届江苏省无锡市高三下学期开学教学质量检测物理试题.docx
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届江苏省无锡市高三下学期开学教学质量检测物理试题
江苏省无锡市2021届高三下学期
开学教学质量检测
一、单项选择题:
本题共11小题,每小题4分,共44分.每题只有一个选项最符合题意.
1.在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示.下列说法正确的是( )
A.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
B.地球在金星与太阳之间
C.金星绕太阳公转一周时间小于365天
D.相同时间内,金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
2.地摊经济是2020年的热门话题,某热狗摊位上的一个简化模型如图所示:
一根热狗静止在两根水平的平行圆柱上,将热狗视为质量为m的匀质圆柱体,若热狗和圆柱截面的半径均为R,两柱轴心的间距为2.4R,不计摩擦,则热狗对每根圆柱的压力大小为( )
A.
mg B.
mg
C.
mg D.
mg
3.如图所示,理想变压器的原线圈接有电压为U的正弦交流电源,R1和R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值随照射光强度的增大而减小.现增大照射光强度,则( )
A.通过原线圈的电流减小
B.变压器的输出功率减小
C.R1两端的电压减小
D.R2消耗的功率减小
4.在某次乒乓球比赛中,乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网,过网时的速度方向均垂直于球网,把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2,如图所示.不计乒乓球的旋转和空气阻力.研究乒乓球自起跳到过网的过程,下列说法正确的是( )
A.过网时,球1的速度大于球2的速度
B.起跳时,球1动量的大小小于球2动量的大小
C.球1的飞行时间大于球2的飞行时间
D.球1的速度变化率小于球2的速度变化率
5.如图所示,从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,发现电子流向上极板偏转.设两极板间电场强度为E,磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过,只采取下列措施之一,可行的是( )
A.适当减小加速电压U
B.适当增大加速电场极板之间的距离
C.适当减小磁感应强度B
D.适当减小电场强度E
6.明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:
“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象.如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是( )
A.若增大入射角i,则b光先消失
B.两束光在该三棱镜中的传播速度a光大
C.在该三棱镜中a光波长小于b光波长
D.a光能发生偏振现象,b光不能发生
7.北京时间2020年11月24日4时30分,长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,嫦娥五号顺利发射.如图所示,经图示多次变轨修正之后,“着陆器、上升器组合体”降落月球表面.下列说法正确的是( )
A.在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B.在P点由轨道1进入轨道2需要加速
C.分别由轨道1与轨道2经过P点时,加速度大小相等
D.在轨道2上经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
8.利用双缝干涉测量光的波长,装置如图所示.下列说法正确的是( )
A.图中a、b、c分别为滤光片、双缝和单缝,且双缝和单缝应平行放置
B.调节光源高度,使光束沿着遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
C.仅将光屏稍向右移,则条纹的间距减小
D.实验中将4个条纹间距误数成5个,测得的波长值偏小
9.一列简谐横波在t=
s时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点,图(b)是质点Q的振动图象.关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A.波速为9cm/s
B.沿x轴正方向传播
C.质点Q的平衡位置坐标x=9cm
D.在t=
s时质点P移动到O点
10.如图所示,在光滑绝缘的水平面上有两个质量相等、带电量不等的小球a和b.t=0时刻,b速度为0,给a一个正对b的初速度v0,在以后运动过程中a和b始终未接触,下列图线分别是:
两球间库仑力F随时间t变化图、两球速度v随时间t变化图、两球电势能Ep随a位移xa变化图、b球动能Ekb随b位移xb变化图,其中与两球运动情况最相符的是( )
11.如图所示,一足够长且倾角为30°的光滑斜面固定在地面上,一根劲度系数为k的弹簧,一端连在斜面底部的固定挡板上.质量分别为m和2m的物块A和B叠放在一起,压在弹簧上,处于静止状态.对B施加一沿斜面向上的外力,使B以0.5g(g为重力加速度)的加速度沿斜面匀加速运动,则两物块分离时的速度大小为( )
A.g
B.g
C.
D.
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.(14分)某同学要测量一均匀新材料制成的导体的电阻率ρ.
(1)用螺旋测微器测量导体的直径.测量过程中,当测微螺杆靠近导体,改用如图所示的部件________(选填“A”“B”“C”或“D”),直到听到“喀喀”的声音停止旋转.从图中的示数可读出导体的直径为________mm.
(2)用多用电表的电阻“×10”挡测此导体的电阻R.先将红表笔和黑表笔直接接触,调节____________,使指针指向“0Ω”,再将红表笔和黑表笔与导体两端接触,表盘的示数如图所示,则导体的阻值约为________Ω.
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测导体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~30mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,某同学选择器材,设计了如图所示的电路,试指出3处不妥之处:
①____________________________;
②____________________________;
③____________________________.
13.(6分)按如图所示装置利用单摆测量重力加速度.实验中测得摆线长度为L=97.90cm,摆球直径为d=1.60cm,摆球完成n=50次全振动所需时间为t=100.0s,取π2=9.86,求当地重力加速度的大小.(保留3位有效数字)
14.(9分)一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面A处竖直升空,当烟花弹上升的速度为0时,弹中火药爆炸将烟花弹沿水平方向炸为两部分,质量之比为1∶2,两部分获得的动能之和也为E.爆炸时间极短,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量,求:
(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间;
(2)爆炸后烟花弹的两部分经过一段时间落到地面,求落地点间的距离.
15.(12分)如图所示,“凹”字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一平面内,ab、bc边长均为2l,gf边长为l.匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面.开始时,bc边离磁场上边界的距离为l,线框由静止释放,从bc边进入磁场直到gf边进入磁场前,线框做匀速运动.在gf边离开磁场后,ah、ed边离开磁场之前,线框又做匀速运动.线框在下落过程中始终处于竖直平面内,且bc、gf边保持水平,重力加速度为g.求:
(1)线框ah、ed边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是bc边刚进入磁场时的几倍;
(2)若磁场上下边界间的距离为H,则线框完全穿过磁场过程中产生的热量为多少?
16.(15分)如图所示,半径r=0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处,半径R=0.1m、磁感应强度大小B=0.075T的圆形有界磁场区的圆心坐标为(0,0.08m).平行金属板MN的极板长L=0.3m、间距d=0.1m,极板间所加电压U=6.4×102V,其中N极板收集粒子全部中和吸收.一位于O处的粒子源向第Ⅰ、Ⅱ象限均匀地发射速度大小v=6×105m/s的带正电粒子,经圆形磁场偏转后,从第Ⅰ象限出射的粒子速度方向均沿x轴正方向.若粒子重力不计、比荷
=108C/kg、不计粒子间的相互作用力及电场的边缘效应.sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)粒子在磁场中的运动半径R0;
(2)从坐标(0,0.18m)处射出磁场的粒子,其在O点入射方向与y轴夹角θ;
(3)N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例η.
——★参*考*答*案★——
1.C 2.B 3.D 4.A 5.D 6.B 7.C 8.D 9.C 10.D 11.A
12.(每空2分)
(1)D 0.410
(2)欧姆调零旋钮 120
(3)①滑动变阻器采用了限流式接法 ②电流表内接 ③电流表选用了A1(指出不要或提出改正都算正确)
13.解:
单摆摆长l=L+
=98.70cm(1分)
单摆周期为T=
=2.0s(1分)
由T=2π
(2分)
得g=9.73m/s2(2分)
14.解:
(1)设烟花弹上升的初速度为v0,
由题给条件有E=
mv
(1分)
设上升过程的时间为t,由运动学公式0=v0-gt(1分)
联立解得t=
(1分)
(2)设爆炸后两部分的质量分别为m1、m2,
且m1+m2=m,m1∶m2=1∶2,
则m1=
m,m2=
m,设速度大小分别为v1、v2,方向相反
由动量守恒m1v1=m2v2(1分)
因为两部分动能之和为E,即
m1v
+
m2v
=E(1分)
解得v1=2
,v2=
(1分)
爆炸后沿相反的方向分别做平抛运动,水平距离分别为x1、x2,
且平抛的时间等于上升的时间t(1分)
落地点间的距离为x=x1+x2=(v1+v2)t=
(2分)
15.解:
(1)设磁场的磁感应强度大小为B,bc边刚进入磁场时,
线框做匀速运动的速度为v1,bc边上的感应电动势为E1,
由法拉第电磁感应定律有E1=2Blv1(1分)
设线框总电阻为R,此时线框中电流为I1,
由闭合电路欧姆定律有I1=
(1分)
设此时线框所受安培力为F1,有F1=2I1lB(1分)
由于线框做匀速运动,其受力平衡,有mg=F1(1分)
由以上可得v1=
(1分)
设ah、ed边离开磁场之前,线框做匀速运动的速度为v2,
又ah+ed=l
同理可得v2=
(1分)
则v2=4v1(1分)
(2)线框自释放直到bc边进入磁场前,
由机械能守恒定律,有mgl=
mv
(1分)
解得v1=
,则v2=4
线框完全穿过磁场的过程中,
由能量守恒定律有mg(2l+H)=
mv
-
mv
+Q(2分)
解得Q=mg(H-13l)(2分)
16.解:
(1)由qvB=
(2分)
解得R0=
=0.08m(1分)
(2)其轨迹如图所示,
由几何关系得从坐标(0,0.18m)处射出磁场的粒子的轨迹圆心在坐标O′(0,0.10m)处(1分)
由几何关系,其在O点入射方向与y轴的夹角θ=53°(2分)
(3)电场中,电场强度E=
(1分)
带电粒子在电场中做类平抛运动,其加速度a=
=
=6.4×1011m/s2(1分)
如果带电粒子恰能从MN右侧穿出,则运动时间t=
=5×10-7s(1分)
则偏转距离y=
at2=0.08m(1分)
因此能被N板收集的粒子为从坐标(0.1m,0.08m)处离开磁场及该位置以下离开磁场的所有粒子
由几何关系:
从O点出射的角度为与x轴正方向成θ′=53°(2分)
因此η=
×100%=29.4%(1分)
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