江苏省南京师范大学附属中学高三模拟考试物理试题.docx
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江苏省南京师范大学附属中学高三模拟考试物理试题
南京师大附中2021年高三模拟考试试卷
物 理 5
一.单项选择题:
本题共5小题,每小题3分,共15分,每小题只有一个选项符合题意。
1.如图,A、B两物体叠放在水平地面上,A物体质量m=20kg,B物体质量M=30kg。
处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250N/m,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为
=0.5。
现有一水平推力F作用于物体B上,使B缓慢地向墙壁移动,当B移动0.2m时,水平推力的大小为(g取10m/s2)()
A. 200 N B.250N
C.300N D.350N
2.2013年6月13日神舟十号与天官一号完成自动交会对接。
可认为天宫一号绕地球做匀速圆周运动,对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气,则下面说法正确的是( )
ﻩA.如不加干预,天宫一号的轨道高度将缓慢升高
B.如不加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加
C.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D.航天员在天宫一号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用
3.电磁炉热效率高达90%,炉面无明火,无烟无废气,电磁“火力”强劲,安全可靠.如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图,下列说法正确的是( )
A.当恒定电流通过线圈时,会产生恒定磁场,恒定磁场越强,电磁炉加热效果越好
B.电磁炉通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作
C.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因这些材料的导热性能较差
D.在锅和电磁炉中间放一纸板,则电磁炉不能起到加热作用
4.如图甲所示,一长木板在水平地面上运动,初速度为v0,在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,己知物块与木板的质量相等,设物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。
在物块放到木板上之后,木板运动的速度-时间图象可能是图乙中的( )
5.如图所示,两个固定的相同细环相距一定的距离,同轴放置,O1、O2分别为两环的圆心,两环分别带有均匀分布的等量异种电荷.一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环.则在带电粒子运动过程中( )
A.在O1和O2点粒子加速度大小相等,方向向反
B.从O1到O2过程,粒子电势能一直增加
C.在O1和O2连线中点,粒子在该点动能最小
D.轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点,它们关于O1、O2连线中点对称
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题4分,共计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.
6.一质点沿
轴运动,其位置
随时间
变化的规律为:
的单位为s。
下列关于该质点运动的说法正确的是()
A.该质点的加速度大小为5m/s2B.物体回到
=0处时其速度大小为10m/s
C.t=2s时刻该质点速度为零 D.0~3s内该质点的平均速度大小为5m/s
7.如图所示,单匝矩形闭合导线框
全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为
电阻为
。
线框绕与
边重合的竖直固定转轴以角速度
从中性面开始匀速转动,线框转过
时的感应电流为
,下列说法正确的是()
A.线框中感应电流的有效值为
B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为
C.从中性面开始转过
的过程中,通过导线横截面的电荷量为
D.线框转一周的过程中,产生的热量为
8.为减机动车尾气排放,某市推出新型节能环保电动车。
在检测该款电动车性能的实验中,质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的
图像(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒定,最终匀速运动,重力加速度g取10m/s2。
则 ( )
ﻩA.电动车运动过程中的最大速度为15m/s
ﻩB.该车起动后,先做匀加速运动,然后匀速运动
ﻩC.该车做匀加速运动的时间是6 s
ﻩD.该车加速度大小为0.25m/s2时,动能是4×l04 J
9.如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场,粒子射入电场时的初动能均为Ek0。
已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。
则( )
A.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场
B.t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上
C.所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0
D.若入射速度加倍成2v0,则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半
三、简答题.本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
10.某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。
打点计时器工作频率为50Hz。
实验的部分步骤如下:
a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作。
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:
a= ▲ (用题中所给字母表示);
(2)下图是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。
请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。
计数点
x/cm
s/cm
v/(m·s-1)
O
1.00
0.30
A
2.34
1.34
0.38
B
4.04
3.04
0.46
C
▲
5.00
▲
D
8.33
7.33
0.61
E
10.90
9.90
0.70
(3)实验小组通过绘制Δv2-s图线来分析运动规律(其中Δv2=v2-v02,v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。
他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出Δv2-s图线。
(4)实验小组绘制的Δv2-s图线的斜率k= ▲ (用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是 ▲ 。
11.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5V,2.5 W”的小灯泡,导线和开关外,还有:
A.直流电源:
电动势约为6V,内阻可不计
B.直流电流表:
量程0~3A,内阻为0.1 Ω
C.直流电流表:
量程0~600mA,内阻为5Ω
D.直流电压表:
量程0~15V,内阻为15 kΩ
E.直流电压表:
量程0~3V,内阻为6kΩ
F.滑动变阻器:
10Ω,2A
G.滑动变阻器:
1 kΩ0.5A
H.电阻箱一个(符号为
):
0~9999.9Ω,最小调节量0.1Ω;
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化至额定电压5V,且电表读数相对误差较小。
(1)以上器材中应电流表选用 ▲ (填代号),电压表选用 ▲ (填代号),滑动变阻器选用 ▲(填代号);
(2)在方框中画出实验原理电路图;
(3)某同学通过实验作出小灯泡的伏安特性曲线,如图甲所示.现把两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图乙所示的电路中,其中电源电动势E=3V,内阻r=3Ω,则此时灯泡的实际功率为 ▲ W.(结果保留两位有效数字)
甲 乙
12.【选做题】(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分。
)
A.【选修3—3】(12分)
(1)下列说法中正确的是(▲ )
A.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
B. 气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关,与分子的密集程度无关
C.有规则外形的物体是晶体,没有确定的几何外形的物体是非晶体
D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
(2)一定质量的理想气体,从初始状态A经状态B、C再回到状态A,变化过程如图所示,其中A到B曲线为双曲线.图中V0和P0为已知量.
①从状态A到B,气体经历的是▲(选填“等温”“等容”或“等压”)过程;
②从B到C的过程中,气体做功大小为 ▲ ;
③从A经状态B、C再回到状态A的过程中,气体吸放热情况为__▲__(选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”)。
(3)在“油膜法估测分子直径”的实验中:
①下列关于油膜法实验的说法中正确的是( ▲)
A.可以直接将油酸滴到浅水盆中进行实验
B.实验中撒痱子粉应该越多越好
C.该实验中的理想化假设是将油膜看成单分子层油膜
D.实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
②某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:
面积为0.25m2的蒸发皿,滴管,量筒(60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升),纯油酸和无水酒精若干等。
已知分子直径数量级为10-10m,则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为多少?
B.【选修3—4】(12分)
(1)以下说法中正确的是(▲)
A.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色,这是光的干涉现象
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,并通过实验加以证实
C.某种介质中振源振动的越快,机械波传播得就越快
D.运动物体速度可以大于真空中的光速
(2)“利用单摆测重力加速度”的实验如图甲,实验时使摆球在竖直平面内摆动,在摆球运动最低点的左右两侧分别放置一激光光源、光敏电阻(光照时电阻比较小)与某一自动记录仪相连,用刻度尺测量细绳的悬点到球的顶端距离当作摆长,分别测出L1和L2时,该仪器显示的光敏电阻的阻值R随时间t变化的图线分别如图乙、丙所示。
①根据图线可知,当摆长为L1时,单摆的周期T1为▲ ,当摆长为L2时,单摆的周期T2为▲ 。
②请用测得的物理量(L1、 L2、T1和T2),写出当地的重力加速度g= ▲。
(3)如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,AB边竖直,一纸面内的单色光束从玻璃砖的某一定点射入,入射角θ可以任意变化,现要求只考虑能从AB边折射的情况(不考虑从AB上反射后的情况),已知:
α=45°,玻璃砖对该单色光的折射率n =
,光在真空中的速度为c。
则求;
①光在玻璃砖中传播的最短时间t;
②能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d
ﻬC.【选修3−5】(12分)
(1)关于下列四幅图说法正确的是( ▲)
A.玻尔原子理论的基本假设认为,电子绕核运行轨道的半径是任意的
B.光电效应产生的条件为:
光强大于临界值
C.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性
D.发现少数α粒子发生了较大偏转,说明金原子质量大而且很坚硬
(2) 某次光电效应实验中,测得某金属的入射光的频率和反向遏制电压Uc的值如下表所示。
(已知电子的电量为e=1.6×10-19C)
Uc/V
0.541
0.637
0.741
0.809
0.878
/1014Hz
5.664
5.888
6.098
6.303
6.501
根据表格中的数据,作出了Uc-图像,如图所示,则根据图像求出:
①这种金属的截止频率为▲ Hz;(保留三位有效数字)
②普朗克常量 ▲ Js。
(保留两位有效数字)
(3)室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。
氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。
氡看不到,嗅不到,但它进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的重大因素。
静止的氡核
放出一个粒子x后变成钋核
,钋核的动能为0.33MeV,若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能。
则:
①写出上述衰变的核反应方程;
②求粒子x的动能。
(保留两位有效数字)
ﻬ四.计算题:
本题共3小题,满分47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。
13.(15分)有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如图所示。
该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。
电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻R。
循环绝缘橡胶带上镀有n根间距为d的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,金属条电阻为r。
若橡胶带匀速运动时,电压表读数为U,设人与跑步机间无相对滑动,求:
(1)橡胶带匀速运动的速率;
(2)橡胶带克服安培力做功的功率;
(3)若人经过较长时间跑步距离为s(s »nd),则流过每根金属条的电量q为多少;
14.(16分)如图所示,在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上,一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存的弹性势能Ep=2J。
现打开锁扣K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。
已知B点距水平地面的高h2=0.6m,圆弧轨道BC的圆心O,C点的切线水平,并与水平地面上长为L=2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞,重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计。
试求:
(1)小物块运动到B的瞬时速度vB大小及与水平方向夹角
(2)小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力Nc大小
(3)若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半,且只会发生一次碰撞,那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件.
15.(16分)如图所示竖直平面内,存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场中,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场强度大小为E,电场方向竖直向下,另有一个质量为m带电量为q(q>0)的小球,设B、E、q、m、θ和g(考虑重力)为已知量。
(1)若小球射入此复合场恰做匀速直线运动,求速度v1大小和方向。
(2)若直角坐标系第一象限固定放置一个光滑的绝缘斜面,其倾角为θ,设斜面足够长,从斜面的最高点A由静止释放小球,求小球滑离斜面时的速度v大小以及在斜面上运动的时间
(3)在
(2)基础上,重新调整小球释放位置,使小球到达斜面底端O恰好对斜面的压力为零,小球离开斜面后的运动是比较复杂的摆线运动,可以看作一个匀速直线运动和一个匀速圆周运动的叠加,求小球离开斜面后运动过程中速度的最大值
及所在位置的坐标。
2021年南京师范大学附属中学物理高考模拟试卷参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
C
B
B
A
D
BD
BC
AD
AC
10.
(1)
(2)6.00,0.54
(3)(说明:
该点坐标为(5,0.20))
(4)
木板的左侧垫的过高
11.
(1)C,E,F(2)
(3)
12A.
(1)D(3分)
(2)①等温;(1分)②3P0V0/2;(2分)③放热;(2分)
(3)①C;(2分)②1.5×10-3或0.15%(2分)
12B(1)A(3分)
(2)①2t12t2 (2分)②
(2分)
(3)(2分)①光在玻璃砖中传播的速度为
(1分)
光在玻璃砖中传播的最短距离为
(1分)所以最短时间为:
(1分)
②能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度
(2分)
12C(1)C(3分)
(2)①由图像读得:
4.27±0.01×1014Hz;(2分)
②由图线斜率
,解得:
h=6.3±0.1×10-34Js(2分)
(3)①
(2分)
② 设钋核的质量为m1、速度为v1,粒子x的质量为m2、速度为v2
根据动量守恒定律有
(1分)
粒子x的动能
=18MeV(2分)
13.
(1)由闭合电路欧姆定律得
(2分)
由法拉第电磁感应定律:
(2分)
解得:
橡胶带匀速运动的速率为
ﻩ(1分)
(2)
(5分)
(3)总电荷量为
(3分)
流过每根金属条的电量为
(2分)
14.⑴解法一:
小物块由A运动到B的过程中做平抛运动,机械能守恒
(1分)
(2分)
根据平抛运动规律有:
(2分)
解法二:
小物块由A运动到B的过程中做平抛运动,机械能守恒
(1分)
小物块由A运动到B的过程中做平抛运动,在竖直方向上根据自由落体运动规律可知,
小物块由A运动到B的时间为:
t=
=s≈0.346s (1分)
根据平抛运动规律有:
tan
=
, 解得:
=60° (1分)
(2分)
⑵根据图中几何关系可知,
h2=R(1-cos∠BOC),解得:
R=1.2m (1分)
根据能的转化与守恒可知,
(2分)
对小球在圆弧轨道C点应用牛顿运动定律
(2分)
⑶依据题意知,
①μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零,根据能量关系有:
mgh1+Ep>μmgL代入数据解得:
μ< (2分)
②对于μ的最小值求解,首先应判断物块第一次碰墙后反弹,能否沿圆轨道滑离B点,设物块碰前在D处的速度为v2,由能量关系有:
mgh1+Ep=μmgL+
mv22
第一次碰墙后返回至C处的动能为:
EkC=mv22-μmgL 可知即使μ=0,有:
mv22=14J
mv22=3.5J<mgh2=6J,小物块不可能返滑至B点(2分)
故μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处,又下滑经C恰好至D点停止,因此有:
mv22≤2μmgL,联立解得:
μ≥
(1分)
综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值:
≤μ< (1分)
15.
(1)
方向水平向左 (4分)
(2)
(4分)
(3)
(3分)
(2分)
(n=0、1、2······) (3分)
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