江苏省南通市通州区2020届高三上学期调研抽测物理试题

2020届高三第二次调研抽测物理试题一、本题共5小题，每小题3分，共15分. 在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确. 选对的得3分，选错或不答的得0分. 1.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步. 下列表述符合物理学史实的是A. 牛顿准确测得万有引力常量G的数值B. 奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场C. 伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性D. 开普勒认为行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上【答案】B【解析】【详解】A. 卡文迪许准确测得万有引力常量G的数值，选项A错误；B. 奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场，选项B正确；C. 牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性，选项C错误；D. 开普勒认为行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的焦点上，选项D错误。2.一质点在xOy平面内做曲线运动，它在x方向的速度—时间图象和y方向的位移—时间图象如图所示，则A. 质点做匀速直线运动B. 2s末质点速度大小为10m/sC. 质点的初速度大小为5m/sD. 质点初速度的方向与加速度方向垂直【答案】C【解析】【详解】A．质点在x方向做匀加速运动，在y方向做匀速运动，可知质点的合运动为曲线运动，选项A错误；B．x轴方向初速度为vx0=3m/s，y轴方向初速度vy=-4m/s，2s末质点在x方向的速度大小为6m/s；2s末质点速度应该为选项B错误；C．质点的初速度选项C正确； D．加速度方向沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与加速度方向不垂直。故D错误。3.图示电路中，闭合开关S后，灯泡L1和L2均正常发光. 由于某种原因灯L2的灯丝突然烧断，其余用电器均未损坏，电源的电动势与内阻不变. 则L2断路后电路再次稳定时，与L1和L2正常发光时相比，下列判断正确的是A. 电流表示数变大，电压表示数变小B. 灯泡L1变亮C. 电容器C所带电荷量减小D. 电阻R的电功率增大【答案】D【解析】【详解】AB．灯泡L2灯丝突然烧断，外电路总电阻增大，总电流减小，根据欧姆定律得知：电源的内电压减小，路端电压增大，故电流表的读数变小，电压表的读数变大。总电流减小，则灯泡L1变暗，故AB错误。CD．路端电压增大，灯L1电压减小，则电阻R两端的电压增大，电阻R的电功率增大，电容器两端的电压增大，由Q=CU知，电容器C上电荷量增大，故C错误，D正确。4.如图为质谱仪的原理图，它主要由加速电场和偏转磁场两大部分组成. 一质量为m、带电量为q、初速度为零的带电粒子（不计重力），经电压为U的加速电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，OP为带电粒子在磁场中做圆周运动的直径，设OP=x. 则下列描述x随U变化的关系图象中，可能正确的是A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】根据动能定理得．粒子在磁场中偏转洛伦兹力提供向心力则．知x2∝U．x2-U是过原点的直线；A．该图与结论相符，选项A正确；B．该图与结论不相符，选项B错误；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；5.如图所示，A、B、C为三根垂直纸面的导线，导线A、B中通以垂直纸面向里的电流，导线C中通以垂直纸面向外的电流，三根导线中电流强度均为I，任意两根导线间距均为l. 设空间除了电流产生的磁场外无其它磁场，则A. 导线C所受安培力的合力为零B. 导线C所受安培力的合力垂直AB连线沿纸面向上C. AB连线中点处的磁场方向垂直AB连线沿纸面向下D. 导线A、B受到的安培力的合力大小相等，方向相同【答案】B【解析】【详解】AB. 根据安培定则可判断A、B两根导线在C处产生的磁场的合磁场方向水平向右，则导线C所受安培力的合力不为零，由左手定则可知导线C所受安培力的合力垂直AB连线沿纸面向上，选项A错误，B正确；C. 因A、B两条导线在A、B连线中点处产生的合磁场为零，则该点的磁场等于导线C在该点产生的磁场，方向水平向右，选项C错误； D. 根据“同向相吸，异向相斥”可知A处导线受B、C导线的安培力的合力斜向右下方；同理可知B处导线受A、C导线的安培力的合力斜向左下方；导线A、B受到的安培力的合力大小相等，方向不相同，选项D错误。二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共计16分，每个选择题有多个选项符合题意. 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分. 6.某直流电动机两端所加电压为U=110V，流过电动机的电流为I=2A，电动机在1s内将质量为4kg的物体匀速提升h=5. 0m. g取10m/s2. 则电动机A. 线圈内阻为55 B. 线圈内阻为5C. 输出功率为200W D. 线圈的热功率为220W【答案】BC【解析】【详解】ABC．在1s内将4kg物体缓慢提升5m，物体一直处于平衡状态，故拉力为40N，速度为5m/s
电动机的输出功率为：P出=Fv=40×5=200W电动机的总功率为：P=UI电动机的发热功率为：P热=I2R根据能量守恒定律，有：P=P出+P热故：110×2=200+R×22 解得：R=5Ω 选项BC正确，A错误；D．线圈的热功率为P热=I2R =20W选项D错误7.如图所示，真空中等量异种点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有关于中点O对称的点a、c，MN连线的中垂线上有关于O点对称的点b、d，则下列说法中正确的有A. a点电势一定大于b点电势B a点场强一定大于d点场强C. 负电荷在c点的电势能一定大于它在a点的电势能D. 把正点电荷从b点移到d点过程中，电场力不做功【答案】BD【解析】【详解】A．由于M、N电性不确定，因此电场线方向不确定，所以a点电势和b点电势大小关系无法判定，故A错误；B．由于M、N是异种电荷，电场线由正电荷出发终止于负电荷，a点场强大于O点场强，而O点场强大于d点场强，可知a点场强一定大于d点场强，选项B正确；C．由于M、N电性不确定，a、c两点的电势高低无法确定，因此电荷在a、c两点的电势能大小也无法确定，故C错误；D．b、d两点电势相等，因此电荷从b点移到d点电场力不做功，故D正确；8.如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里. 甲、乙为质量相同的两个小球，甲球带负电、乙球不带电. 现将两个小球分别从轨道AB上不同高度处由静止释放，两球都恰好通过圆形轨道的最高点，则A. 经过最高点时，甲球的速度比乙球的速度小B. 经过最高点时，两个小球的速度相等C. 释放甲球的初始位置比释放乙球的初始位置低D. 运动过程中只有乙球的机械能不变【答案】AC【解析】【详解】AB．甲球带负电，在最高点受向上的洛伦兹力，则：对乙球：由两式可得v甲<v乙，选项A正确，B错误；CD．因洛伦兹力不做功，两球的机械能均守恒，则由可知，在最高点速度v小的释放的高度h较小，则释放甲球的初始位置比释放乙球的初始位置低，选项C正确，D错误；9.如图所示，质量均为5kg的两物A、B块叠放在光滑水平面上，其中物块A通过水平放置的轻弹簧与竖直墙壁相连，弹簧的劲度系数k=200N/m. 初始时刻，弹簧处于原长，现用一水平向左的推力F作用在物块B上，使A、B一起缓慢地向左移动，已知A、B间动摩擦因数，设两物块间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2. 则A. B物块受到的摩擦力保持不变B. A、B一起向左移动10cm时将开始相对滑动C. 相对滑动前B对A的摩擦力对A物块做正功D. 从初始时刻到A、B刚要开始相对滑动过程中，推力F做功为1J【答案】BCD【解析】【详解】A. B物块受到的摩擦力大小等于Ａ所受的摩擦力，随 AB逐渐左移，弹簧逐渐被压缩，弹力增加，则摩擦力增大，则B所受的摩擦力增加，选项A错误；B. 当A、B开始相对滑动时满足：解得x=0.1m=10cm即A、B一起向左移动10cm时将开始相对滑动，选项B正确；C. 相对滑动前B对A的摩擦力方向向左，与位移同向，则B对A的摩擦力对A物块做正功，选项C正确；D. 从初始时刻到A、B刚要开始相对滑动过程中，推力F做功选项D正确。三、简答题：本题共2个小题，共计18分. 请将解答填写在答题卡相应位置. 10.甲图（1）中游标卡尺的读数为________cm，甲图（2）中螺旋测微器的读数为_______mm. 【答案】    (1). 7. 215    (2). 5. 600（5. 598～5. 602）【解析】【详解】[1]．甲图（1）中游标卡尺的读数为：7.2cm+0.05mm×3=7.215cm；[2]．甲图（2）中螺旋测微器的读数为:5.5mm+0.01mm×10.1=5.601mm.11.某同学在“探究加速度与力和质量的关系”实验时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图乙所示. 从比较清晰的点起，每5个打点取一个计数点，量出相邻计数点间的距离如图所示（单位cm），则打下计数点3时小车的瞬时速度为________m/s，小车的加速度为________m/s2. （以上两空均保留两位有效数字）【答案】    (1). 0. 38    (2). 0. 16【解析】【详解】[1]．打下计数点3时小车的瞬时速度为[2]．根据△x=aT2，运用逐差法得12.用图甲所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻. 由于电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用，已知R0=2Ω. 除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：A. 电流表A1（量程0. 6A、内阻约为1Ω）B. 电流表A2（量程3. 0A、内阻约为0. 2Ω）C. 电压表V1（量程3. 0V、内阻约为1KΩ）D. 电压表V2（量程15. 0V、内阻约为5KΩ））E 滑动变阻器R1（0〜10Ω  2A）F. 滑动变阻器R2（（0〜100Ω  0. 2A）（1）为了方便实验操作并尽可能测量准确，实验中电流表应选择________，电压表应选择________，滑动变阻器应选择________.（填仪器前面的字母代号）（2）移动变阻器的滑片进行实验，记录了电压表的示数及电流表对应的示数，如下表. 电压U/N1. 261. 201. 000. 800. 750. 60电流I/A0. 100. 120. 200. 280. 340. 36 请你在图乙U-I坐标系中描点作图____，并通过图象求出此干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω. （3）该实验系统误差的原因是________.【答案】    (1). A    (2). C    (3). E    (4).     (5). 1. 42～1. 48    (6). 0. 4～0. 8    (7). 电压表有分流作用【解析】【详解】（1）[1][2][3]．由表中数据可知，实验中电流表应选择Ａ，电压表应选择Ｃ，滑动变阻器应选择阻值较小的Ｅ. （2）[4]．画出U-I图像如图：[5][6]．由图像可知，干电池的电动势E=1.5V，内阻.（3）[7]．该实验系统误差的原因是电压表有分流作用．.四、计算题：本题共5小题，共计71分. 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位. 13.2019年10月17日，我国成功将通信技术试验卫星四号发射升空，卫星顺利进入预定轨道. 若该卫星绕地心做匀速圆周运动，距离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G. 求：（1）地球的质量M；（2）卫星所在轨道处的重力加速度g1；（3）卫星的运行速度v.【答案】(1)   (2)   (3) 【解析】【详解】（1）由                    解得 （2）根据                            解得                             （3）由万有引力等于向心力：                        解得 14.如图甲所示，倾角θ=30°的足够长的斜面体C固定在水平面上，质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上运动的v-t图象如图乙所示，g取10m/s2. 求物块：（1）沿斜面向上运动的加速度大小a1；（2）与斜面之间的动摩擦因数μ；（3）在斜面上运动的总时间t. 【答案】(1) 8m/s2 (2)    (3) 3s【解析】【详解】（1）根据图象可得加速度大小                                        解得a=8m/s2（2）由牛顿第二定律：                                                                                            解得                                 （3）物体向上滑动时                物体向下滑动时                                                                                    解得t=3s15.如图所示，半径R=0. 4m的粗糙半圆形轨道BCD放置在竖直平面内，B端与粗糙的水平轨道AB相切，一质量m=2. 0kg的滑块（可视为质点）静止在粗糙水平面上的P点. 现对滑块施加一水平向右恒定的拉力F，使滑块由静止开始向右运动. 到B点时撤去拉力F，滑块恰能运动到D点. 滑块从B点到D点的过程中克服摩擦力所做的功. 已知滑块与水平面间的动摩擦因数，P、B两点间的距离L=5m，重力加速度g取10m/s2. 求：（1）滑块运动到D点的速度（2）滑块通过圆轨道B点时，轨道对滑块的支持力；（3）恒力F的大小. 【答案】(1)2 m/s  (2)145N方向竖直向上  (3)10N【解析】【详解】（1）滑块恰能运动到D点.                    解得m/s（2）由动能定理：                                      解得N   方向竖直向上                （3）由动能定理：解得F=10N16.风洞是研究空气动力学的实验设备. 如图所示，将光滑刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=3. 2m处，一劲度系数较大的轻弹簧套在水平杆上，左端固定，弹簧原长小于杆长，杆上还套有质量m=2. 0kg、可沿杆滑动的小球，小球紧靠弹簧右侧但不连接. 现向左推动小球压缩弹簧，将小球每次都推至图中P点时由静止释放，P点到杆右端M点的距离s=0. 5m. 无风时小球运动到M点时的速度m/s；当施加水平向左的恒定风力F1时，小球运动到M点时的速度大小m/s、方向水平向右. 重力加速度g取10m/s2. 求：（1）小球推至P点时弹簧中的弹性势能；（2）水平向左的风力F1；（3）调整水平风力的大小，小球落地点与杆右端M点间水平距离x的范围. 【答案】(1)16J  (2)14N  (3) M点左侧5. 12m至右侧3. 2m的范围内【解析】【详解】（1）根据                    解得：J                                （2）由动能定理：                                                                解得：N                                （3）风力为0时，小球落在右侧最远处。                                                                            小球到达M点时的速度为0时，小球落在左侧最远处。                                                                                                            解得m，m即落点在距M点左侧5. 12m至右侧3. 2m的范围内.17.高能粒子是研究物质基元结构最有用的工具，科学家们经常要用一些特殊的装置对粒子进行探测和控制. 如图甲所示，一质量为m、带电量为+q的粒子从x轴上A点（-l，0）位置以速度沿着y轴正方向射出，之后粒子到达y轴上的B点（0，l）. 不计粒子的重力. （1）若空间仅存在方向垂直纸面的匀强磁场，求磁感应强度；（2）若空间仅存在沿x轴正方向的匀强电场，求电场强度；（3）如图乙所示，一群粒子从A点以大小为v的速度沿纸面射出，速度方向在沿x轴正方向至y轴正方向的90°范围内. 若仅在x轴上方存在一方向垂直纸面、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，所有粒子经磁场后汇聚到x轴上的C点（l，0）位置，不计粒子间的相互作用力，求磁场区域边界的坐标方程. 【答案】(1)   (2)   (3) （）【解析】【详解】（1）由洛伦兹力提供向心力可知；                    而r=l                                            解得                                 （2）由类平抛运动的规律可知；                                                                                                            解得                                 （3）设磁场的边界坐标为（x，y），根据对称性，可得粒子偏转的圆心必定在y轴上，设粒子运动半径为r，由相似三角形可得：    （）