江蘇省蘇州市2021屆高三物理下學期2月期初模擬考試試題

江蘇省蘇州市2021屆高三物理下學期2月期初模擬考試試題(滿分：100分考試時間：75分鐘)2021．02一、單項選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分．每題只有一個選項最符合題意．1.為了消殺新冠病毒，防控重點場所使用一種人體感應(yīng)紫外線燈．這種燈裝有紅外線感應(yīng)開關(guān)，人來燈滅，人走燈亮，為人民的健康保駕護航．下列說法錯誤的是()A.紅外線的光子能量比紫外線的大B.紅外線的衍射能力比紫外線的強C.紫外線能消殺病毒是因為紫外線具有較高的能量D.紅外線感應(yīng)開關(guān)通過接收到人體輻射的紅外線來控制電路通斷2.如圖所示，兩平行直導(dǎo)線cd和ef豎直放置，通以方向相反大小相等的電流，a、b兩點位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)．則()A.a點的磁感應(yīng)強度可能為零B.cd導(dǎo)線受到的安培力方向向右C.ef導(dǎo)線在b點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外D.同時改變兩導(dǎo)線的電流方向，兩導(dǎo)線受到的安培力方向均改變3.位于坐標原點處的波源A沿y軸做簡諧運動，A完成一次全振動時，在介質(zhì)中形成簡諧橫波的波形如圖所示．B是沿波傳播方向上的一個質(zhì)點，則()A.A開始振動時的運動方向沿y軸正方向B.A、B兩質(zhì)點振動情況相同C.經(jīng)半個周期質(zhì)點B將向右遷移半個波長D.在一個周期內(nèi)A所受回復(fù)力的沖量為零4.a、b兩異種點電荷電場中的部分等勢線如圖所示，其電荷量大小分別為qa和qb.已知A點電勢高于B點電勢(取無窮遠處電勢為零)，則()A.a處為正電荷，qa<qbB.a處為負電荷，qa>qbC.a、b連線中點電勢大于零D.將一正的試探電荷從A移到B電場力做負功5.一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度T1和T2下的壓強p與體積倒數(shù)eq\f(1,V)的關(guān)系圖像如圖所示．氣體由狀態(tài)A等壓變化到狀態(tài)B的過程中，下列說法正確的是()A.溫度升高，吸收熱量B.溫度升高，放出熱量C.溫度降低，吸收熱量D.溫度降低，放出熱量6.應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運動直至物體離開手掌時，在此過程中下列說法正確的是()A.物體始終處于超重狀態(tài)B.物體始終處于失重狀態(tài)C.手的加速度方向始終豎直向上D.手對物體一直做正功7.如圖所示，A為地球表面赤道上的物體，B為軌道在赤道平面內(nèi)的實驗衛(wèi)星，C為在赤道上空的地球同步衛(wèi)星．已知衛(wèi)星C和衛(wèi)星B的軌道半徑之比為3∶1，且兩衛(wèi)星的環(huán)繞方向相同．下列說法正確的是()A.衛(wèi)星B、C運行速度之比為3∶1B.衛(wèi)星B的加速度大于物體A的加速度C.同一物體在衛(wèi)星B中對支持物的壓力比在衛(wèi)星C中大D.在衛(wèi)星B中一天內(nèi)可看到3次日出8.大部分過山車的豎直回環(huán)軌道均不是正圓，而是上下高、左右窄的扁軌道結(jié)構(gòu)，如圖甲所示．乙圖為簡化后的示意圖，一輛小車(可視為質(zhì)點)從傾斜軌道某一確定高度由靜止釋放，不計一切阻力，當小車運動到扁軌道最高點時，與在相同高度的正圓軌道最高點相比()A.在扁軌道上小車向心力更大，對軌道壓力更大B.在扁軌道上小車速度更大，對軌道壓力更大C.在扁軌道上小車加速度更小，對軌道壓力更小D.在扁軌道上小車機械能更小，對軌道壓力更小9.物理課上老師做了這樣一個實驗，將一平整且厚度均勻足夠長的銅板固定在絕緣支架上．一質(zhì)量為m的永磁體放置在銅板的上端，t＝0時刻給永磁體一沿斜面向下的初速度，永磁體將沿斜面向下運動，如圖所示．假設(shè)永磁體下滑過程中所受的摩擦力f大小不變，且f<mgsinθ(式中θ為銅板與水平面的夾角)，取銅板下端所在水平面為零勢能面．則下圖中關(guān)于永磁體下滑過程中速率v、動能Ek、重力勢能Ep、機械能E隨時間t變化的圖像一定錯誤的是()10.如圖所示，一質(zhì)量為2m的足夠長的光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上，ab、dc邊平行且和長為L的bc邊垂直，整個金屬框電阻可忽略．一根阻值為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，裝置始終處于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中．現(xiàn)給金屬框向右的初速度v0，運動時MN始終與金屬框保持良好接觸且與bc邊平行．則整個運動過程中()A.感應(yīng)電流方向為M→b→c→N→MB.導(dǎo)體棒的最大速度為eq\f(v0,2)C.通過導(dǎo)體棒的電量為eq\f(2mv0,3BL)D.導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(5,6)mveq\o\al(2,0)11.如圖所示，豎直光滑桿上穿有兩個彈性小球A、B，其質(zhì)量關(guān)系滿足mAmB，彼此間隔一小段距離．將兩個球從距底座高為h(h遠大于小球半徑)處由靜止同時釋放．所有碰撞時間極短且無機械能損失，則A、B第一次碰撞后B球上升的最大高度最接近()A.4hB.6hC.8hD.9h二、非選擇題：本題共5小題，共56分．其中第13題～第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．12.(15分)如圖所示為測量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖，圖中R0是保護電阻(10Ω)，R1是電阻箱(0～99.9Ω)，R是滑動變阻器，A1和A2是電流表，E是電源(電動勢10V，內(nèi)阻很小)．實驗具體步驟如下：①連接好電路，將滑動變阻器R阻值調(diào)到最大；②閉合S，從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R1，先調(diào)R1為適當值，再調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使A1示數(shù)I1＝0.15A，記下此時電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2；③改變電阻箱R1的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使A1示數(shù)始終為0.15A，再測量6組R1和I2值；④將實驗測得的7組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點．根據(jù)實驗完成以下問題：(1)在坐標紙上畫出R1與I2的關(guān)系圖像．(2)現(xiàn)有四只供選用的電流表：A.電流表(0～3mA，內(nèi)阻為2.0Ω)B.電流表(0～3mA，內(nèi)阻未知)C.電流表(0～0.3A，內(nèi)阻為5.0Ω)D.電流表(0～0.3A，內(nèi)阻未知)A1應(yīng)選用________，A2應(yīng)選用________．(3)根據(jù)以上實驗得出Rx＝________Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))(4)若將A1換成量程相同而內(nèi)阻更大的電流表，對Rx的測量值有何影響？請簡要說明理由．

13.(6分)列車進站時的電磁制動可借助如圖所示模型來理解，在站臺軌道下方埋一勵磁線圈，通電后形成豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B.在車身下方固定一由粗細均勻?qū)Ь€制成的矩形線框，利用線框進入磁場時所受的安培力進行制動．已知列車的總質(zhì)量為m，車身長為nL，線框的短邊ab和cd分別安裝在車頭和車尾，長度為L(L小于勻強磁場的寬度)，站臺軌道上勻強磁場區(qū)域大于車長．車頭進入磁場瞬間的速度為v0.(1)當列車速度減為初速度的一半時，求ab兩端的電壓；(2)實際列車制動過程中，還會受鐵軌及空氣阻力，設(shè)其合力大小恒為f.車尾進入磁場瞬間，列車恰好停止．求列車從車頭進入磁場到停止，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q.14.(8分)某品牌瓶裝水的瓶體為圓柱體，容積為V＝500mL.(1)瓶內(nèi)裝滿純凈水，在垂直瓶子軸線的平面內(nèi)向瓶內(nèi)射入一束單色光，光線射入瓶內(nèi)經(jīng)過內(nèi)壁反射一次后再射出瓶外，最終出射光線與最初入射光線恰好平行(不重合)．已知水對該單色光的折射率為n，真空中光速為c，瓶子半徑為R，求光在瓶中傳播的時間t.瓶壁很薄，忽略瓶壁對光的影響．(2)將沒有水的空瓶子敞口放置，環(huán)境溫度由－3℃緩慢升高到27℃，求升溫后瓶內(nèi)氣體質(zhì)量m.大氣壓保持為標準大氣壓，標準大氣壓下－3℃時空氣密度為1.3×10－3g/mL.

15.(12分)如圖所示，豎直旗桿上下各有一個光滑輕小滑輪A和B，滑輪間穿有繃緊的均勻閉合牽引繩．升旗時將旗幟側(cè)面的小桿平行固定在牽引繩上并使小桿下端靠近滑輪B，用手牽拉牽引繩使小桿上端到達滑輪A后鎖定牽引繩完成升旗．已知兩滑輪間距為H，旗幟側(cè)面的小桿長度為l，旗幟和小桿總質(zhì)量為m，牽引繩總質(zhì)量為M，重力加速度為g，不計空氣阻力，忽略旗幟飄動時重心的變化．(1)升旗過程中升旗手至少需要做多少功？(2)降旗時解除鎖定使旗幟由靜止下降，求旗幟降到底端前瞬間的速度v.(3)降旗時解除鎖定使旗幟由靜止下降一段時間后，用手握住牽引繩給繩施加一恒定的滑動摩擦力f＝3mg，旗幟降到底端速度剛好為零，求旗幟降落的總時間t.

16.(15分)正方形區(qū)域MNPQ邊長為L，在MN中點O垂直于MN邊以一定初速度向平面內(nèi)射入電子，若空間只存在平行正方形平面由M指向N、場強大小為E的勻強電場，電子恰能從Q點飛出，如圖甲所示；若空間只存在垂直正方形平面、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，電子恰能從P點飛出，如圖乙所示．不計電子所受重力．(1)求兩種情況下電子剛飛出正方形區(qū)域的速度大小之比v1∶v2；(2)求電子比荷eq\f(e,m)以及初速度v0的大小；(3)若電子在電場中運動一段時間后撤去電場并立即加上和圖乙中一樣的磁場，最終電子恰好垂直于PQ邊飛出正方形區(qū)域，求電子在電場中的運動時間t.(不考慮撤去電場加上磁場所引起的電磁輻射的影響)

2020～2021學年高三年級模擬考試卷(蘇州)物理參考答案及評分標準1.A2.C3.D4.C5.A6.D7.B8.A9.C10.C11.D12.(1)如圖所示(3分)(2)D(3分)C(3分)(3)30.5±1.0(3分)(4)無影響(1分)A1的內(nèi)阻不影響圖像的斜率(2分)13.解：(1)當列車速度減為初速度的一半時，E＝eq\f(BLv0,2)(1分)ab兩端的電壓U＝eq\f(2nL＋L,2nL＋2L)E＝eq\f(2n＋1,4n＋4)BLv0(2分)(3)對列車，由動能定理可得－fnL＋W安＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)(2分)解得Q＝－W安＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－nfL(1分)14.解：(1)如圖所示，由折射定律得n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin2r,sinr)＝2cosr(2分)t＝eq\f(2×2Rcosr,v)＝eq\f(2nR,\f(c,n))＝eq\f(2n2R,c)(2分)(2)根據(jù)等壓變化，得eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)＝eq\f(270,300)＝eq\f(9,10)V2＝eq\f(10,9)V1＝eq\f(10,9)V(2分)則m＝eq\f(m0,V2)V1＝eq\f(ρV2,\f(10,9)V)＝eq\f(9,10)ρV＝5.85×10－4kg(2分)15.解：(1)W＝mg(H－l)(3分)(2)mg(H－l)＝eq\f(1,2)(m＋M)v2(2分)v＝eq\r(\f(2mg（H－l）,m＋M))(2分)(3)(解法1)mg(H－l)－fs＝0s＝eq\f(1,3)(H－l)h＝(H－l)－s＝eq\f(2,3)(H－l)(2分)設(shè)下降過程中最大速度為v1，則mgh＝eq\f(1,2)(m＋M)veq\o\al(2,1)v1＝eq\r(\f(2mgh,m＋M))＝eq\r(\f(4mg（H－l）,3（m＋M）))(1分)t＝eq\f(H－l,\f(v1,2))＝eq\r(\f(3（m＋M）（H－l）,mg))(2分)(解法2)a1＝eq\f(mg,m＋M)(1分)a2＝eq\f(3mg－mg,m＋M)＝eq\f(2mg,m＋M)(1分)eq\f(veq\o\al(2,1),2a1)＋eq\f(veq\o\al(2,1),2a2)＝H－lv1＝eq\r(\f(4mg（H－l）,3（m＋M）))(1分)t＝eq\f(v1,a1)＋eq\f(v1,a2)＝eq\r(\f(3（m＋M）（H－l）,mg))(2分)16.解：(1)設(shè)電子初速度大小為v0t＝eq\f(L,v0)eq\f(L,2)＝eq\f(vy,2)tvy＝v0v1＝eq\r(2)v0(2分)v2＝v0v1∶v2＝eq\r(2)∶1(2分)(2)電子在磁場中運動半徑為r0，則req\o\al(2,0)＝(r0－eq\f(L,2))2＋L2r0＝eq\f(5,4)L(2分)ev0B＝meq\f(veq\o\al(2,0),r0)(1分)y＝eq\f(1,2)eq\f(Ee,m)(eq\f(L,v0))2＝eq\f(L,2)(1分)解得eq\f(e,m)＝eq\f(16E,25B2L)(1分)v0＝eq\f(4E,5B)(1分)(3)(解法1)根據(jù)幾何關(guān)系有x＋rsinθ＝L(1分)v0t＋eq\f(mv,eB)sinθ＝L(1分)其中vsinθ＝vy＝eq\f(eE,m)t解得t＝eq\f(L,v0＋\f(m,eB)·\f(Ee,m))＝eq\f(L,v0＋\f(E,B))(2分)將v0＝eq\f(4E,5B)帶入可得t＝eq\f(5BL,9E)(1分)(解法2)以O(shè)為坐標原點、電子初速度方向為x正方向，電子在電場中運動軌跡方程為y＝eq\f(x2,2L)(1分)設(shè)撤去電場瞬間電子橫坐標為x，速度大小為v，速度與水平方向夾角為θ根據(jù)拋物線方程有tanθ＝eq\f(x,L)(1分