江苏省常州市届高三上学期期中质量调研物理试题1.docx
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江苏省常州市届高三上学期期中质量调研物理试题1
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2020年11月
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>vBB．ωA>ωB
C．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ϕC>ϕD
C．电场强度EA>EM
B．电势ϕC=ϕMD．电场强度EB>EM
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2mgD．制动力的冲量大小为3m
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F'=FA-mg，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F=mv
R
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
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．A2．D3．C4．B5．C6．B7．C8．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．AC10．AD11．CD12．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μmg=mam
m
解得，a=8m/s2
（1分）
（1分）
对整体，Fcosα=（M+2m）am
（1分）
解得，F=600N
（2）对小球B，mgtanθ=ma
（1分）
（1分）
解得，a=7.5m/s2
对整体，Fcosα=（M+2m）a
解得，F=562.5N
（1分）
（1分）
（1分）
16.（8分）
（1）粒子加速度a=eE
m
（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
d=1at2
2
r=v0t
解得，v0=r
（1分）
（1分）
（1分）
（3）由动能定理得eEd=E
-
1mv2
（2分）
解得，Ekm=eEd+
eEr2
4d
km20
（1分）
17.（14分）
v2
（1）物块恰好通过最高点mg=mC
R
（1分）
解得，vC=ms
（1分）
由动能定理得，W—μ12
（1分）
mgL0=2mvC
解得，W=5.5J
1212
（1分）
（2）滑块由C运动到D，由动能定理2mgR=2mvD—2mvC
解得，vD=5ms
（1分）
（1分）
v
2
在D点，F-mg=mD
R
解得，F=60N
（3）若物块与木板能共速，由动量守恒定律得
（1分）
（1分）
mvD=（M+m）v共（1分）
解得v共=1ms
对物块，-μmg⋅x=1mv2-1mv2，得x=2.4m
（1分）
（1分）
物2共2D物
对木板，μmg⋅
12，得x=0.4m，（L+x＞x）（1分）
x板=2Mv共板板物
（用牛顿运动定律解答同样得分）
①若S≥0.4m，物块能和木板共速，
则由能量守恒得：
E=1mv2-μm（Lg+x-x）=0.25J
（1分）
k2共板物
②若S<0.4m，物块不能和木板共速，
则由能量守恒得：
E=1mv2-μmg⋅（L+S）=2.25-5S
（1分）
k2D
18.（16分）
2
（1）qvB=mv
r
（2分）
因为r=d，解得，v=qBd
m
（2）粒子在第I象限运动半径r1
=d，第II象限的运动半径r=d
12
（2分）
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
sinθ=
r2=1
r1+r23
（2分）
x=OA=rcosθ=2d
（1分）
m23
所以，从-x轴射出磁场的横坐标范围为-
2d~0（1分）
3
（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2d=r1sinθ+2r2sinθ⋅n+2r1sinθ⋅（n-1），sinθ=
2
3n-1
，（n=1，2，3…）（2分）
1≥sinθ≥1，所以，n=1或2，sinθ=1
3
或sinθ=0.4
（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2d=r1sinθ+2r2sinθ⋅k+2r1sinθ⋅k，sinθ=
1≥sinθ≥1，所以，k=1，sinθ=0.5
3
2
3k+1
，（k=1，2，3…）（1分）
（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sinθ≥1的得1分）
3
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，θ=30
（1分）
粒子在磁场中做匀速圆周运动周期T=2πm，T=πm
（1分）
1qB2qB
150
300
300
t=T1⋅360+T2⋅360+T1⋅360
所以t=10πm
3qB
（1分）
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