2021届江苏省南通市高三下学期物理一模试卷含答案

 高三下学期物理一模试卷

一、单项选择题

1.氮3大量存在于月球外表月壤中，是未来的清洁能源。两个氦3聚变的核反响方程是 ，那么X为〔   〕           

A. 电子                                     B. 氘核                                     C. 中子                                     D. 质子

2.我国高铁列车在运行过程中十分平稳。某高铁列车沿直线匀加速启动时，车厢内水平桌面上水杯内的水面形状可能是〔   〕           

A.                  B.                  C.                  D. 

3.2021年10月，我国成功地将高分十三号光学遥感卫星送入地球同步轨道。地球半径为R，地球的第一宇宙速度为v，光学遥感卫星距地面高度为h，那么该卫星的运行速度为〔  〕           

A.                                B.                                C.                                D. 

4.“用双缝干预实验测量光的波长〞的实验装置如图甲所示，某同学通过测量头的目镜观察单色光的干预图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图乙所示。以下操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是〔   〕 

A. 仅转动透镜                      B. 仅转动双缝                      C. 仅转动手轮                      D. 仅转动测量头

5.一定质量的理想气体分别经历 和 两个变化过程，如下列图。 过程，气体对外做功为 ，与外界变换的热量为 ； 过程，气体对外做功为 ，与外界变换的热量为 。两过程中〔   〕 

A. 气体吸热，                                            B. 气体吸热，
C. 气体放热，                                            D. 气体放热，

6.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播， 时刻两列波恰好在坐标原点相遇，波形图如下列图。甲波的频率为 ，那么〔   〕 

A. 两列波的传播速度均为
B. 两列波叠加后， 处的质点振动减弱
C. 两列波叠加后， 处的质点振幅为
D. 两列波叠加后，介质中振动加强和减弱区域的位置稳定不变

7.在如下列图电路中，理想变压器原线圈接在交流电源上，调节滑动触头Q可以改变副线圈接入电路的匝数。 为定值电阻，灯泡L和滑动变阻器R串联，P为滑动变阻器的滑片，A为交流电流表。开关S闭合，电流表A的示数为I。那么〔   〕 

A. 仅将P向下滑动，I增大                                        B. 仅将Q向下滑动，灯泡变亮
C. 仅将开关S断开，灯泡变亮                                  D. 仅将开关S断开，变压器的输入功率增加

8.如下列图，用频率为 和 的甲、乙两种光分别照射同一光电管，对应的遏止电压分别为 和 。 ，那么〔   〕 

A. 遏止电压
B. 用甲、乙光分别照射时，金属的截止频率不同
C. 增加乙光的强度，遏止电压 变大
D. 滑动变阻器滑片P移至最左端，电流表示数为零

9.一物块在水平面内做直线运动，以0时刻物块的位置为坐标原点建立 平面直角坐标系，运动轨迹如图甲所示。物块在x方向运动速度 随时间t的变化规律如图乙所示。以下关于物块在y方向运动的初速度 、加速度 的判断，可能正确的选项是〔   〕 

A. 
B. 
C. 
D. 

10.光滑水平面上放置一外表光滑的半球体，小球从半球体的最高点由静止开始下滑，在小球滑落至水平面的过程中〔   〕 

A. 小球的机械能守恒                                              B. 小球一直沿半球体外表下滑
C. 小球和半球体组成的系统水平方向动量守恒        D. 小球在水平方向的速度一直增大

11.如下列图，两个等大、平行放置的均匀带电圆环相距 ，所带电荷量分别为 、 ，圆心A、B连线垂直于圆环平面。以A点为坐标原点，沿 方向建立x轴，将带正电的粒子〔重力不计〕从A点静止释放。粒子在A运动到B的过程中，以下关于电势 、电场强度E、粒子的动能 和电势能 随位移x的变化图线中，可能正确的选项是〔   〕 

A. 
B. 
C. 
D. 

二、实验题

12.在“测量金属丝的电阻率〞的实验中，所用测量仪器均已校准某次实验中，待测金属丝接入电路局部的长度为 ，电阻约几欧。   

〔1〕用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图甲所示，读数应为________ 〔该值与屡次测量的平均值相等〕。

〔2〕实验电路如图乙所示，实验室提供了电源E〔 ，内阻不计〕、开关S、导线假设干，还备有以下实验器材：

应选用的实验器材有__________〔选填实验器材前的序号〕

A.电压表 〔 ，内阻约 〕
B.电压表 〔 ，内阻约 〕
C.电流表 〔 ，内阻约 〕
D.电流表 〔 ，内阻约 〕
1〔 ， 〕
2〔 ， 〕
 

〔3〕请用笔画线代替导线，在图丙中完成实物电路的连接。

〔4〕实验中，调节滑动变阻器，电压表和电流表示数记录如下：

请在图丁中作出 图线________。由图线可知，金属丝的电阻 ________ 〔结果保存两位有效数字〕

〔5〕根据以上数据可以算出金属丝的电阻率 ________ 〔结果保存两位有效数字〕。   

〔6〕以下关于该实验误差的说法中正确的有_________。           

B.电流表采用外接法，会使电阻率的测量值偏小

D.用 图像处理数据可以减小系统误差

三、解答题

13.根据某种轮胎说明书可知，轮胎内气体压强的正常值在 至 之间，轮胎的容积 。当地气温 ，大气压强 ，设轮胎的容积和充气过程轮胎内气体的温度保持不变。   

〔1〕假设轮胎中原有气体的压强为 ，求最多可充入压强为 的气体的体积V；   

〔2〕充好气的轮胎内气压 ，被运送到气温 的某地。为保证轮胎能正常使用，请通过计算说明是否需要充气。   

14.如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导轨 、 固定在水平面内，相距为L，轨道端点M、P间接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计长度为L、质量为m、电阻为r的金属棒 垂直于 、 静止放在导轨上，与 间的距离为d，棒与导轨接触良好。 时刻起，整个空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，图中 、 。 

〔1〕假设 时刻棒 的速度大小为v，求 时间内安培力对棒所做的功W；   

〔2〕在 时间内，假设棒 在外力作用下保持静止，求此时间内电阻R产生的焦耳热Q。   

15.如下列图，高 的平板C右端固定有竖直挡板，置于水平面上，平板上放置两小物块A、B，A、B间有一被压缩的劲度系数足够大的轻弹簧，A置于平板左端，B与C右端挡板的距离 ，A、B、C的质量均为 。某时刻，将压缩的弹簧由静止释放，使A、B瞬间别离，A水平向左抛出，落地时距离C左端 ，B运动到C右端与挡板发生弹性碰撞。B与C、C与水平面间的动摩擦因数均为 ，取 ，求： 

〔1〕弹簧释放前瞬间的弹性势能 ；   

〔2〕B与C发生弹性碰撞后瞬间C的速度大小 ；   

〔3〕整个过程中C滑动的距离s。   

16.如图甲所示，真空室中电极K发出的电子〔初速度不计〕经电场加速后，由小孔S沿两平行金属板M、N的中心线 射入板间，加速电压为 ，M、N板长为L，两板相距 。加在M、N两板间电压u随时间t变化的关系图线如图乙所示，图中 未知，M、N板间的电场可看成匀强电场，忽略板外空间的电场在每个粒子通过电场区域的极短时间内，两板电压可视作不变板M、N右侧距板右端 处放置一足够大的荧光屏PQ，屏与 垂直，交点为 在M、N板右侧与PQ之间存在一范围足够大的有界匀强磁场区，PQ为匀强磁场的右边界，磁场方向与纸面垂直。电子的质量为m，电荷量为e。 

〔1〕求电子加速至O点的速度大小 ；   

〔2〕假设所有电子都能从M、N金属板间射出，求 的最大值；   

〔3〕调整磁场的左边界和磁感应强度大小B，使从M板右侧边缘射出电场的电子，经磁场偏转后能到达 点，求磁感应强度的最大值 。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】根据核反响的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为1，为质子。

故答案为：D。

 
【分析】利用质量数和电荷数守恒可以判别X粒子的本质。

2.【解析】【解答】当高铁列车沿直线向右匀加速启动时，由于惯性，水保持原来的运动状态，水相对于水杯会向左偏移，故水面形状接近B图。

故答案为：B。

 
【分析】利用惯性结合其列车的速度变化可以判别水面的形状。

3.【解析】【解答】根据

联立解得 =

故答案为：B。

 
【分析】利用引力提供向心力可以求出光学遥感卫星的线速度大小。

4.【解析】【解答】亮条纹与分划板中心刻线不平行时，需使单缝与双缝相互平行，转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向并与干预条纹平行。

故答案为：D。

 
【分析】亮条纹与分划板中心刻度不平行时，需要转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向与干预条纹平行。

5.【解析】【解答】p−V图象中，图线所包围的面积为气体对外所做的功，所以 ，根据热力学第一定律，由于两过程的初末状态pV乘积相同由理想气体方程可得初末状态温度相同，那么气体内能相同，故两过程气体吸热，且 。

故答案为：A。

 
【分析】在图像中其图像所包围的面积为其他对外所做的功；所以其W1大于W2；根据热力学第一定律可以判别气体初末状态其内能相等所以可以判别其系统吸收了热量。

6.【解析】【解答】A．甲波的频率为4Hz

λ甲=2m，

由于在同一介质中传播，所以波速相同，均为8m/s，A不符合题意；

B．由于甲乙两波的波长相同，在x=0处为峰峰相遇，谷谷相遇，两列波叠加后，x=0处的质点振动加强，B不符合题意；

C．x=0处的质点振动加强，x=0.5m处的质点振动减弱，振幅为10cm，C不符合题意；

D．加强和减弱区的形成是两列波在某一点叠加的结果，对于两列稳定的波，它们在固定的一点，两列波如果在该处引起的质点的振动是相同的，那么总是相同，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用波长和频率的大小可以求出波速的大小；由于甲乙两波长相同所以在x=0位置其波叠加后为振动加强点；利用波的底角可以判别振动的加强和减弱，进而求出叠加后的振幅大小；由于其某一点到波源的波程差不变所以其减弱区域和加强区域的位置稳定不变。

7.【解析】【解答】A．仅将P向下滑动，次级总电阻减小，次级总电流变大，根据变压器原理可得原线圈的电流变大，A符合题意；

B．仅将Q向下滑动，副线圈匝数减小，次级输出电压变小，灯泡变暗，B不符合题意；

C．仅将开关S断开，次级电压不变，那么灯泡亮度不变，C不符合题意。

D．仅将开关S断开，次级电压不变，次级电阻增加，那么次级功率减小，那么变压器的输入功率减小，D不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】当线圈匝数不变时，其输入电压和输出电压不变；利用欧姆定律结合滑动变阻器阻值变小可以判别其电流变大；当Q下滑时其副线圈匝数变小导致其输出电压变小那么灯泡变暗；当开关断开时由于副线圈的电阻变大所以导致输出电流和输入电流变小那么其灯泡变暗；导致其输入功率减小。

8.【解析】【解答】AC．根据爱因斯坦光电效应方程

和遏止电压与最大初动能的关

两式联立解得

所以入射光频率越大，遏止电压越大，遏止电压与入射光的强度无关，A符合题意C不符合题意；

B．金属的截止频率与入射光无关，取决于金属，因甲、乙两种光分别照射同一光电管，所以金属的截止频率相同，B不符合题意；

D．滑动变阻器滑片P移至最左端，所加的反向电压为零，因能发生光电效应，所以电流表示数不为零，D不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】利用动能定理结合光电效应方程可以判别入射光的频率大小直接影响其遏止电压的大小；金属的截止频率只由金属本身材料所决定；增加光照强度对遏止电压的大小没有影响；当两极板其附加电压为0时其电流表有光电子通过所以电流不等于0.

9.【解析】【解答】因x和y之间的关系满足y=kx

而x方向

那么

那么

即满足

那么只有C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用两分位移的大小关系，结合分运动的位移公式可以求出y方向的位移公式，利用公式可以求出y方向的初速度和加速度的大小。

10.【解析】【解答】A．小球下滑过程向右运动，半球体向左运动，半球体对小球做负功，小球机械能将减少，A不符合题意；

B．小球下滑过程向右运动，半球体向左运动，两者最终脱离失去接触，所以小球不会一直沿半球体下滑，B不符合题意；

C．将小球和半球体看做整体，水平方向不受外力，所以水平方向动量守恒，C符合题意；

D．当小球与半球体不再接触时，小球将做类斜抛运动，水平方向不受力，水平方向速度不变，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】小球下落过程其半球体对小球的支持力做功所以小球其机械能不守恒；当小球下滑过程其线速度比较大时会离开半球体；当小球离开半球体时做斜抛运动其水平方向的速度保持不变。

11.【解析】【解答】A．正负电荷在AB中点产生的电势绝对值相同，相差一个负号，AB中点的电势为零，A不符合题意；

B．AB中点的电场强度是两个电荷产生电场的叠加值，x轴上A点电场强度是带−Q的圆环产生的，方向向右，B点电场强度是带+Q的圆环产生的，方向向右，所以A、B两点电场度不为零，且方向相同，B不符合题意；

C．带正电的粒子在A、B之间受到的电场力方向一直向右，在A点由静止释放，它将沿AB连线向右加速运动，电场力先增大后减小，故Ek−l0的斜率先增大后减小，C符合题意；

D．图像的斜率表示电场力的大小，AB连线向右加速运动，电场力先增大后减小，故斜率应该先增大后减小，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用电场线的分布可以判别其AB之间电势的分布；利用A和B两点的电场强度大小可以判别其图像的不正确；利用电场力的大小变化可以判别动能和距离其图像斜率的变化；利用动能的变化可以判别电势能的变化。

二、实验题

12.【解析】【解答】(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径为d=0.01mm×40.0=0.400mm

(2)电源电动势为3V，那么电压表选择A；待测电阻为几欧姆，那么电流表选择D；据滑动变阻器允许的最大电流可得，滑动变阻器选择与待测电阻阻值相当的E；即应选用的实验器材有ADE；

(3)因待测电阻远小于电压表的内阻，那么应该选择电流表外接；滑动变阻器用限流电路；连线如图；

(4)根据数据作出 图线如图；

由图线可知，金属丝的电阻

(5)根据

解得

代入数据可得金属丝的电阻率

(6)A．金属丝发热电阻率会发生变化，会产生误差，A符合题意；

B.电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，电阻的测量值偏小，即会使电阻率的测量值偏小，B符合题意；

C.电压表内阻引起的误差属于系统误差，C不符合题意；

D.用 图像处理数据可以减小偶然误差，D不符合题意。

故答案为：AB。

 
【分析】〔1〕利用螺旋测微器的可动刻度和固定刻度可以读出对应的读数；
〔2〕利用电动势的大小可以选择电压表的量程；结合欧姆定律可以判别电流表的选择；滑动变阻器使用限流式接法使用阻值比较小的；
〔3〕电流表使用外接法，其滑动变阻器使用限流式接法；
〔4〕利用表格数据进行描点连线，利用图像斜率可以求出电阻的大小；
〔5〕利用欧姆定律结合电阻定律可以求出电阻率的大小；
〔6〕电流表使用外接法会导致其电阻测量值偏小那么其电阻率测量值也偏小；电表内阻引起的误差属于系统误差；利用图像法可以减小偶然误差。

三、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕充气过程发生等温变化，利用理想气体的状态方程可以求出其充入气体的体积大小；
〔2〕当轮胎送到低温地区，利用理想气体的状态方程可以求出等温变化后气体的压强大小进而判别是否需要充气。

14.【解析】【分析】〔1〕导体棒在安培力作用下运动，利用动能定理可以求出安培力做功的大小；
〔2〕磁感应强度随时间的变化，利用法拉第电磁感应定律可以求出感应电流的大小；结合焦耳定律可以求出产生的焦耳热大小。

15.【解析】【分析】〔1〕以AB为系统，其动量守恒，物块A在与弹簧别离后做平抛运动，利用平抛运动的位移公式可以求出A别离前的速度大小；结合动量守恒定律可以求出B别离前速度的大小；结合能量守恒定律可以求出弹簧弹性势能的大小；
〔2〕物块B从与A别离到与挡板碰撞前，其摩擦力做功，利用动能定理可以求出物块B碰前速度的大小；结合物块B与C发生弹性碰撞，利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出碰后两者速度的大小；
〔3〕物块B与C发生碰撞后，利用牛顿第二定律可以求出B和C加速度的大小；利用速度公式可以求出共速所花的时间，结合平均速度公式可以求出平板运动的距离；结合动能定理可以求出BC一起运动的位移大小。

16.【解析】【分析】〔1〕电子在电场中加速，利用动能定理可以求出加速获得的速度大小；
〔2〕电子在电场中偏转做类平抛运动，利用类平抛运动的位移公式结合最大偏移量可以求出最大电压的大小；
〔3〕当电子与磁场边界相切时其轨迹半径最小，利用速度的分解可以求出速度的大小；结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的最大值。