江苏省扬州市2021高三上学期1月适应性练习物理试题含答案

扬州市2020—2021学年度第一学期高三适应性练习试题高三物理2021.01本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间75分钟．第Ⅰ卷(选择题共36分)一、单项选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分．每小题只有一个选项符合题意．1.明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，所描述的色散现象是由于发生了()A.光的反射B.光的衍射C.光的干涉D.光的折射2.如图所示，理想变压器原线圈接正弦交流电，电表为理想电表，Rt为热敏电阻(阻值随温度升高而减小)，则()A.Rt温度升高，电流表的示数变大B.Rt温度升高，电压表的示数变小C.开关S由a切换到b，电压表的示数不变D.开关S由a切换到b，电流表的示数变大3.在水平桌面上放置一张纸，画有如图所示的平面直角坐标系，一个涂有颜料的小球沿y轴正方向运动(不计球与纸间的摩擦)，经过原点O时，白纸从静止开始沿x轴正方向做匀加速直线运动，经过一段时间，纸面上留下的痕迹可能为()4.如图所示是游乐场里的过山车，过山车运动过程中经过A、B两点，则()A.在A点时对轨道压力较小B.在A点时所受摩擦力较大C.在B点时所受向心力较大D.在B点时合外力方向竖直向下5.关于分子动理论，下列说法正确的是()A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹C.图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从r0增大时，分子力先变小后变大D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高6.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻波恰好传到M点，已知该波的频率为5Hz，下列说法正确的是()A.振幅为10cmB.波速为20m/sC.经过一段时间质点M运动到ND.N点的起振方向沿y轴负方向7.核燃料铀－235的一种典型的裂变方程是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→X＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n，衰变方程是eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(231,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，下列说法正确的是()A.裂变过程吸收能量B.X核中含有88个中子C.X核与eq\o\al(89,36)Kr核的总质量大于eq\o\al(235,92)U核的质量D.裂变释放能量产生的高温会加快eq\o\al(235,92)U的衰变8.2020年12月3日23时10分，嫦娥五号上升器携带1731g月球样品从月面起飞，约6分钟后进入高度约200km的预定环月圆轨道．已知万有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，月球质量约7.34×1022kg，直径约3476.28km.根据以上信息不能估算()A.月球表面重力加速度大小B.样品在环月圆轨道运动时速度大小C.上升器在月面时所受月球引力大小D.上升器在环月圆轨道运动时向心加速度大小9.清华大学研究团队成功制备出世界上最长的、单根长度达半米以上的碳纳米管，并在碳纳米管耐疲劳性能研究方面取得重大突破．碳纳米管有着极高的拉伸强度σb(大于105N/mm2)，单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远远超过其他任何材料，其熔点是已知材料中最高的．下列说法正确的是()A.碳纳米管是非晶体B.1N/mm2＝103PaC.拉伸强度可用公式表示为σb＝FS，其中F为材料拉断时所承受的最大力，S为材料原始横截面积D.若在地球与同步卫星之间搭建一座天梯，碳纳米管是最佳材料10.国产插电混动汽车比亚迪·唐百公里加速时间达到4.3s，其加速过程的vt图像如图所示，已知汽车行驶速度越大，所受阻力越大．下列说法正确的是()A.行驶100km用时4.3sB.AB段加速度小于OA段C.AB段发动机动力不变D.BC段发动机功率增大11.《民法典》明确提出“禁止从建筑物中抛掷物品”．如果一瓶500mL的矿泉水从教学楼4楼窗户坠下，与地面的撞击时间约为7×10－3s，未反弹，则矿泉水瓶对地面的冲击力约为()A.10NB.102NC.103ND.104N12.“连淮扬镇”高铁扬州段12月11日正式开通，如图所示，“复兴号”列车正沿直线驶出扬州东站．假设列车质量为m，牵引电机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f.某时刻速度为v1、加速度为a1，一段时间t后速度为v2，在这段时间内位移为x.下列关系式正确的是()A.eq\f(x,t)＝eq\f(v1＋v2,2)B.a1＝eq\f(P,mv1)－eq\f(f,m)C.x＝v1t2＋eq\f(1,2)a1t2D.Pt＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)第Ⅱ卷(非选择题共64分)二、简答题：本题共6题，共64分．13.(8分)小丽做“用单摆测量重力加速度的大小”实验．(1)如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆．图乙、丙分别画出了细线上端的两种不同的悬挂方式，你认为图________(选填“乙”或“丙”)的悬挂方式较好．(2)如图丁所示，用游标卡尺测得小钢球的直径d＝________mm，测出摆线的长度，算出摆长l，再测出摆的周期T，得到一组数据，改变摆线的长度，再得到几组数据．(3)根据实验数据作出T2l图像，发现图像是过坐标原点的倾斜直线，斜率为k，根据单摆周期公式，可以测得当地的重力加速度g＝________(用k表示)，利用图像法处理数据是为了减小________(选填“偶然”或“系统”)误差．14.(10分)某同学要测定电池组(两节干电池组成)的电动势和内阻，该同学设计了如图甲所示的原理图并进行实验，其中定值电阻R0＝2.0Ω，毫安表量程为50mA，内阻Rg＝4Ω.(1)电阻箱的取值如图乙所示，将图甲中虚线框内电路视为电流表，其量程为________mA.(2)实验步骤如下：①将滑动变阻器R的滑片移到________(选填“A”或“B”)端，闭合开关S.②改变滑片位置，记下电压表的示数U和毫安表的示数I，某次电压表示数如图丙所示，其读数为________V.③将实验所测数据描绘在如图丁所示的坐标纸上，作出了UI图线．④根据图线求得电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)15.(10分)如图所示，汽缸内封闭一定质量的理想气体，气体的温度为T1，压强为p，活塞的横截面积为S，活塞距汽缸底的高度为h1，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦．现给气缸缓慢加热，活塞上升到高度为h2处，气体吸收的热量为Q.求：(1)此时密闭气体的温度T2；(2)该过程中气体内能的增量ΔU.16.(10分)一种跑步机测速的原理如图所示，跑步机底面固定间距L＝0.5m的平行金属导轨．导轨间存在磁感应强度为B＝2×10－2T、方向垂直纸面向里的条形匀强磁场，导轨间所接电阻R＝2Ω，橡胶带上等间距固定导体棒，每根导体棒的电阻r＝2Ω，当前一根导体棒出磁场时，后一根导体棒恰好进入磁场，不计其他电阻．当橡胶带匀速运动时电流表的示数I＝0.01A，求：(1)橡胶带运动的速度v；(2)小明同学计算出电路消耗的热功率为P热＝4×10－4W，请你计算出导体棒克服安培力做功的功率P，并比较这两个功率的大小关系，简述原因．(12分)如图所示，在xOy平面内x轴与MN边界之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的宽度为d.x轴下方和MN边界上方的空间有两个匀强电场，场强大小相等，方向与y轴平行．t＝0时刻，一质量为m、电荷量为＋q的粒子从P点沿x轴正方向射入电场，从x轴上Q点进入磁场，进入磁场时速度大小为v，方向与x轴正方向夹角为60°，然后垂直于MN边界进入上方电场，Q点坐标为(d，0)，粒子重力不计．求：(1)匀强电场的场强大小E；(2)匀强磁场的磁感应强度大小B；(3)粒子第二次经过x轴的时刻t.18.(14分)如图所示，两个质量均为m的小环A、B用长为L的轻绳连接，分别套在水平细杆OM和竖直细杆ON上，OM与ON在O点平滑相连，且ON足够长．初始时刻，B环距离O点eq\f(1,2)L，一水平外力F作用于A环，使系统处于静止状态，撤去水平外力后，两环将从静止开始运动，重力加速度为g，不计一切摩擦，求：(1)水平外力F的大小；(2)A环运动到O点时的速度vA；(3)两环相碰前瞬间B环的速度vB；(4)若两环相碰后粘为一体，碰撞过程损失的机械能ΔE.物理参考答案及评分标准1.D2.A3.A4.B5.D6.B7.B8.C9.D10.D11.C12.B13.(1)丙(2)22.6(3)eq\f(4π2,k)偶然(每空2分)14.(1)300(2)①A②2.18(2.17～2.20)④3.10.96(0.90～1.0)(每空2分)15.(10分)解：(1)活塞缓慢上升，视为等压变化根据盖·吕萨克定律eq\f(Sh1,T1)＝eq\f(Sh2,T2)(3分)可得T2＝eq\f(h2,h1)T1(2分)(2)上升过程中气体对外做功W＝pΔV＝pS(h2－h1)(2分)由热力学第一定律ΔU＝Q＋(－W)(1分)可得ΔU＝Q－pS(h2－h1)(2分)16.(10分)解：(1)E＝I(R＋r)＝4×10－2V(2分)由E＝BLv得v＝eq\f(E,BL)＝4m/s(3分)(2)F安＝BIL＝1×10－4N克服安培力做功功率P＝F安v＝4×10－4W(2分)P热＝P(1分)原因：导体棒克服安培力做功把其他形式的能转化为电能，而电能又通过电流做功全部转化为电路中的焦耳热，所以两个功率相等(2分)17.(12分)解：(1)设粒子进入电场时速度大小为v0，v0＝vcos60°＝eq\f(v,2)(1分)粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动的时间为t1沿x轴方向做匀速直线运动，则d＝v0t1(1分)沿y轴方向做匀加速直线运动，则a＝eq\f(qE,m)(1分)vsin60°＝at1(1分)联立上式可得E＝eq\f(\r(3)mv2,4qd)(1分)(2)带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，设圆周运动的半径为r由几何关系得粒子圆周运动的半径r＝2d(1分)由qvB＝meq\f(v2,r)(1分)可得B＝eq\f(mv,2qd)(1分)(3)粒子的运动轨迹如图所示：粒子在下方电场中做类平抛运动的时间为t1＝eq\f(2d,v)(1分)粒子在磁场中运动的时间为t2＝eq\f(2s,v)＝eq\f(2πd,3v)(1分)粒子在上方电场中做匀变速运动的时间t3＝eq\f(2v,a)＝eq\f(8\r(3)d,3v)(1分)第二次经过x轴的时刻t＝t1＋t2＋t3＝(2＋eq\f(2π,3)＋eq\f(8\r(3),3))eq\f(d,v)(1分)18.(14分)解：(1)以B为研究对象，竖直方向Tcosθ＝mg(1分)以A为研究对象，水平方向F＝Tsinθ(1分)解得F＝mgtanθ＝eq\r(3)mg(1分)(2)当A运动到O点时，B速度为零(1分)系统机械能守恒，有mg×eq\f(L,2)＝eq\f(1,2)mv2(2分)得vA＝eq\r(gL)(1分)(3)B做自由落体运动，A做初速度为vA的匀