2021届江苏省南通、连云港等七市高三下学期3月模拟考试(一模)-物理-PDF版

12021届江苏省南通、连云港等七市高三下学期3月模拟考试（一模）物理(满分：100分考试时间：75分钟)2021．03一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分．每小题只有一个选项符合题意．1.彩超仪向人体发射某频率的超声波，经血管中血流反射，根据波的频率变化可测得血流的速度．这是利用了波的()A.折射B.干涉C.衍射D.多普勒效应2.放射性同位素53Li(锂5)是不稳定的，它会分解成一个α粒子和一个质子．已知53Li、α粒子、质子的质量分别为m1、m2、m3，真空中光速为c，则上述过程()A.释放的能量为(m1－m2－m3)c2B.释放的能量为(m2＋m3－m1)c2C.吸收的能量为(m1－m2－m3)c2D.吸收的能量为(m1＋m2＋m3)c23.在“探究气体等温变化的规律”实验中得到的图像如图所示，若纵坐标表示封闭气体的压强，则横坐标表示封闭气体的()A.热力学温度TB.摄氏温度tC.体积VD.体积的倒数1V4.如图所示，两种不同的金属组成一个回路，接触头1置于热水杯中，接触头2置于冷水杯中，此时回路中电流计发生偏转，这是温差电现象．假设此过程电流做功为W，接触头1从热水中吸收的热量为Q1，冷水从接触头2吸收的热量为Q2，根据热力学第二定律可得()A.Q1＝WB.Q1＞W2C.Q1＜Q2D.Q1＋Q2＝W5.一台空调外机用两个三脚架固定在外墙上，如图所示，空调外机的重心在支架水平横梁AO和斜梁BO连接点O的上方，横梁对O点的拉力沿OA方向、大小为F1，斜梁对O点的支持力沿BO方向、大小为F2.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，则()A.F1增大B.F1减小C.F2不变D.F2增大6.1985年华裔物理学家朱棣文成功利用激光冷冻原子，现代激光制冷技术可实现10－9K的低温．一个频率为ν的光子被一个相向运动的原子吸收，使得原子速度减为零，已知真空中光速为c，根据上述条件可确定原子吸收光子前的()A.速度B.动能C.物质波的波长D.物质波的频率7.如图所示，我国“天问一号”火星探测器在地火转移轨道1上飞行七个月后，于今年2月进入近火点为280千米、远火点为5.9万千米的火星停泊轨道2，进行相关探测后将进入较低的轨道3开展科学探测．则探测器()A.在轨道1上的运行速度不超过第二宇宙速度B.在轨道2上近火点的速率比远火点小C.在轨道2上近火点的机械能比远火点大D.在轨道2上近火点减速可进入轨道338.某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示，一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b，设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb，电势能分别为Epa、Epb，则()A.Ea＞EbB.φa＞φbC.va＞vbD.Epa＞Epb9.如图所示为远距离输电的原理图，发电机输出电压不变，升压变压器、降压变压器均为理想变压器、降压变压器的原、副线圈匝数之比为n.若用户负载发生变化，电压表V的示数变化ΔU，电流表A的示数变化ΔI，ΔUΔI＝k.则两变压器间输电线的总电阻R等于()A.nkB.knC.n2kD.kn210.如图所示，光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧一端与挡板相连．一滑块从斜面上某处由静止释放，运动一段时间后压缩弹簧，已知弹簧始终在弹性限度内，则()A.弹簧劲度系数越大，弹簧的最大弹性势能越大B.弹簧劲度系数越大，滑块的最大速度越大C.滑块释放点位置越高，滑块最大速度的位置越低D.滑块释放点位置越高，滑块的最大加速度越大11.如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有不带电的电容器C.金属棒ab在导轨上向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻．在t0时刻闭合开关S，则金属棒两端电压Uab、速度v、电容器所带电荷量q、回路中电流强度i随时间t变化的关系图像可能正确的是()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4须明确写出数值和单位．12.(15分)用如图所示的装置探究加速度与质量的关系，把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上，小车的左端连接穿过打点计时器的纸带，右端连接细线，细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码，通过垫块调节木板左端高度平衡摩擦力．(1)下列实验操作中正确的有________．A.先释放小车后接通电源B.调整定滑轮使细线与长木板平行C.平衡摩擦力时必须移去纸带D.平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码(2)某次实验打出的一条纸带如图乙所示，测得计数点1、2、3、4与0计数点间的距离分别为x1＝3.60cm、x2＝9.61cm、x3＝18.01cm、x4＝28.81cm.已知打点计时器打点周期为0.02s．相邻计数点间有四个打点未画出，则小车的加速度a＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)(3)实验中保持托盘和砝码的总质量不变，改变小车和车内沙子的总质量M，进行实验打出纸带，算出相应的加速度a，数据如下表所示．请在图丙中根据描出的点作出a1M图像；由图像可得出的结论是________________________________________________________________________．托盘和砝码总质量为20ga/(m·s－2)2.401.991.431.251.110.770.620.480.24M/kg0.060.080.120.140.160.240.300.400.801M/kg－116.6712.508.337.146.254.173.332.501.25(4)某小组在实验中作出1aM图像如图丁所示，图像斜率的物理意义是________________；若图像纵截距为b，斜率为k，则托盘和砝码的总质量m＝________．(用字母b、k表示)13.(6分)如图所示，激光笔发出一束激光射向水面O点，经折射后在水槽底部形成一光斑P.已知入射角α＝53°，水的折射率n＝43，真空中光速c＝3.0×108m/s，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.(1)求激光在水中传播的速度大小v；5(2)打开出水口放水，求水放出过程中光斑P移动的距离x与水面下降距离h的关系．14.(8分)某研究性学习小组用如图所示的装置，测量地面附近地磁场的磁感应强度．固定金属横杆O、O′两点间距离为L，两根长度均为L的轻质软导线，其一端分别接在O、O′点，另一端分别接在长度也为L的导体棒ab两端．现将导体棒ab拉至图示位置，使棒与OO′在同一水平面内由静止释放，导体棒ab转过四分之一圆弧至最低点时速度大小为v，由接入电路的电流传感器测得此过程通过导体棒截面的电荷量为q.已知地磁场与水平面夹角为θ，且与金属横杆垂直，导体棒ab的质量为m、电阻为R，重力加速度为g，不计回路其他部分电阻，忽略空气阻力．求：(1)导体棒ab由静止转至最低点过程中安培力做的功W；(2)该处地磁场的磁感应强度大小B.615.(12分)如图甲所示，一轻质短弹簧被夹在质量均为m＝0.10kg的两小木块A、B之间，弹簧长度被锁定，将此装置放在水平支撑面上．若解除锁定，木块B能上升的最大高度h＝2.5m，取g＝10m/s2，忽略空气阻力．(1)求弹簧解锁前的弹性势能Ep；(2)若撤去A的支撑面同时解除锁定，此时B的加速度大小为a1＝8.0m/s2，求此时A的加速度大小a2；(3)图乙为同一竖直平面内两四分之一光滑圆弧MP和QN与光滑水平面PQ组成的轨道，M、N与圆心O1、O2等高，圆弧MP和QN半径均为R＝1.8m．若将图甲中装置由轨道M端静止释放，第一次滑至水平面时，解除锁定，求木块A到达N点后还能上升的最大高度H.716.(15分)如图所示，在xOy平面的第二象限有一匀强电场，电场强度大小E可调，方向平行于y轴.第三象限有一垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.电子源S在xOy平面内向各个方向发射速度大小不同的电子，已知电子质量为m，电荷量为e.x轴上的P点与S点的连线垂直于x轴，S点与P点的距离为d，不考虑电子间相互作用．(1)求从S发出的电子能直接到达P点的最小速度v1；(2)若通过P点的电子在电场和磁场中沿闭合轨迹做周期性运动，求场强的大小E0；(3)某电子与SP成60°角从S射出并经过P点，调整场强的大小E，使电子最终能垂直打在y轴上，求P点到O点的距离L与场强大小E的关系．82020～2021学年高三年级模拟考试卷(南通、连云港等七市)物理参考答案及评分标准1.D2.A4.D4.B5.B6.C7.D8.C9.C10.D11.A12.(15分)(1)BD(3分，漏选得1分)(2)2.40(2.39～2.41均算对)(3分)(3)如图所示(3分)在满足托盘和砝码的总质量远小于小车和沙子的总质量时，加速度a与质量M成反比(2分)(4)托盘和砝码的总重力的倒数(2分)bk(2分)13.(6分)解：(1)由于v＝cn(2分)代入数据解得v＝2.25×108m/s(1分)(2)设折射角为β，由折射定律有n＝sinαsinβ(1分)由几何关系有x＝h(tanα－tanβ)(1分)代入数据解得x＝712h(1分)14.(8分)解：(1)导体棒由静止转至最低点的过程，由动能定理有mgL＋W＝12mv2(2分)解得W＝12mv2－mgL(1分)(2)上述过程电路中产生的平均感应电动势E＝ΔΦΔt(1分)其中ΔΦ＝BL2(sinθ＋cosθ)(1分)通过的电荷量q＝ER·Δt(2分)9解得B＝qRL2（sinθ＋cosθ）(2分)15.(12分)解：(1)由机械能守恒定律有Ep＝mgh(2分)代入数据解得Ep＝2.5J(1分)(2)对B有F－mg＝ma1(1分)对A有F＋mg＝ma2(1分)代入数据解得a2＝28.0m/s2(2分)(3)设木块AB滑至水平面时的速度为v0，则2mgR＝12×2mv20(1分)设解除锁定后，两木块A、B离开水平面PQ前的速度分别为vA、vB，则由动量守恒定律有2mv0＝mvA＋mvB(1分)由机械能守恒定律有2mgR＋Ep＝12mv2A＋12mv2B(1分)同理有mg(R＋H)＝12mv2A(1分)代入数据解得H＝4.25m(1分)16.(15分)解：(1)从S发出电子做圆周运动能直接到达P点的最小半径r1＝12d(1分)由向心力公式有ev1B＝mv21r1(1分)解得v1＝Bed2m(2分)(2)设电子初速度为v，初速度方向与SP的夹角为θ，从Q点由电场进入磁场，如图所示，设该轨迹圆半径为r，则2rsinθ＝d(1分)由向心力公式有evB＝mv2r(1分)设电子每次在电场中运动的时间为2t，则y方向有vcosθ＝eE0mt(1分)x方向有vtsinθ＝rcosθ(1分)解得E0＝eB2d2m(1分)(3)电子做圆周运动半径r2＝d2sin60°10设电子初速度为v2，电子在电场中一次类平抛运动的时间为t′，由向心力公式有ev2B＝mv22r2(1分)在电场中沿y方向有v2cos60°＝eEmt′(1分)由几何关系有L＝n(v2sin60°·2t′－2r2cos60°)＋v2sin60°·t′(n＝0，1，2，3…)(1分)解得L＝（2n＋1）3eB2d212mE－33nd(n＝0，1，2，3…)(1分)在电子多次经过磁场的情况下，由几何关系可知v2sin60°·t′≥r2＋r2cos60°(1分)解得E应满足的条件E≤eB2d6m(1分)