江苏省常州市2021届高三上学期期中质量调研物理试题答案

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RARB，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．vAvBB．ωAωBC．FAFBD．SASB3．一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IAIC。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CDB．电势CM=C．电场强度AMEED．电场强度BMEE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1:1C．制动力的大小等于2mgD．制动力的冲量大小为3mgh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A=FFmg，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2vFmR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=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mmgma（1分）解得，2m8m/sa（1分）对整体，mcos=(+2)FMma（1分）解得，=600NF（1分）（2）对小球B，tanmgma（1分）解得，2=7.5m/sa（1分）对整体，cos=(+2)FMma（1分）解得，=562.5NF（1分）16.（8分）（1）粒子加速度eEam（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212dat（1分）0rvt（1分）解得，02eEvrmd（1分）（3）由动能定理得2km012eEdEmv（2分）解得，2km4eErEeEdd（1分）17.（14分）（1）物块恰好通过最高点2CvmgmR（1分）解得，C5msv（1分）由动能定理得，20C1=2WmgLmv—（1分）解得，5.5JW（1分）（2）滑块由C运动到D，由动能定理22DC112=22mgR