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/s

C. 质点的初速度大小为5m/s

D. 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5

C. 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.

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=3s

15.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=10N

16.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：

（）