江苏省基地学校届高三上学期第一次大联考物理试题 含答案.docx
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江苏省基地学校届高三上学期第一次大联考物理试题含答案
江苏省基地学校2021届高三上学期第一次(12月)大联考
物理试题
(考试时间:
90分钟满分:
100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交监考老师。
一、单项选择题.本题共8小题,每小题3分,共计24分.每小题只有一个选项符合题意.
1.小明同学在清洗玻璃试管时发现:
将盛有半管水的试管倒扣在水槽中时水并不会流入盆中,且管内水面下凹,如图所示.他又在水槽中滴入一滴蓝色的硫酸铜溶液,一段时间后试管中的水也变蓝了.对于上述现象,下列说法中正确的是
A.试管中水面下凹是由于管中气体压强引起的
B.试管中水面下凹说明水对玻璃是不浸润的
C.试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子间存在斥力
D.试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的
2.2020年6月23日,“北斗三号”全球卫星导航系统的最后一颗卫星成功发射.在“北斗三号”的30颗组网卫星中,包含3颗地球同步卫星(离地高度约3.6万千米),24颗地球中圆轨道卫星(离地高度约2万千米).则
A.同步卫星的发射速度一定大于11.2km/s
B.同步卫星的向心加速度小于中圆轨道卫星的向心加速度
C.同步卫星的运行周期小于中圆轨道卫星的运行周期
D.质量相同的同步卫星和中圆轨道卫星相比,同步卫星的动能大
3.如图所示,一列简谐波沿x轴传播,实线为t1=0时的波形图,此时质点P向y轴负方向运动,虚线为t2=0.1s时的波形图,已知周期
T>0.1s.则
A.简谐波传播的速度为15m/s
B.简谐波沿x轴正方向传播
C.t=0.2s时质点P再次回到初始位置
D.0~0.3s内质点P通过的路程为0.3m
4.中国是核电大国,到2020年1月,已经建成19座核电站,核电站是利用原子核发生裂变反应时所产生的核能来进行发电的.关于原子核与核能,以下说法正确的是
A.组成原子核的核子之间只存在引力
B.核反应中由于核子数减少而导致质量亏损
C.比结合能越大的原子核越稳定,核子平均质量越小
D.核电站利用中等质量的原子核分裂成质量较小的原子核来获取核能
5.据《物原》记载:
“史佚始作辘轳”.人们借助辘轳从井中汲水的示意图如图.某人以恒定角速度转动辘轳汲水时,绳子不断重叠地绕在一起,绳子的粗细不可忽略.则
A.水桶匀速上升
B.水桶减速上升
C.绳子拉水桶的力大于水桶拉绳子的力
D.绳子拉水桶的力大于水桶和水的总重力
6.在固定点电荷Q的电场中,一试探电荷q仅在静电力作用下绕点电荷Q沿椭圆轨道运动,a、b、c、d为椭圆轨道上四点,如图所示.下列说法正确的是
A.b、d两点电场强度相同
B.a点电势一定比c点电势高
C.试探电荷由a运动到c的过程中电势能增大
D.试探电荷与固定点电荷带同种电荷
7.军事演习中,某伞兵从运输机上跳伞,一段时间后开始匀速下降,然后进入方向水平向右、风速恒定的区域.图中虚线表示其在该区域中运动状态达到稳定后的轨迹,降落伞的姿态和运动轨迹可能正确的是
8.如图所示,滑块以初速度v0从固定斜面顶端下滑,到达斜面底端时速度刚好为零.取斜面底端所在水平面为零势能面.下列描述滑块的加速度大小a、重力功率P、动能Ek、机械能E随时间t变化的图象中,可能正确的是
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.
9.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻(R1>r),R2为可变电阻,C为电容器,闭合开关后改变R2的阻值,则
A.增大R2的阻值,电阻R1上的电压也增大
B.增大R2的阻值,电容器C上的电荷量增加
C.当R2=0时,电源的输出功率最大
D.当R2=0时,电源的效率最大
10.氢原子能级图如图所示,氢原子从n≥3的各个能级直接跃迁至n=2能级时,辐射光的谱线称为巴尔末线系.关于巴尔末线系,下列说法正确的有
A.波长最长的谱线对应光子的能量为1.89eV
B.大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁过程,可辐射出6种处于巴尔末线系的光子
C.氢原子从n=3能级跃迁至n=2能级时,辐射出的光子不能使逸出功为2.25eV的金属发生光电效应
D.若氢原子从n=4能级跃迁至n=2能级时辐射出的光子能使某金属发生光电效应,则光电子的最大初动能为2.55eV
11.水平放置的单色线光源S发出的光有一部分直接入射到竖直光屏上,一部分通过水平放置的平面镜反射后射到屏上,这两列光相遇时会发生干涉,形成水平的明暗相间的条纹.则
A.将光屏向右平移,相邻条纹间距减小
B.将光屏向右平移,相邻条纹间距增大
C.将线光源S向下平移,相邻条纹间距减小
D.将线光源S向下平移,相邻条纹间距增大
12.实验小组用图甲所示装置研究电子在平行金属板间的运动.将放射源P靠近速度选择器,速度选择器中磁感应强度为B,电场强度为E,P能沿水平方向发出不同速率的电子,某速率的电子能沿直线通过速度选择器,再沿平行金属板A、B的中轴线O1O2射入板间.已知水平金属板长为L、间距为d,两板间加有图乙所示的交变电压,电子的电荷量为e,质量为m(电子重力及相互间作用力忽略不计).以下说法中正确的有
A.沿直线穿过速度选择器的电子的速率为
B.只增大速度选择器中的电场强度E,沿中轴线射入的电子穿过A、B板的时间变长
C.若t=时刻进入A、B板间的电子恰能水平飞出,则飞出方向可能沿O1O2
D.若t=0时刻进入金属板间A、B的电子恰能水平飞出,则(n=1,2,3……)
三、实验题:
本题共2小题,共计14分.请将解答写在答题卡相应的位置.
13.(6分)图示是探究“加速度与力的关系”的实验装置.两辆相同的小车,放在同一块长木板上,小车前端各系一根细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂上托盘,盘里可放砝码.两小车后端各系一条细线,细线后端用夹子夹住,打开夹子,托盘和砝码牵引小车运动,合上夹子,两小车同时停止运动.
(1)下列实验要求中错误的是▲.
A.细绳需要与木板平行
B.需要平衡小车与木板间的摩擦力
C.托盘和砝码的总质量需远小于小车的质量
D.两个托盘及所放砝码的总质量必须相等
(2)正确操作后,用刻度尺测出两小车通过的位移分别为x1、x2,则它们的加速度之比等于▲.用天平测出两个托盘(含砝码)的质量分别为m1、m2,若关系式▲(用所测物理量的符号表示)成立,则说明加速度大小与力成正比.
14.(8分)太阳能电池在有光照射时,可以将光能转化为电能,在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻.实验小组用伏安法探究某太阳能电池视为电阻RS时的I-U特性.
(1)实验小组先用欧姆表“×100”挡粗测该太阳能电池的电阻RS,发现指针从左端开始只偏转很小角度,为使测量结果更准确,他们需改用▲(选填“×1k”或“×10”)挡位,并重新进行▲.
(2)实验小组设计好电路后,正确操作,得到了多组电压表和电流表的示数U、I,如下表所示:
U/V
0.0
1.2
1.6
2.0
2.4
2.6
2.8
3.0
I/mA
0.0
0.0
0.1
0.4
0.9
1.8
3.3
5.1
他们设计的电路图可能是图甲中的▲(选填“A”或“B”)图.
请根据表中数据在图乙中作出太阳能电池RS的I-U图线.
由所作图线可知,随所加电压的增大,太阳能电池的电阻RS▲,能反映该太阳能电池真实I-U特性的曲线应该在所作图线的▲(选填“上方”或“下方”).
四、计算题:
本题共4小题,共计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.(6分)如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景.已知篮球内部容积为7.5L,环境温度为27℃,大气压强为1.0atm,打气前球内气压等于外界大气压强,手持式打气筒每打一次气能将0.5L、1.0atm的空气打入球内,当球内气压达到1.6atm时停止打气(1atm=1.0×105Pa).
(1)已知温度为0℃、压强为1atm标准状态下气体的摩尔体积为V0=22.4L/mol,求打气前该篮球内空气的分子数n(取阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,计算结果保留两位有效数字);
(2)要使篮球内气压达到1.6atm,求需打气的次数N(设打气过程中气体温度不变).
16.(10分)如图所示,两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角θ=30º,导轨间距L=0.5m,导轨下端接定值电阻R=2Ω,导轨电阻忽略不计.在导轨上距底端d=2m处垂直导轨放置一根导体棒MN,其质量m=0.2kg,电阻r=0.5Ω,导体棒始终与导轨接触良好.某时刻起在空间加一垂直导轨平面向上的变化磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系为B=0.5t(T),导体棒在沿导轨向上的拉力F作用下处于静止状态,g取10m/s2.求:
(1)流过电阻R的电流I;
(2)t=2s时导体棒所受拉力F的大小;
(3)从t=4s时磁场保持不变,同时撤去拉力F,导体棒沿导轨下滑至底端时速度恰好达到最大,此过程回路产生的热量Q.
17.(14分)如图所示,倾角θ=30º的固定斜面与水平地面在B点平滑连接.质量M=9.0kg的滑块静止在水平地面上,滑块与地面之间的动摩擦因数μ=0.25.现将质量m=1.0kg的光滑小球从斜面上A点由静止释放,A点距水平地面的高度为H=5.0m.已知小球与滑块间的碰撞是弹性碰撞,g取10m/s2.
(1)求小球由A下滑至B过程所受支持力的冲量大小IN;
(2)小球与滑块第一次碰撞后返回斜面的最大高度为3.2m,求第一次碰后滑块的速度大小vM1;
(3)求小球与滑块发生第n次碰撞后,滑块滑行的距离sn.
18.(16分)一台质谱仪的工作原理如图所示.甲、乙两种比荷不同的带电粒子从容器A下方的狭缝S1飘入电势差为U0的加速电场,其初速度几乎为0,然后经过狭缝S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上.已知带电粒子从狭缝S3进入磁场时与垂直磁场边界方向存在一个很小的散射角θ,所有粒子均打在底片的MN区域内.甲粒子能打在底片上的最远点为M,乙粒子能打在底片上的最近点为N,点M、N到狭缝S3的距离分别为xM、xN.忽略带电粒子的重力及相互间作用力.
(1)求甲粒子的比荷;
(2)求乙粒子在磁场中运动的最长时间t;
(3)若考虑加速电压有波动,在(U0-△U)到(U0+△U)之间变化,要使甲、乙两种粒子在底片上没有重叠,求△U应满足的条件.
江苏省基地学校2021届高三上学期第一次(12月)大联考
物理试题参考答案及评分标准
一、单项选择题:
本题共8小题,每小题3分,共计24分.每小题只有一个选项符合题意.
1.D2.B3.B4.C5.D6.C7.A8.D
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O分.
9.BC10.AC11.BD12.ACD
三、实验题:
本题共2小题,共计14分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
13.(6分)
(1)D(2分)
(2)x1:
x2(2分)
(3)(2分)(其他正确表达式也给分)
14.(8分)
(1)×1
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