陕西省安康市2021届高三物理10月联考试题（Word版附解析） 26页

2020～2021学年第一学期高三10月阶段性考试物理一、选择题：本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.已知P的半衰期为，则32g的P经过时间t的衰变后还剩2g的P，则t为（　　）A.2.5minB.5minC.7.5minD.10min【答案】D【解析】【详解】根据，带入数据得解得故选D。2.如图所示为一个质点运动的位移一时间(x－t)图像，则关于质点在0－t0时间内的运动，下列说法正确的是（　　）A.速度先沿负方向后沿正方向B.速度一直沿负方向C.速度先增大后减小D.速度一直增大【答案】C【解析】 【详解】AB．位移－时间图象的斜率表示速度，速度的正负表示速度方向，图线的斜率始终为正，可知质点运动的速度方向始终不变且始终沿正方向，故AB错误；CD．根据图线的斜率表示速度，知质点的速度先增大后减小，故C正确，D错误。故选C。3.如图所示为修正带内部结构示意图，大、小齿轮啮合在一起，半径分别为1.2cm和0.3cm，a、b分别是大小齿轮边缘上的两点，当齿轮匀速转动时，a、b两点（　　）A.线速度大小之比为4:1B.角速度之比为1:1C.周期之比为1:4D.向心加速度大小之比为1:4【答案】D【解析】【详解】A．齿轮传动，线速度相等，线速度大小之比为1:1，A错误；B．角速度为解得角速度之比为B错误；C周期为 解得周期之比为C错误；D向心加速度为解得向心加速度之比为D正确。故选D。4.如图甲所示，带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，细线的长为L，O点正下方L处固定一带电的小球B，由于库仑力的作用，细线与竖直方向的夹角θ=30°，这时A球的带电量为q1；如果将A球的带电量改为q2，且改变细线的长，使A与B在同一水平线上，这时细线与竖直方向的夹角也为θ=30°，如图乙所示，不计小球的大小，B球的带电量保持不变，则为（　　）A.1B.C.D.【答案】A【解析】【详解】两球的受力情况如下 对于甲图中的A球，根据几何关系，AB两球之间的距离根据竖直方向的平衡有解得根据库仑定律有对于乙图中的A球，根据几何关系，AB两球之间的距离根据的平衡条件易得解得根据库仑定律有则 解得故选A。5.一个小球在倾角为θ=30°固定斜面顶端以大小为v0的初速度水平拋出，小球落在斜面上，增大抛出的初速度后，小球落在水平面上，前后两次平抛运动所用的时间之比为1：，重力加速度为g，则斜面的长度为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】设斜面高度为h，斜面长度为L，小球第一次运动的时间为t，则第二次运动的时间为。第一次小球下降的高度为第一次小球沿水平方向的位移为由几何关系有联立解得 第二次时由于第二次落在水平面上，则斜面高度为斜面长度为故选C。6.一个质点做匀变速直线运动，依次经过a、b、c、d四点。已知经过ab、bc和cd的时间分别为t、2t、3t，ac和bd的位移分别为x1和x2，则质点经过c点时的瞬时速度为（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】设a点的速度为v，则有联立解得且有联立解得 故选B。7.一长直导线与闭合金属线框放在同一竖直面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图所示（以竖直向上为电流的正方向）。则在0～T时间内，下列说法正确的是（　　）A.0～时间内，穿过线框的磁通量最小B.～时间内，线框中始终产生逆时针方向的感应电流C.～时间内，线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势D.～T时间内，线框受安培力的合力方向向右【答案】BC【解析】【详解】A．0~时间内，长直导线中的电流最大，且保持不变，所以穿过线框的磁通量最大，A错误；B．由楞次定律可以判断在时间内，线框中始终产生逆时针方向的感应电流，B正确；C．时间内，长直导线中的电流先减小后增大，所以线框内的磁通量先减小后增大，线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势，C正确；D．时间内，长直导线中的电流保持不变，穿过线框的磁通量不变，所以线框内无感应电流产生，线框不受安培力作用，D错误。故选BC。8.2020年7月23日，我国成功发射了“天问一号”火星探测器。假设探测器着陆火星后测得火星赤道表面上质量为m的物块受到的火星引力为F，已知火星的半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，则火星（　　） A.质量为B.赤道表面的重力加速度为C.第一宇宙速度为RωD.同步卫星的高度为【答案】AD【解析】【详解】A．根据可得A正确；B．星球表面赤道处有解得B错误；C．由于ω是星球的自转角速度，所以Rω表示卫星赤道表面物体的线速度，不是火星的第一宇宙速度，根据可得，火星的第一宇宙速度为故C错误；D．同步卫星的周期与星球自转周期相同，故有解得 D正确。故选AD。9.一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化关系图线如图所示。若汽车的质量为1.2×103kg，阻力恒定，汽车的最大功率恒定，则以下说法正确的是（　　）A.汽车的最大功率为5×104WB.汽车匀加速运动阶段的加速度为2.5m/s2C.汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D.汽车从静止开始运动12s内位移60m【答案】AB【解析】【详解】ABC．由图可知，汽车在前4s内的牵引力不变，汽车做匀加速直线运动，4－12s内汽车的牵引力逐渐减小，则车的加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的加速运动，直到车的速度达到最大值；可知在4s末汽车的功率达到最大值，12s末汽车的速度达到最大值，汽车的速度达到最大值后牵引力等于阻力，所以阻力前4s内汽车的牵引力为由牛顿第二定律可得4s末汽车的速度所以汽车的最大功率 故AB正确，C错误；D．汽车在前4s内的位移汽车在内的位移设为x2，则其中解得所以汽车的总位移故D错误。故选AB。10.矩形ABCD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，AB=2d，，E为AB中点。从E点沿垂直AB方向射入粒子a，粒子a经磁场偏转后从D点出磁场，若仍从E点沿垂直AB方向射入粒子b，粒子经磁场偏转后从B点出磁场，已知a、b粒子的质量相等，电荷量相等，不计粒子的重力，则（　　）A.a、b粒子均带正电B.a、b粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为4：1C.a、b粒子在磁场中运动的速度大小之比为2：1D.a、b粒子在磁场中运动的时间之比为1：3【答案】BD 【解析】【详解】A．根据左手定则判断可知，a粒子带正电，b粒子带负电，A错误；B．在磁场中，洛伦兹力提供向心力，粒子的运动轨迹如下图对a粒子，由几何知识可得解得由图可知b粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则a、b粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为4：1，B正确；C．在磁场中，洛伦兹力提供向心力，根据可得由于a、b粒子的质量相等，电荷量相等，则a、b粒子在磁场中运动的速度大小之比为4：1，C错误；D．根据，联立可得可知，两粒子的运动周期相同，由几何关系知，a粒子运动的圆心角为，b粒子运动的圆心角为，根据可得，a、b粒子在磁场中运动的时间之比为1：3，D正确。故选BD。二、非选择题：共60分。第11题～第15题为必考题，每个试题考生都必须作答。 第16、17题为选考题，考生根据要求做答。(一)必考题(共45分)11.在“测定金属丝的电阻率”实验中。(1)先用螺旋测微器测出金属丝的直径，测量示数如图，则金属丝的直径d＝______mm；(2)待测金属丝电阻Rx只有几欧，现要尽可能准确地测量其电阻，实验室提供了下列器材：A.电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ)B.电压表V2(量程15V，内阻约为75kΩ)C.电流表A1(量程3A，内阻约为0.2Ω)D.电流表A2(量程600mA，内阻约为1Ω)E.滑动变阻器R(0～20Ω)F.电源(两节干电池)G.开关和导线若干①根据以上提供的实验器材，某同学设计了两种测量电路，应选用下图中的______（填“a”或“b”）为实验电路图；②按你所选择的电路图把图(c)的实物图用导线连接起来______。【答案】(1).2.700(2).b(3).【解析】【详解】(1)[1]金属丝的直径(2)[2]电源(两节干电池)3V，则电压表选A，电源(两节干电池)3V，金属丝电阻约为几欧姆， 电路最大电流约为零点几安培，则电流表选择电流表选D，电压表内阻约为，电流表内阻约为，金属丝电阻约为几欧姆，则电压表内阻远大于待测金属丝电阻，电流表应选择外接法，应选用b实验电路图。[3]电路连接如图12.在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时，采用如图甲所示的实验装置。小车及车中的砝码质量用表示，盘及盘中的砝码质量用表示。(1)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是_________。A.平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D.用天平测出以及小车质量，小车运动的加速度可直接用公式求出(2)另两组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度与所受外力的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的关系图像分别如图乙中的图1和图2所示，其原因分别是：图1：__________；图2：__________(3)①某同学在某次实验得到了如图丙所示的纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出，电源频率为），根据纸带可求出打计数点“4”时的速度大小为__________，小车的 加速度大小为________。（结果保留两位有效数字）②若某种情况下测出了小车及车中的砝码质量为，盘及盘中的砝码质量为，若根据牛顿第二定律计算出加速度的测量值和真实值，并得到相对误差（），则_________。【答案】(1).B(2).不满足(3).没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(4).0.31(5).0.50(6).5【解析】【详解】（1）[1]平衡摩擦力时，不能将及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A错误；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能正好抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B正确；实验时，先接通电源，再释放小车，故C错误；小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过求出，故D错误。故选B。（2）[2]图1中随着的增大，即砝码和盘的质量增大，不再满足砝码和盘的质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象。[3]从图象2可知，大于零时，加速度为零，可知没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力时长木板的倾角过小。（3）①[4]相邻两计数点间还有四个点没有画出，所以相邻两计时点间时间间隔为以表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有[5]由逐差法可知，加速度②[6]加速度的测量值 加速度的实际值因为加速度的相对误差为，代入公式解得13.如图所示，将质量为m2的滑块放在小车的最右端，小车的质量为M，滑块与小车间的动摩擦因数为µ，小车足够长。开始时小车静止在光滑水平面上，一摆长L、摆球质量为m1的摆从水平位置由静止释放，摆到最低点时与小车相撞，如图所示，碰撞后摆球恰好静止，已知重力加速度为g，m1=m2=m，M=2m。求：(1)摆球与小车碰撞前瞬间，摆线对小球的拉力；(2)最终滑块距离小车右端多远?【答案】(1)3mg；(2)【解析】【详解】(1)小球下降到最低点过程根据动能得到最低点时根据牛顿第二定律得联立并带入数据解得 (2)小球和小车碰撞时根据动量守恒定律得物块与小车作用最终速度相等，此过程根据动量守恒定律有物块与小车作用过程中损失的机械能由于摩擦做功转化为内能联立并带入数据解得14.如图所示，匀强电场方向斜向右下方，与水平方向夹角为30°，一个质量为m、电荷量为q的带正电小球从某根电场线上的P点以与电场线成60°角的方向斜向右上方抛出，初速度为v0。已知重力加速度为g，电场强度大小，不计空气阻力。求：(1)小球再次到达这根电场线上的Q点（未画出）时运动的时间；(2)将电场方向改为竖直向上，加上垂直纸面向外的匀强磁场，其他条件不变，小球仍能到达Q点，求所加匀强磁场磁感应强度大小B。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)根据题意受力分析如下图甲所示 由题目已知电场力与重力方向夹角为，且故有且由几何知识可知方向与方向垂直，由于整个过程中电场力与重力都为恒力，故可把等效为新的重力，小球在此合力下做类平抛运动，设小球再次落在电场线上的Q点如下图乙所示位置则由牛顿第二定律可得 设小球运动到Q点得时间t，则由类平抛运动知识可得由以上三式联立解得(2)由(1)中可得当电场方向改为竖直向上时，受力分析如下图丙所示由题可知故小球此时相当于只受洛伦兹力，在的作用下做匀速圆周运动，故有又由几何知识不难得出 由以上两式联立解得15.如图所示，为传送带，与水平方向夹角，长度。质量为的物体（可在传送带上留下运动痕迹）从端静止下滑，物体与传送带间的动摩擦因数，假设物体与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知重力加速度，，，求：(1)若传送带不动，求物体在传送带上运动的加速度；(2)若传送带逆时针匀速转动速度，求物体从滑到所用时间以及传送带上留下的痕迹长度；(3)若传送带从静止开始以加速度逆时针加速转动，设沿传送带向下为摩擦力正方向，请写出物体在传送带上运动过程中所受摩擦力与加速度的关系式，并画出图像（需要在图中标注出转折点的坐标值）。【答案】(1)；(2)1.1s；1m；(3)见解析【解析】【详解】（1）若传送带不动，物体下滑时，根据牛顿第二定律可得：代入数据得（2）第一阶段：共速前，物体开始受到的摩擦力方向沿传送带向下，设此时加速度大小为 ，根据牛顿第二定律可得：物体速度达到时经过的时间此过程物体的位移传送带的位移为痕迹长度为第二阶段：共速后，摩擦力沿传送带向上，物体向下以加速度继续向下加速运动，设再经过达到底端，根据位移-时间关系可得：解得物体从处到处总时间为此过程物体的位移传送带的位移为痕迹长度为因为，所以总痕迹长度为 （3）①若，物体相对传送带向下运动，物体一直加速运动的加速度，二者之间摩擦力为滑动摩擦力，方向沿斜面向上，则此时摩擦力②若，物体与传送带相对静止，加速运动的加速度，此时物体受静摩擦力作用，由牛动第二定律有解得③若，物体一直加速运动的加速度，二者之间摩擦力为滑动摩擦力，方向沿斜面向下，则此时摩擦力图象如图所示(二)选考题：共15分。请考生从第16、17题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。16.下列说法正确的是（　　）A.布朗运动表明分子越小，分子运动越剧烈B.气体放出热量，其分子的平均动能可能增大C.影响气体压强大小的两个因素是气体分子的平均动能和分子的密集程度D.液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互吸引E.只要是具有各向异性的物体一定是晶体，具有各向同性的物体一定是非晶体【答案】BCD 【解析】【详解】A．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，它间接证明了分子永不停息地做无规则运动。颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈。布朗运动并不能表明分子越小，分子运动越剧烈，故A错误；B．气体放出热量的同时若外界对物体做功，物体的内能可能增大，则其分子的平均动能可能增大，故B正确；C．影响气体压强大小的两个宏观因素是气体的体积和温度，两个微观因素是气体分子的平均动能和分子的密集程度，故C正确；D．液体不浸润某种固体时，例如水银对玻璃：当水银与玻璃接触时，附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引比内部水银分子弱，结果附着层中的水银分子比水银内部稀硫，这时在附着层中的分子之间相互吸引，就出现跟表面张力相似的收缩力，使跟玻璃接触的水银表面有缩小的趋势，因而形成不浸润现象，故D正确；E．多晶体和非晶体均具有各向同性，故E错误。故选BCD。17.如图所示，开口向上的气缸由粗细不同的两段圆简组成，下段内径为r，上段内径为2r，活塞a在气缸上段中的位置离活塞b的距离为h，活塞b在气缸下段正中，下段气缸高度h，两活塞厚度不计，a的质量为4m，b的质量为m，大气压强为p0，环境温度为T0，两个活塞与气缸内壁无摩擦，且气密性好，缸内封闭有两段气体I、II，重力加速度为g，上段气缸足够高，求：（1）气体II的压强；（2）若给气体I、II同时缓慢加热，使两部分气体升高相同的温度，使活塞b刚好上升，这时两部分气体温度升高了多少，活塞a上升的高度为多少。【答案】（1）；（2）T0，【解析】 【详解】（1）开始时，气体I的压强气体II的压强（2）给气体I、II同时缓慢加热，使两部分气体升高相同的温度，活塞b刚好上升，两段气体均发生等压变化，对气体II解得设气体I上升的高度为，Sa=4πr2，Sb=πr2，则解得18.一列简谐横波沿x轴正向传播，波源在x＝0处，t＝0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x＝2m处，质点P在x＝5m处，在t＝4.5s时，质点P第一次到达波峰，则（　　）A.质点P起振的方向沿y轴正向B.质点P振动的周期为2sC.波传播的速度大小为1m/sD.t=1.25s时，x=1m处的质点正在沿y轴正向运动E.当质点P第一次到达波谷时，x=2m处的质点运动的路程为14cm【答案】BCE 【解析】【详解】A．t＝0时刻波刚好传播到x＝2m处，此时x＝2m处质点的振动方向向下，则质点P起振方向沿y轴负方向，A错误；BC．质点P距离第一个波峰4.5m，机械波的传播速度为质点P振动的周期为BC正确；D．t=1.25s相当于x=1m处的质点位于波峰处，速度等于零，D错误；E．第一个波谷传到P点的时间为x=2m处的质点运动的路程为E正确。故选BCE。19.如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和等腰直角三角形ABC组成，AC是半圆的直径，AC长为2R，一束单色光照射在圆弧面上的D点，入射角为60°，折射光线刚好照射在AB边的中点E，折射光线在AB面上的入射角为45°，光在真空中传播速度为c，求：(1)玻璃砖对单色光的折射率；(2)光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光在圆弧面上的反射）。 【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)由几何关系可知，为等腰直角三角形，则有又由正弦定理可得联立解得D点的折射角由折射定律得(2)由可知，光在AB面和BC面发生全反射，光路图如图所示由几何关系可得，由正弦定理得解得 由光路图及对称性可知，光线在玻璃砖中的路程为则光在玻璃砖中传播的时间为