届江苏省常州市高三上学期期中考试物理试题.docx

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届江苏省常州市高三上学期期中考试物理试题

江苏省常州市2021届高三上学期期中考试

注意事项:

1.本试卷满分100分，考试时间90分钟.

2.答题前，请考生将自己的学校、班级、姓名填写在密封线内.

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，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汽缸活塞模型，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），下列说法中正确的是（　　）

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.下列关系式中正确的有（　　）

A.vA>vBB.ωA>ωBC.FASB

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.下列说法中正确的是（　　）

　　　　甲　　　　　　　　　乙

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为圆的最上方和最下方.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，下列说法中正确的是（　　）

A.电势φC>φD

B.电势φC=φM

C.电场强度EA>EM

D.电场强度EB>EM

7.如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边水平，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（　　）

A.

B.

C.

D.

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，得到如图所示的图像.下列说法中正确的是（　　）

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.P、Q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3m

三、简答题（本题共2小题，共14分.）

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:

甲

乙

（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）如图甲所示是某同学验证“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:

甲

乙

（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，示数如图乙所示，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F'=FA-mg，FA应取该次摆动

过程中示数的　　　　（填“平均值”或“最大值”），后再用F=m

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F'，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α=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，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，电荷量为-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，取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，电荷量为+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.

（1）求粒子射入磁场的速度大小.

（2）求粒子从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.