江苏省常州市2021届高三上学期物理期中质量调研试卷

更新时间：2020-12-29 浏览次数：393 类型：期中考试

一、单选题

1. 在商场一些柜台前常见到一种气压凳（如图），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

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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R_A>R_B ，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 . v_A>v_B B . ω_A>ω_B C . F_A<F_B D . S_A>S_B

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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

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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，经6h还剩125个

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5. 特高压直流输电是我国领先世界的电力工程。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I_A>I_C。如图，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

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6. 某空腔导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，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 $\text{[math]}$ B . 电势 $\text{[math]}$ C . 电场强度 $\text{[math]}$ D . 电场强度 $\text{[math]}$

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7. 如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

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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（）

A . B . C . D .

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二、多选题

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

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10. 如图所示，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

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11. 如图所示，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

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12. 如图所示，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2mg D . 制动力的冲量大小为3 $\text{[math]}$

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三、实验题

13. 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. （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. （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. （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”）
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14. 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. （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. （2）先用力传感器的示数F_A计算小钢球运动的向心力 $\text{[math]}$ ，F_A应取该次摆动过程中示数的（选填“平均值”或“最大值”），然后再用 $\text{[math]}$ 计算向心力。
3. （3）改变小球释放的位置，重复实验，比较发现F总是略大于 $\text{[math]}$ ，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. （4）为了消除该系统误差，可以（回答一条即可）。
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四、解答题

15. “地摊”经济为城市生活带来了方便。如图所示，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 $\text{[math]}$ 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. （1）为使得物品A与小车保持相对静止，求拉力的最大值F_m；
2. （2）若轻绳与竖直方向的夹角θ=37°，求拉力F的大小。
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16. 如图所示，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. （1）粒子运动加速度a的大小；
2. （2）粒子初速度的最大值v₀；
3. （3）粒子到达B板的最大动能E_km。
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17. 如图所示，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. （1）弹簧弹力对物块所做的功W；
2. （2）物块经过D点时所受轨道支持力F的大小；
3. （3）物块滑上平台P时的动能E_k与S的关系。
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18. 如图所示，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. （1）粒子射入磁场的速度大小；
2. （2）粒子从x轴上射出磁场的横坐标范围；
3. （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？
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