2021江苏基地学校高三上学期第一次大联考试题（12月）物理含答案

这是一份2021江苏基地学校高三上学期第一次大联考试题（12月）物理含答案，共9页。试卷主要包含了实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
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2021届江苏基地学校高三第一次大联考
物 理
（考试时间：90分钟 满分：100分）
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、考位号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后，将答题卡交监考老师。
一、单项选择题．本题共8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个选项符合题意．
第1题图
1．小明同学在清洗玻璃试管时发现：将盛有半管水的试管倒扣在水槽中时水并不会流入盆中，且管内水面下凹，如图所示．他又在水槽中滴入一滴蓝色的硫酸铜溶液，一段时间后试管中的水也变蓝了．对于上述现象，下列说法中正确的是
A．试管中水面下凹是由于管中气体压强引起的
B．试管中水面下凹说明水对玻璃是不浸润的
C．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子间存在斥力
D．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的
2．2020年6月23日，“北斗三号”全球卫星导航系统的最后一颗卫星成功发射．在“北斗三号”的30颗组网卫星中，包含3颗地球同步卫星（离地高度约3.6万千米），24颗地球中圆轨道卫星（离地高度约2万千米）．则
A．同步卫星的发射速度一定大于11.2 km/s
B．同步卫星的向心加速度小于中圆轨道卫星的向心加速度
C．同步卫星的运行周期小于中圆轨道卫星的运行周期
D．质量相同的同步卫星和中圆轨道卫星相比，同步卫星的动能大
第3题图
4
2
x/m
y/m
0.1
6
－0.1
P
O
3．如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t1=0时的波形图，此时质点P向y轴负方向运动，虚线为t2=0.1s时的波形图，已知周期
T＞0.1s．则
A．简谐波传播的速度为15m/s
B．简谐波沿x轴正方向传播
C．t=0.2s时质点P再次回到初始位置
D．0～0.3s内质点P通过的路程为0.3m
4．中国是核电大国，到2020年1月，已经建成19座核电站，核电站是利用原子核发生裂变反应时所产生的核能来进行发电的．关于原子核与核能，以下说法正确的是
A．组成原子核的核子之间只存在引力
B．核反应中由于核子数减少而导致质量亏损
C．比结合能越大的原子核越稳定，核子平均质量越小
D．核电站利用中等质量的原子核分裂成质量较小的原子核来获取核能
辘轳
第5题图
5．据《物原》记载：“史佚始作辘轳”．人们借助辘轳从井中汲水的示意图如图．某人以恒定角速度转动辘轳汲水时，绳子不断重叠地绕在一起，绳子的粗细不可忽略．则
A．水桶匀速上升
B．水桶减速上升
C．绳子拉水桶的力大于水桶拉绳子的力
D．绳子拉水桶的力大于水桶和水的总重力
q
Q
a
b
c
d
第6题图
6．在固定点电荷Q的电场中，一试探电荷q仅在静电力作用下绕点电荷Q沿椭圆轨道运动，a、b、c、d为椭圆轨道上四点，如图所示．下列说法正确的是
A．b、d两点电场强度相同
B．a点电势一定比c点电势高
C．试探电荷由a运动到c的过程中电势能增大
D．试探电荷与固定点电荷带同种电荷
7．军事演习中，某伞兵从运输机上跳伞，一段时间后开始匀速下降，然后进入方向水平向右、风速恒定的区域．图中虚线表示其在该区域中运动状态达到稳定后的轨迹，降落伞的姿态和运动轨迹可能正确的是
A
B
C
D







v0
第8题图

8．如图所示，滑块以初速度v0从固定斜面顶端下滑，到达斜面底端时速度刚好为零．取斜面底端所在水平面为零势能面．下列描述滑块的加速度大小a、重力功率P、动能Ek、机械能E随时间t变化的图象中，可能正确的是
O
t
a
A
O
t
E
D
O
t
EK
C
B
O
t
P





二、多项选择题．本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小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，错选或不答的得0分．
第9题图

S
C
R2
E r
R1
9．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻（R1＞r），R2为可变电阻，C为电容器，闭合开关后改变R2的阻值，则
A．增大R2的阻值，电阻R1上的电压也增大
B．增大R2的阻值，电容器C上的电荷量增加
C．当R2= 0时，电源的输出功率最大
D．当R2= 0时，电源的效率最大
10．氢原子能级图如图所示，氢原子从n≥3的各个能级直接跃迁至n=2能级时，辐射光的谱线称为巴尔末线系．关于巴尔末线系，下列说法正确的有
第10题图

-13.6eV
-3.4eV
-1.51eV
-0.85eV
0
1
∞
2
3
4
n
En
A．波长最长的谱线对应光子的能量为1.89 eV
B．大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁过程，可辐射出6种处于巴尔末线系的光子
C．氢原子从n=3能级跃迁至n=2能级时，辐射出的光子不能使逸出功为2.25eV的金属发生光电效应
D．若氢原子从n=4能级跃迁至n=2能级时辐射出的光子能使某金属发生光电效应，则光电子的最大初动能为2.55 eV
第11题图

平面镜
光屏
S
11．水平放置的单色线光源S发出的光有一部分直接入射到竖直光屏上，一部分通过水平放置的平面镜反射后射到屏上，这两列光相遇时会发生干涉，形成水平的明暗相间的条纹．则
A．将光屏向右平移，相邻条纹间距减小
B．将光屏向右平移，相邻条纹间距增大
C．将线光源S向下平移，相邻条纹间距减小
D．将线光源S向下平移，相邻条纹间距增大
12．实验小组用图甲所示装置研究电子在平行金属板间的运动．将放射源P靠近速度选择器，速度选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，P能沿水平方向发出不同速率的电子，某速率的电子能沿直线通过速度选择器，再沿平行金属板A、B的中轴线O1O2射入板间．已知水平金属板长为L、间距为d，两板间加有图乙所示的交变电压，电子的电荷量为e，质量为m（电子重力及相互间作用力忽略不计）．以下说法中正确的有
图（乙）
UAB
O
t

T
U0
-U0
图（甲）
第12题图
P
E
B
A
B
O2
O1







A．沿直线穿过速度选择器的电子的速率为
B．只增大速度选择器中的电场强度E，沿中轴线射入的电子穿过A、B板的时间变长
C．若t=时刻进入A、B板间的电子恰能水平飞出，则飞出方向可能沿O1O2
D．若t=0时刻进入金属板间A、B的电子恰能水平飞出，则（n=1,2,3……）
三、实验题：本题共2小题，共计14分．请将解答写在答题卡相应的位置．
第13题图
托盘1
托盘2
小车1
小车2
13．(6分) 图示是探究“加速度与力的关系”的实验装置．两辆相同的小车，放在同一块长木板上，小车前端各系一根细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂上托盘，盘里可放砝码．两小车后端各系一条细线，细线后端用夹子夹住，打开夹子，托盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止运动．
（1）下列实验要求中错误的是 ▲ ．
A．细绳需要与木板平行
B．需要平衡小车与木板间的摩擦力
C．托盘和砝码的总质量需远小于小车的质量
D．两个托盘及所放砝码的总质量必须相等
（2）正确操作后，用刻度尺测出两小车通过的位移分别为x1、x2，则它们的加速度之比等于 ▲ ．用天平测出两个托盘（含砝码）的质量分别为m1、m2，若关系式 ▲ （用所测物理量的符号表示）成立，则说明加速度大小与力成正比．
14．(8分)太阳能电池在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻．实验小组用伏安法探究某太阳能电池视为电阻RS时的I－U特性．
（1）实验小组先用欧姆表“×100”挡粗测该太阳能电池的电阻RS，发现指针从左端开始只偏转很小角度，为使测量结果更准确，他们需改用 ▲ （选填“×1k”或“×10”）挡位，并重新进行 ▲ ．
（2）实验小组设计好电路后，正确操作，得到了多组电压表和电流表的示数U、I，如下表所示：
U/V
0.0
1.2
1.6
2.0
2.4
2.6
2.8
3.0
I/mA
0.0
0.0
0.1
0.4
0.9
1.8
3.3
5.1
①他们设计的电路图可能是图甲中的 ▲ (选填“A”或“B”)图．
②请根据表中数据在图乙中作出太阳能电池RS的I－U图线．
③由所作图线可知，随所加电压的增大，太阳能电池的电阻RS ▲ ，能反映该太阳能电池真实I－U特性的曲线应该在所作图线的 ▲ （选填“上方”或“下方”）．
I/mA
U/V
O
1.0
0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
第14题图乙

第14题图甲
RS
S
E r
A
R
mA

V

RS
S
E r
B
R
mA

V











四、计算题：本题共4小题，共计46分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．
15．（6分）如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景．已知篮球内部容积为7.5L，环境温度为27℃，大气压强为1.0atm，打气前球内气压等于外界大气压强，手持式打气筒每打一次气能将0.5L、1.0 atm的空气打入球内，当球内气压达到1.6 atm时停止打气（1atm=1.0×105 Pa）．
（1）已知温度为0℃、压强为1atm标准状态下气体的摩尔体积为V0=22.4L/mol，求打气前该篮球内空气的分子数n（取阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，计算结果保留两位有效数字）；
（2）要使篮球内气压达到1.6 atm，求需打气的次数N（设打气过程中气体温度不变）．
第15题图














16．（10分）如图所示，两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角θ=30º，导轨间距L=0.5m，导轨下端接定值电阻R=2Ω，导轨电阻忽略不计．在导轨上距底端d=2m处垂直导轨放置一根导体棒MN，其质量m=0.2kg，电阻r=0.5Ω，导体棒始终与导轨接触良好．某时刻起在空间加一垂直导轨平面向上的变化磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系为B=0.5t（T），导体棒在沿导轨向上的拉力F作用下处于静止状态，g取10m/s2．求：
（1）流过电阻R的电流I；
（2）t=2s时导体棒所受拉力F的大小；
第16题图
B
θ
d
N
R
M
L
（3）从t=4s时磁场保持不变，同时撤去拉力F，导体棒沿导轨下滑至底端时速度恰好达到最大，此过程回路产生的热量Q．











17．(14分) 如图所示，倾角θ=30º的固定斜面与水平地面在B点平滑连接．质量M=9.0kg的滑块静止在水平地面上，滑块与地面之间的动摩擦因数μ=0.25．现将质量m=1.0kg的光滑小球从斜面上A点由静止释放，A点距水平地面的高度为H=5.0m．已知小球与滑块间的碰撞是弹性碰撞，g取10m/s2．
（1）求小球由A下滑至B过程所受支持力的冲量大小IN；
（2）小球与滑块第一次碰撞后返回斜面的最大高度为3.2m，求第一次碰后滑块的速度大小vM1；
（3）求小球与滑块发生第n次碰撞后，滑块滑行的距离sn．
H
A
B
θ
m
M
第17题图











18．（16分）一台质谱仪的工作原理如图所示．甲、乙两种比荷不同的带电粒子从容器A下方的狭缝S1飘入电势差为U0的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过狭缝S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．已知带电粒子从狭缝S3进入磁场时与垂直磁场边界方向存在一个很小的散射角θ，所有粒子均打在底片的MN区域内．甲粒子能打在底片上的最远点为M，乙粒子能打在底片上的最近点为N，点M、N到狭缝S3的距离分别为xM、xN．忽略带电粒子的重力及相互间作用力．
（1）求甲粒子的比荷；
（2）求乙粒子在磁场中运动的最长时间t；
（3）若考虑加速电压有波动，在（U0-△U）到（U0+△U）之间变化，要使甲、乙两种粒子在底片上没有重叠，求△U应满足的条件．
第18题图

A
B
N
M
S1
S2
S3
θ
θ
xN
xM
U0










2021届高三第二次调研抽测
物理参考答案及评分标准
双评比例百分之25
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个选项符合题意．
1．D 2．B 3．B 4．C 5．D 6．C 7．A 8．D
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小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，错选或不答的得O分．
9．BC 10．AC 11．BD 12．ACD
三、实验题：本题共2小题，共计14分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
13．（6分）
（1）D（2分） （2）x1:x2 （2分）
I/mA
U/V
O
1.0
0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
（3）（2分）（其他正确表达式也给分）
14．（8分）
（1）×1k（1分） 欧姆调零（或电阻调零）（1分）
（2）①A（2分）
②如图（2分）
③先几乎不变，后迅速减小（1分）
上方（1分）
四、计算题：本题共4小题，共计46分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．
15．（6分）解：
（1）设球内空气在标准状况下的体积为V′，由盖―吕萨克定律有
其中 T1=300K，T2=273K （1分）
又 （1分）
解得 n=1.8×1023（个） （1分）
（2）由玻意耳定律，有
（2分）
解得 N=9（次） （1分）
16．（10分）解：
（1）由法拉第电磁感应定律，有
，其中 （1分）
又 （1分）
解得 I1=0.2A （1分）
（2）当t=2s时：B1=1.0T （1分）
导体棒受力平衡 （1分）
解得 F=1.1N （1分）
（3）当t=4s时B2=2.0T，此后磁感应强度不变，设导体棒最大速度为vm，有


又 （1分）
可解得 vm=2.5m/s （1分）
由功能关系，有 （1分）
解得 Q=1.375J （1分）
17．（14分）解：
（1）小球光滑，沿斜面匀加速下滑，有
mgsinθ=ma 可得 a=5m/s2 （1分）
由 得t =2s （1分）
所以I=FN·t=mgcosθ·t= （2分）
（2）小球到达B点时 v1= at=10m/s （1分）
设小球与滑块第一次碰后反弹速度大小为vm1，滑块速度大小为vM1
有 （1分）
得 vM1=8m/s （1分）
又 （1分）
解得 （1分）
（3）第一次碰后，小球沿斜面往返的时间
滑块沿水平地面滑行的时间
小球第二次与滑块碰撞时滑块已静止 （1分）
第二次碰前小球速度v2=vm1=8m/s，由


可得 （1分）
同理可知小球第三次与滑块碰撞时滑块也已静止，由


可得
所以小球第n次与滑块碰撞后，滑块速度 （1分）
由 （1分）
得 （或） （1分）
18．（16分）解：
（1）甲粒子打在底片上的最远点M，对应甲粒子在磁场中偏转了半个圆周，即
r甲= （1分）
U0q甲=m甲v甲2 （1分）
B q甲v甲= （1分）
解得 （2分）
（2）乙粒子打在底片上的最近点N，对应乙粒子以散射角θ进入磁场，即
2r乙cosθ= xN （1分）
又 U0q乙=m乙v乙2 （1分）
B q乙v乙= （1分）
乙粒子在磁场中偏转角为（π+2θ）时，运动的时间最长，即
r乙（π+2θ）=v乙t （1分）
解得 t= （1分）
（3）要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠，即甲粒子打在底片上距离狭缝S3的最小距离比乙粒子打在底片上距离狭缝S3的最大距离大，故
2r甲cosθ≥2r乙 （1分）
（U0-△U）q甲=m甲v甲22 （1分）
（U0+△U）q乙=m乙v乙22 （1分）
r甲=，r乙= （1分）
解得 △U≤ （2分）