江苏省常州市2021届高三上学期期中质量调研物理试题Word版（12页）
时间：2020-11-21 20:16:31 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
江苏省常州市2020～2021学年度第一学期期中质量调研
高三物理试卷
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意）。
1．在商场一些柜台前常见到一种气压凳（如右图），它的高度可以调节且舒适性好。其原理结构简化模型就是一个气缸活塞模型，内部封闭一定质量氮气。如果有一个人坐上去，关于内部气体（理想气体，忽略与外界热交换）的说法正确的是（ ）
A．外界对气体做功，内能增加 B．气体对外界做功，内能增加
C．体积减小，压强增大，温度不变 D．体积减小，压强不变，温度升高
2．2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通！我国成为世界上少数具有自主卫星导航系统的国家。如图所示，两颗导航卫星A、B绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知RA>RB，用v、ω、F、S分别表示卫星的线速度、角速度、向心力、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有（ ）
A．vA>vB B．ωA>ωB
C．FA<FB D．SA>SB
3．一简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点N的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．该时刻质点L与N的速度相同
B．该横波沿x轴正方向传播
C．质点L该时刻向y轴负方向运动
D．质点M经半个周期将运动到K点
4．天然放射性元素在衰变过程中会辐射α射线、β射线和γ射线．关于原子核衰变，下列说法中正确的是（ ）
A．β射线来源于原子的核外电子
B．γ射线可以用来探测金属部件内部的缺陷
C．放射性原子核衰变成新核，原子核的比结合能减小
D．1000个半衰期为2h的某放射性同位素原子，经6h还剩125个
5．特高压直流输电是我国领先世界的电力工程，我市武进区设有特高压输电受端换流站接地极。正常输电时，两根导线中通有大小相等，方向相反的电流，某次故障测试中发现两根平行输电线电流IA>IC。如右图，以两导线垂线中点为圆心，作一个与导线垂直的圆，a（里面）和c（外面）与输电线在同一高度，b、d为圆的最下方和最上方。忽略地磁的影响，则（ ）
A．b点和d点磁场方向相同 B．a点的磁感应强度可能为零
C．c点的磁感应强度可能为零 D．两根导线的作用力为引力
6．某空腔导体置于电场后周围的电场分布情况如右图所示，图中实线表示电场线，A、B、C、D、M为电场中的五个点，其中C、M分别为空腔导体内、外表面的两点，下列说法正确的是（ ）
A．电势 B．电势
C．电场强度 D．电场强度
7．如右图为一个水平传感器的简易模型，截面为内壁光滑竖直放置的正三角形，内部有一个略小于三角形内切圆的小球，三角形各边有压力传感器，通过测出小球对三边压力的大小，信息处理单元可显示摆放处的倾角。图中BC边恰好处于水平状态，现将其以C为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到AB边处于上方的水平，则在转动过程中（ ）
A．球对BC边的压力一直增大 B．球对BC边的压力一直减小
C．球对BC边的压力先增大后减小 D．球对BC边的压力先减小后增大
8．在水平地面上竖直上抛一个小球，小球在运动过程中重力瞬时功率的绝对值为P，离地高度h。不计空气阻力，从抛出到落回原地的过程中，P与h关系图像为（ ）
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）。
9．某同学用甲、乙、丙三种色光分别照射同一光电管，研究光电流I与所加电压U之间的关系，得到如右图所示的图像。则下列说法正确的是（ ）
A．甲光的波长大于乙光的波长
B．乙光的频率小于丙光的频率
C．甲光的光强大于丙光的光强
D．甲光产生的光电子的最大初动能大于丙光产生的光电子最大初动能
10．如右图所示，虚线为A、B两小球的从等宽不等高的台阶抛出的运动轨迹。A球从台阶1的右端水平抛出后，运动至台阶2右端正上方时，B球从台阶2的右端水平抛出，经过一段时间后两球在台阶3右端点相遇，不计空气阻力。则（ ）
A．两球抛出时的速度大小相等
B．两球相遇时A的速度大小为B的两倍
C．台阶1、2的高度差是台阶2、3高度差的4倍
D．两球相遇时A的速度与水平方向的夹角的正切值为B的两倍
11．如下图所示，水平放置的金属板P、Q间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。发热灯丝连续不断的逸出电子，电子经过电压为U的电场加速后沿OO＇射入板间，稳定后（ ）
A．P板将带负电、Q板不带电
B．PQ两板间的电压与电压U成正比
C．U越大从O＇射出的电子速度越大
D．B越大极板上积累的电荷量就越大
12．如右图所示，为大型游乐设施的“跳楼机”。“跳楼机”从a自由下落到b，再从b开始在恒定制动力作用下到c停下。已知“跳楼机”和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g，忽略空气阻力。则（ ）
A．a到b，游客受到的合力为零
B．a到b与b到c，重力的平均功率之比为1:1
C．制动力的大小等于2mg
D．制动力的冲量大小为3
三、简答题（本题共2小题，共14分。请将解答填写在答题卡上相应的位置）。
13．（6分）电容器充放电的过程一般极短，在电路中接入高阻值电阻可有效延长充放电时间。如图所示，实验小组甲、乙两位同学利用这种方法，绘制放电过程中电流i-t的变化规律。甲同学先按图甲所示电路连接好实验电路。然后继续实验操作如下：
（1）先接通开关S1、S2，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针偏转接近满刻度，记下这时微安表的示数i0=500μA、电压表的示数U0=6.0V，此时电阻箱R的阻值为9.5kΩ，则微安表的内阻为
kΩ。
（2）断开开关S2，同时开始计时，每隔5s读一次电流i的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t为横坐标、电流i为纵坐标的点，如图乙中用“×”表示的点。根据本次实验数据估算出该电容器在整个放电过程中放出的电荷量Q0约为 C；（结果保留两位有效数字）
（3）若乙同学采用同样的实验器材，研究放电规律时，断开开关S1(没有断开开关S2)，则实验测得的电容器的电容将比甲同学 （不考虑偶然误差，填“大”“小”或“一样大”）
14．（8分）如图1所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方靠近A处。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，小钢球的质量为m，重力加速度为g。实验步骤如下：
（1）将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距离，得到钢球运动的半径为R；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为 cm；将钢球拉至某一位置释放，测得遮光条的挡光时间为0.010s，小钢球在A点的速度大小v= m/s（结果保留三位有效数字）。
（2）先用力传感器的示数FA计算小钢球运动的向心力，FA应取该次摆动过程中示数的
（选填“平均值”或“最大值”），后再用计算向心力。
（3）改变小球释放的位置，重复实验，比较发现F总是略大于，分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是 。
A．小钢球的质量偏大 B．小钢球初速不为零
C．总是存在空气阻力 D．速度的测量值偏大
（4）为了消除该系统误差，可以 （回答一条即可）。
四、计算题（本题共4小题，共46分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15．（8分）“地摊”经济为城市生活带来了方便。如右图所示，某摊主的小车上面平放着物品A，右端的直杆上用轻绳悬挂着物品B，小车在与水平方向成37°的拉力F作用下，沿水平地面做匀加速直线运动，已知小车质量为M=50kg，物品A、B的质量均为m=5kg，物品A与小车间的动摩擦因数为μ=0.8，重力加速度取g=10m/s2，不计其他阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）为使得物品A与小车保持相对静止，求拉力的最大值Fm；
（2）若轻绳与竖直方向的夹角θ=37°，求拉力F的大小。
16．（8分）如下图所示，距离为d的平行金属板A、B间的电场强度为E，B板接地。靠近A板的M点有一放射源，能向各个方向发射质量为m，电量为-e的带电粒子，可以探测到B板上以N点为圆心、半径为r的圆形区域内都有带电粒子到达，粒子重力不计。求：
（1）粒子运动加速度a的大小；
（2）粒子初速度的最大值v0；
（3）粒子到达B板的最大动能Ekm．
17．（14分）如下图所示，质量m=1kg的物块，可视为质点，右端和墙壁间压缩一轻弹簧， 从A点静止释放后滑出B点，恰能过C点沿半径R=0.5m的竖直半圆弧轨道的内侧做圆周运动，经最低点D滑到静止在水平地面的木板上．木板质量M=4kg、长度L=2.05m，且与左侧等高的平台P相碰时将被立即锁定。已知物块与平台AB、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.5，其余摩擦不计，A、B间的距离L0=0.6m，木板右端距离平台P左侧的初始距离为S，g=10m/s2。求：
（1）弹簧弹力对物块所做的功W；
（2）物块经过D点时所受轨道支持力F的大小；
（3）物块滑上平台P时的动能Ek与S的关系．
18．（16分）如下图所示，在xoy平面的第I象限中有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；第II象限中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。在M与N连线上的各点，有带电粒子沿y轴正方向不连续的射入磁场，粒子质量为m，电量为+q，进入第I象限磁场时运动半径都为d．已知：OM=d，MN=d，粒子重力不计、不会相碰，不考虑粒子间的相互作用。求：
（1）粒子射入磁场的速度大小；
（2）粒子从x轴上射出磁场的横坐标范围；
（3）y轴上的P点到O点的距离为2d，请证明在MN连线上有三个点发射的粒子能到达P点．设这三个点从左至右依次为点1、2、3，请求出点2发射的粒子到达P点的时间？
物理参考答案与评分标准
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题意）．
1．A 2．D 3．C 4． B 5．C 6．B 7．C 8．C
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）．
9．AC 10．AD 11．CD 12．BD
三、简答题（本题共2小题，共14分．请将解答填写在答题卡上相应的位置）．
13．（1）2.5 （2分）
（2）8.0×10-3（7.5×10-3或7.8×10-3、8.3×10-3） （2分）
（3）小 （2分）
14．（1）1.50（1.49-1.51） （1分），1.50（1.49-1.51） （1分），
（2）最大值 （2分）
（3）D （2分）
（4）答案1：测出光电门发光孔到悬点的距离L，由v小球 =Rv/L求出小球的准确速度（2分，将悬线变长一些、遮光条长度变短不得分）
答案2：测出小球的直径D，当小球竖直悬挂时，球心恰好处于挡光孔的连线上，由v小球 =D/t测出小球的准确速度（2分）
四、计算题（本题共4小题，共46分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）
（1）为使得物品A与小车保持相对静止，小车的最大加速度 （1分）
解得， （1分）
对整体， （1分）
解得， （1分）
（2）对小球B， （1分）
解得， （1分）
对整体， （1分）
解得， （1分）
16.（8分）
（1）粒子加速度 （2分）
（2）粒子速度方向平行于A板，做类平抛运动，打到B板距离N点最远
（1分）
（1分）
解得， （1分）
（3）由动能定理得 （2分）
解得， （1分）
17.（14分）
（1）物块恰好通过最高点 （1分）
解得， （1分）
由动能定理得， （1分）
解得， （1分）
（2）滑块由C运动到D，由动能定理 （1分）
解得， （1分）
在D点， （1分）
解得， （1分）
（3）若物块与木板能共速，由动量守恒定律得
（1分）
解得 （1分）
对物块，，得 （1分）
对木板，，得 ， （L+x板＞x物） （1分）
（用牛顿运动定律解答同样得分）
①若，物块能和木板共速，
则由能量守恒得： （1分）
②若，物块不能和木板共速，
则由能量守恒得： （1分）
18.（16分）
（1） （2分）
因为，解得， （2分）
（2）粒子在第I象限运动半径，第II象限的运动半径
粒子恰好不能从x轴射出时，粒子运动轨迹与x轴相切，由几何关系得
（2分）
（1分）
所以，从-x轴射出磁场的横坐标范围为~0 （1分）
（3）证明
①设粒子从第II象限到达P点，第II象限中有n个圆弧
则，，（n=1，2，3…）（2分）
，所以，n=1或2， 或 （1分）
即MN之间有2个点发射的粒子能从第II象限到达P点
②设粒子从第I象限到达P点，第I象限中有k+1个圆弧
则，，（k=1，2，3…） （1分）
，所以，k=1 ， （1分）
（先讨论出两种情况的任一种，都先得3分，后一种得两分，没有得出结论，但指出的得1分）
即MN之间有1个点发射的粒子能从第I象限到达P点
综上，MN之间共有3个点发射的粒子能到达P点，第2个点对应从第I象限到达P点，k=1的情况， （1分）
粒子在磁场中做匀速圆周运动周期， （1分）
所以 （1分）
