2021届新疆昌吉市第九中学高三下学期开学考试物理试题(含答案)

这是一份2021届新疆昌吉市第九中学高三下学期开学考试物理试题(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角θ斜和上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为θ的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为、、，则( )
A.B.C.D.
2、物理学中用到大量的科学研究方法,在建立下列物理概念时,都用到等效替代方法的是( )
A.质点、电场强度B.平均速度、点电荷
C.弹力、电势D.合力与分力、合运动与分运动
3、中车某机车厂，试验出时速高达605公里的高速列车。已知列车运行的阻力包括车轮与轨道摩擦的机械阻力和车辆受到的空气阻力，若认为机械阻力恒定，空气阻力和列车运行速度的平方成正比，当列车以时速200公里行驶的时候，空气阻力占总阻力的70%，此时列车功率为1000kW，则估算高速列车时速在600公里时的功率大约是( )
A.10000kWB.20000kWC.30000kWD.40000kW
4、很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示，自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度，圆盘半径，圆盘电阻不计，导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值的小灯泡。后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压。则( )
A.电压表的正接线柱应与a相接
B.电压表的正接线柱应与b相接
C.后轮匀速转动20min产生的电能为426J
D.该自行车后轮边缘的线速度大小为4m/s
二、多选题
5、如图所示，电源的内阻可以忽略不计，电压表（内阻不能忽略）和可变电阻R串联在电路中。如果可变电阻R的阻值减为原来的，电压表的读数由增加到，则下列说法正确的是( )
A.流过可变电阻R的电流增大为原来的2倍
B.可变电阻R消耗的电功率增大为原来的4倍
C.可变电阻R两端的电压减小为原来的
D.若可变电阻R的阻值减小到零，那么电压表的示数变为
6、如图，重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则( )
A.当时，运动员单手对地面的正压力大小为
B.当时，运动员单手对地面的正压力大小为G
C.当θ不同时，运动员受到的合力相同
D.当θ不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等
7、如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域。若该三角形的两直角边长均为2l，则下列关于粒子运动的说法正确的是( )
A.若该粒子的入射速度为，则粒子一定从CD边射出磁场，且距点C的距离为l
B.若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为
C.若要使粒子从AC边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为
D.该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为
8、下列说法正确的是( )
A.温度相同的一切物质的分子平均动能都相同
B.若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加
C.只要知道某物质的密度和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数
D.迈尔是第一个提出能量守恒思想的人
E.根据一滴油酸酒精溶液的体积V和其在水面上形成的油膜面积S，就能算出油酸分子直径
三、实验题
9、某同学用如图所示的装置来验证机械能守恒定律.质量均为M的物体A、B通过细绳连在一起，物体B上放置质量为m的金属片C，在其正下方h处固定一个圆环，、是相距为d的两个光电门.释放后，系统由静止开始运动，当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，数字计时器测出物体B通过、的时间为t。
（1）物体B刚穿过圆环后的速度_______；
（2）实验中验证下面_______（填正确选项的序号）等式成立，即可验证机械能守恒定律（把v当作已知量）；
A.B.
C.D.
（3）本实验中的测量仪器除了图中器材和刻度尺、电源外，还需要________。
四、计算题
10、如图所示，有一竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，当滑块运动时，圆筒内壁对滑块有阻力的作用，阻力的大小恒为（g为重力加速度），在初始位置滑块静止，圆筒内壁对滑块的阻力为零，弹簧的长度为l，现有一质量也为m的物体从距地面2l处自由落下，与滑块发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后物体与滑块粘在一起向下运动，运动到最低点后又被弹回向上运动，滑动到刚发生碰撞位置时速度恰好为零，不计空气阻力。求：
（1）物体与滑块碰撞后共同运动速度的大小；
（2）碰撞后，在滑块向下运动到最低点的过程中弹簧弹性势能的变化量。
11、如图甲所示，电阻不计、间距为l的平行长金属导轨置于水平面内，阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端，另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置到导轨上，ef与导轨接触良好，并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定在ef中点，另一端固定于墙上，轻杆与导轨保持平行，ef、ab两棒间距为d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，且从某一时刻开始，磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化。
（1）求在时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向；
（2）求在时间内导体棒ef产生的热量；
（3）时刻杆对导体棒ef的作用力的大小和方向。
12、利用如图所示的实验装置可测量粉末状物体的体积.导热性能良好的密闭容器，顶部连接一气压计可测出容器内的气体压强，容器左端与一个带有活塞的汽缸相连，右端有一个小门.把小门开启，将活塞置于图中l位置，记录此时气压计读数把小门封闭，将活塞缓慢推至图中2位置，记录此时气压计读数此过程中，汽缸中气体体积变化然后打开小门，将活塞恢复到l位置，放入待测粉末状物体后封闭小门。再次将活塞缓慢推至2位置，记录此时气压计读数整个过程中环境温度不变，求待测粉末状物体的体积。
13、某种柱状透明工艺品的截面形状如图所示，AO、BO为夹角60°的平面，底部ADB为半径为R的一段圆弧，其对应的圆心角也为60°，圆心在的角平分线OD延长线上.一束单色平行光沿与OA面成45°角的方向斜向下射向OA面，经OA折射进入该柱状介质内，已知介质折射率为。
（1）通过计算说明在介质OA面的折射光线的方向；
（2）要使底部弧面ADB没有有光线射出的，OA面应该至少盖住多长的距离（不考虑二次反射）
五、填空题
14、声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为__________m。若该声波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中的波长为λ的_________倍。
参考答案
1、答案：D
解析：A球和C球上升到最高点时速度均为零，而B球上升到最高点时仍有水平方向的速度，即仍有动能。对A、C球的由机械能守恒有
得
对B球
得
ABC错误，D正确。
故选D。
2、答案：D
解析：等效替代方法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法,即两概念对比,产生的某种效果相同,才是等效替代法,故只有选项D正确。
3、答案：B
解析：当车速为200km/h时，根据公式
解得
故
空气阻力和列车运行速度的平方成正比，即
所以列车速度为200km/h时，空气阻力为
当列车速度达到600km/h时
联立解得
故选B。
4、答案：B
解析：AB.根据右手定则可判断轮子边缘的点等效为电源的负极，电压表的正接线柱应与b相接，B正确，A错误；
C.根据焦耳定律得
由欧姆定律得
代入数据解得，C错误；
D.由
解得
D错误。
故选B。
5、答案：ACD
解析：A.电压表阻值一定，当它的读数由增加到时，通过它的电流一定变为原来的2倍，而R与电压表串联，流过可变电阻R的电流增大为原来的2倍，A正确；
BC.根据
可知R的阻值减为原来的后，R消耗的功率
R两端的电压
C正确，B错误；
D.又因电源内阻不计，R与电压表两端的电压之和为E，当R的阻值减小到零时，电压表示数为E，其值为
解得
D正确。
故选ACD。
6、答案：AC
解析：AB.对运动员受力分析如图所示
地面对手的支持力
则运动员单手对地面的正压力大小为，与θ无关，A正确，B错误；
CD.不管θ如何，运动员受到的合力为零，与地面之间的相互作用力总是等大，C正确，D错误。
故选AC。
7、答案：ACD
解析：若该粒子的入射速度为，由解得，根据几何关系可知，粒子一定从CD边距C点为l的位置离开磁场，A正确；，速度越大，半径越大，根据几何关系可知，若要使粒子从CD边射出，则粒子速度最大时，轨迹与AD边相切，则由几何关系可知，最大半径一定大于，B错误；若要使粒子从AC边射出，则该粒子从O点入射的最大半径为，因此最大速度应为，C正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为，根据几何关系可知，粒子在磁场中运动的最大圆心角为180°，故最长时间为，D正确。
8、答案：ABD
解析：A.温度是分子平均动能的标志，则温度相同的一切物质的分子平均动能都相同，选项A正确；
B.若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加，选项B正确；
C.只要知道某物质的摩尔质量和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数，选项C错误；
D.迈尔是第一个提出能量守恒思想的人，选项D正确；
E.根据一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积V和其在水面上形成的油膜面积S，就能算出油酸分子直径，选项E错误。
故选ABD。
9、答案：（1）（2）C（3）天平
解析：（1）根据平均速度等于瞬时速度，则有物块B穿过圆环后的速度为。
（2）由题意可知，系统ABC减少的重力势能转化为系统的增加的动能，即为：，化简为：。
故C正确。
（3）由知，除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需要天平测量帮忙金属片的质量，故还需要天平.
10、答案：（1）（2）
解析：（1）设物体下落至与薄滑块碰撞前的速度为，在此过程中机械能守恒，依据机械能守恒定律有
解得
设碰撞后共同速度为v，依据动量守恒定律有
解得
（2）设物体和滑块碰撞后下滑的最大距离为x，依据动能定理，对碰撞后物体与滑块一起向下运动到返回初始位置的过程，有
设在滑块向下运动的过程中，弹簧的弹力所做的功为W；依据动能定理，对碰撞后物体与滑块一起向下运动到最低点的过程，有
解得
所以弹簧弹性势能增加了
11、答案：（1）；（2）（3）；方向向右的拉力
解析：（1）在时间内，磁感应强度的变化率
产生感应电动势的大小
流过导体棒ef的电流大小
有楞次定律可判断电流方向为
（2）在时间内，磁感应强度的变化率
产生感应电动势的大小
流过导体棒ef的电流大小
时间内导体棒ef产生的热量
（3）在时，磁感应强度
ef棒受安培力：
方向水平向左；
根据导体棒受力平衡，杆对导体棒的作用力为
方向水平向右。
12、答案：0.5L
解析：未放入粉末状物体时，推动活塞时，气体经历等温压缩过程，由玻意耳定律得：
压缩后气体的体积为：
放入粉末状物体后，推动活塞时，气体仍经历等温变压缩过程，由玻意耳定律得：
压缩前气体的体积为：
压缩后体的体积为：
代入数据得：
13、答案：（1）折射光线均平行于OB（2）
解析：（1）所有光线在OA面上入射角都相同，由折射定律知：
其中
解得折射角
所以折射光线均平行于OB；
（2）如图所示
进入介质内的光线，在AB弧上到达位置越向左入射越大，光线射向M点时，折射到AB弧上P点，此时恰好发生全反射，此时入射角为θ，则
几何关系得
过A点作平行线与PM刚相交于N点，在中，根据正弦定理
得
14、答案：365；
解析：设桥长为x，则有，解得：。波在不同介质中传播时，频率不变，由，有。