江苏省南通连云港等七市届高三物理下学期模拟考试一模试题.docx

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江苏省南通连云港等七市届高三物理下学期模拟考试一模试题

江苏省南通、连云港等七市2021届高三物理下学期3月模拟考试（一模）试题

（满分：

100分　考试时间：

75分钟）

2021．03

一、单项选择题：

本题共11小题，每小题4分，共44分．每小题只有一个选项符合题意．

1.彩超仪向人体发射某频率的超声波，经血管中血流反射，根据波的频率变化可测得血流的速度．这是利用了波的（　　）

A.折射B.干涉C.衍射D.多普勒效应

2.放射性同位素

Li（锂5）是不稳定的，它会分解成一个α粒子和一个质子．已知

Li、α粒子、质子的质量分别为m1、m2、m3，真空中光速为c，则上述过程（　　）

A.释放的能量为（m1－m2－m3）c2B.释放的能量为（m2＋m3－m1）c2

C.吸收的能量为（m1－m2－m3）c2D.吸收的能量为（m1＋m2＋m3）c2

3.在“探究气体等温变化的规律”实验中得到的图像如图所示，若纵坐标表示封闭气体的压强，则横坐标表示封闭气体的（　　）

A.热力学温度T

B.摄氏温度t

C.体积V

D.体积的倒数

4.如图所示，两种不同的金属组成一个回路，接触头1置于热水杯中，接触头2置于冷水杯中，此时回路中电流计发生偏转，这是温差电现象．假设此过程电流做功为W，

接触头1从热水中吸收的热量为Q1，冷水从接触头2吸收的热量为Q2，根据热力学第二定律可得（　　）

A.Q1＝W

B.Q1＞W

C.Q1＜Q2

D.Q1＋Q2＝W

5.一台空调外机用两个三脚架固定在外墙上，如图所示，空调外机的重心在支架水平横梁AO和斜梁BO连接点O的上方，横梁对O点的拉力沿OA方向、大小为F1，斜梁对O点的支持力沿BO方向、大小为F2.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，则（　　）

A.F1增大

B.F1减小

C.F2不变

D.F2增大

6.1985年华裔物理学家朱棣文成功利用激光冷冻原子，现代激光制冷技术可实现10－9K的低温．一个频率为ν的光子被一个相向运动的原子吸收，使得原子速度减为零，已知真空中光速为c，根据上述条件可确定原子吸收光子前的（　　）

A.速度B.动能C.物质波的波长D.物质波的频率

7.如图所示，我国“天问一号”火星探测器在地火转移轨道1上飞行七个月后，于今年2月进入近火点为280千米、

远火点为5.9万千米的火星停泊轨道2，进行相关探测后将进入较低的轨道3开展科学探测．则探测器（　　）

A.在轨道1上的运行速度不超过第二宇宙速度

B.在轨道2上近火点的速率比远火点小

C.在轨道2上近火点的机械能比远火点大

D.在轨道2上近火点减速可进入轨道3

8.某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示，一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b，设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb，电势能分别为Epa、Epb，则（　　）

A.Ea＞Eb

B.φa＞φb

C.va＞vb

D.Epa＞Epb

9.如图所示为远距离输电的原理图，发电机输出电压不变，升压变压器、降压变压器均为理想变压器、降压变压器的原、副线圈匝数之比为n.若用户负载发生变化，电压表V的示数变化ΔU，电流表A的示数变化ΔI，

＝k.则两变压器间输电线的总电阻R等于（　　）

A.nkB.

C.n2kD.

10.如图所示，光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧一端与挡板相连．一滑块从斜面上某处由静止释放，运动一段时间后压缩弹簧，已知弹簧始终在弹性限度内，则（　　）

A.弹簧劲度系数越大，弹簧的最大弹性势能越大

B.弹簧劲度系数越大，滑块的最大速度越大

C.滑块释放点位置越高，滑块最大速度的位置越低

D.滑块释放点位置越高，滑块的最大加速度越大

11.如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有不带电的电容器C.金属棒ab在导轨上向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻．在t0时刻闭合开关S，则金属棒两端电压Uab、速度v、电容器所带电荷量q、回路中电流强度i随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　）

二、非选择题：

本题共5题，共56分．其中第13题～第16题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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．

12.（15分）用如图所示的装置探究加速度与质量的关系，把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上，小车的左端连接穿过打点计时器的纸带，右端连接细线，细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码，通过垫块调节木板左端高度平衡摩擦力．

（1）下列实验操作中正确的有________．

A.先释放小车后接通电源B.调整定滑轮使细线与长木板平行

C.平衡摩擦力时必须移去纸带D.平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码

（2）某次实验打出的一条纸带如图乙所示，测得计数点1、2、3、4与0计数点间的距离分别为x1＝3.60cm、x2＝9.61cm、x3＝18.01cm、x4＝28.81cm.已知打点计时器打点周期为0.02s．相邻计数点间有四个打点未画出，则小车的加速度a＝________m/s2.（结果保留三位有效数字）

（3）实验中保持托盘和砝码的总质量不变，改变小车和车内沙子的总质量M，进行实验打出纸带，算出相应的加速度a，数据如下表所示．请在图丙中根据描出的点作出a

图像；由图像可得出的结论是________________________________________________________________________．

托盘和砝码总质量为20g

a/（m·s－2）

2.40

1.99

1.43

1.25

1.11

0.77

0.62

0.48

0.24

M/kg

0.06

0.08

0.12

0.14

0.16

0.24

0.30

0.40

0.80

/kg－1

16.67

12.50

8.33

7.14

6.25

4.17

3.33

2.50

1.25

（4）某小组在实验中作出

M图像如图丁所示，图像斜率的物理意义是________________；若图像纵截距为b，斜率为k，则托盘和砝码的总质量m＝________．（用字母b、k表示）

13.（6分）如图所示，激光笔发出一束激光射向水面O点，经折射后在水槽底部形成一光斑P.已知入射角α＝53°，水的折射率n＝

，真空中光速c＝3.0×108m/s，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.

（1）求激光在水中传播的速度大小v；

（2）打开出水口放水，求水放出过程中光斑P移动的距离x与水面下降距离h的关系．

14.（8分）某研究性学习小组用如图所示的装置，测量地面附近地磁场的磁感应强度．固定金属横杆O、O′两点间距离为L，两根长度均为L的轻质软导线，其一端分别接在O、O′点，另一端分别接在长度也为L的导体棒ab两端．现将导体棒ab拉至图示位置，使棒与OO′在同一水平面内由静止释放，导体棒ab转过四分之一圆弧至最低点时速度大小为v，由接入电路的电流传感器测得此过程通过导体棒截面的电荷量为q.已知地磁场与水平面夹角为θ，且与金属横杆垂直，导体棒ab的质量为m、电阻为R，重力加速度为g，不计回路其他部分电阻，忽略空气阻力．求：

（1）导体棒ab由静止转至最低点过程中安培力做的功W；

（2）该处地磁场的磁感应强度大小B.

15.（12分）如图甲所示，一轻质短弹簧被夹在质量均为m＝0.10kg的两小木块A、B之间，弹簧长度被锁定，将此装置放在水平支撑面上．若解除锁定，木块B能上升的最大高度h＝2.5m，取g＝10m/s2，忽略空气阻力．

（1）求弹簧解锁前的弹性势能Ep；

（2）若撤去A的支撑面同时解除锁定，此时B的加速度大小为a1＝8.0m/s2，求此时A的加速度大小a2；

（3）图乙为同一竖直平面内两四分之一光滑圆弧MP和QN与光滑水平面PQ组成的轨道，M、N与圆心O1、O2等高，圆弧MP和QN半径均为R＝1.8m．若将图甲中装置由轨道M端静止释放，第一次滑至水平面时，解除锁定，求木块A到达N点后还能上升的最大高度H.

16.（15分）如图所示，在xOy平面的第二象限有一匀强电场，电场强度大小E可调，方向平行于y轴.第三象限有一垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.电子源S在xOy平面内向各个方向发射速度大小不同的电子，已知电子质量为m，电荷量为e.x轴上的P点与S点的连线垂直于x轴，S点与P点的距离为d，不考虑电子间相互作用．

（1）求从S发出的电子能直接到达P点的最小速度v1；

（2）若通过P点的电子在电场和磁场中沿闭合轨迹做周期性运动，求场强的大小E0；

（3）某电子与SP成60°角从S射出并经过P点，调整场强的大小E，使电子最终能垂直打在y轴上，求P点到O点的距离L与场强大小E的关系．

2020～2021学年高三年级模拟考试卷（南通、连云港等七市）

物理参考答案及评分标准

1.D　2.A　4.D　4.B　5.B　6.C　7.D　8.C　9.C　10.D　11.A

12.（15分）

（1）BD（3分，漏选得1分）

（2）2.40（2.39～2.41均算对）（3分）

（3）如图所示（3分）

在满足托盘和砝码的总质量远小于小车和沙子的总质量时，加速度a与质量M成反比（2分）

（4）托盘和砝码的总重力的倒数（2分）　

（2分）

13.（6分）解：

（1）由于v＝

（2分）

代入数据解得v＝2.25×108m/s（1分）

（2）设折射角为β，由折射定律有n＝

（1分）

由几何关系有x＝h（tanα－tanβ）（1分）

代入数据解得x＝

h（1分）

14.（8分）解：

（1）导体棒由静止转至最低点的过程，由动能定理有

mgL＋W＝

mv2（2分）

解得W＝

mv2－mgL（1分）

（2）上述过程电路中产生的平均感应电动势

＝

（1分）

其中ΔΦ＝BL2（sinθ＋cosθ）（1分）

通过的电荷量q＝

·Δt（2分）

解得B＝

（2分）

15.（12分）解：

（1）由机械能守恒定律有Ep＝mgh（2分）

代入数据解得Ep＝2.5J（1分）

（2）对B有F－mg＝ma1（1分）

对A有F＋mg＝ma2（1分）

代入数据解得a2＝28.0m/s2（2分）

（3）设木块AB滑至水平面时的速度为v0，则

2mgR＝

×2mv

（1分）

设解除锁定后，两木块A、B离开水平面PQ前的速度分别为vA、vB，则

由动量守恒定律有2mv0＝mvA＋mvB（1分）

由机械能守恒定律有2mgR＋Ep＝

mv

＋

mv

（1分）

同理有mg（R＋H）＝

mv

（1分）

代入数据解得H＝4.25m（1分）

16.（15分）解：

（1）从S发出电子做圆周运动能直接到达P点的最小半径

r1＝

d（1分）

由向心力公式有ev1B＝

（1分）

解得v1＝

（2分）

（2）设电子初速度为v，初速度方向与SP的夹角为θ，从Q点由电场进入磁场，如图所示，设该轨迹圆半径为r，则

2rsinθ＝d（1分）

由向心力公式有evB＝

（1分）

设电子每次在电场中运动的时间为2t，则

y方向有vcosθ＝

t（1分）

x方向有vtsinθ＝rcosθ（1分）

解得E0＝

（1分）

（3）电子做圆周运动半径r2＝

设电子初速度为v2，电子在电场中一次类平抛运动的时间为t′，由向心力公式有

ev2B＝

（1分）

在电场中沿y方向有v2cos60°＝

t′（1分）

由几何关系有L＝n（v2sin60°·2t′－2r2cos60°）＋v2sin60°·t′

（n＝0，1，2，3…）（1分）

解得L＝

－

nd（n＝0，1，2，3…）（1分）

在电子多次经过磁场的情况下，由几何关系可知

v2sin60°·t′≥r2＋r2cos60°（1分）

解得E应满足的条件E≤

（1分）