江苏省2021届高三上学期第二次百校联考试题 物理 Word版含答案 9页

- 1 - 江苏省百校联考高三年级第二次试卷. 物理 考生注意： 1.本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分，共 100 分。考试时间 75 分钟。 2.请将各题答案填写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共 13 小题，每小题 3 分，共计 39 分。每小题只有一个选项符合题意。 1.游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量相等的 8 位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平 面内逆时针匀速转动，某时刻甲正好在最高点，乙处于最低点。则此时甲与乙 A.线速度相同 B.加速度相同 C.所受合外力大小相等 D.“摩天轮”对他们作用力大小相等 2.如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经过 a 点爬到最高点 b 点，之后 开始沿碗下滑并再次经过 a 点滑到底部，蚂蚁与碗内各处的动摩擦因数均相同且小于 1，若最 大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是 A.b 点与球心的连线与竖直方向的夹角小于 45° B.上爬过程中，蚂蚁所受摩擦力逐渐减小 C.上爬过程中，蚂蚁所受碗的作用力逐渐增大 D.上爬过程和下滑过程中，蚂蚁经过 a 点时所受支持力相同 3.小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的 篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法 正确的是 - 2 - A.两次在空中的时间可能相等 B.两次抛出的水平初速度可能相等 C.两次抛出的竖直初速度可能相等 D.两次抛出的初动能可能相等 4.图为一种改进后的回旋加速器示意图，在两 D 形盒左边的缝隙间放置一对中心开有小孔 a、 b 的平行金属板 M、N，每当带正电的粒子从 a 孔进入时，立即在两板间加上恒定电压，粒子 经加速后从 b 孔射出时，立即撤去电压。粒子进入 D 形盒中的匀强磁场后做匀速圆周运动。 已知 D 形盒的缝隙间无磁场，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是 A.磁场方向垂直纸面向外 B.粒子运动的周期不断变大 C.粒子每运动一周直径的增加量越来越小 D.增大板间电压，粒子最终获得的最大动能变大 5.如图所示，两恒星 A、B 构成双星体，在万有引力的作用下绕连线上的 0 点做匀速圆周运动。 在地球上通过望远镜观察该双星体，视线与双星轨道共面。观测发现每隔时间 T 两颗恒星与 望远镜共线一次，已知两颗恒星 A、B 间距为 d，万有引力常量为 G，则可推算出双星的总质 量为 A. 2 2 2 d GT  B. 2 3 2 d GT  C. 2 2 2 2 d GT  D. 2 3 2 4 d GT  6.笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏翻开时磁体远离霍尔元 件，电脑正常工作，当显示屏合上时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如 图所示，这是一块长为 a、宽为 b、高为 c 的半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为 e 的自由电子，元件中通入方向向右的恒定电流。当显示屏合上时，元件处于垂直于上表面且 方向向下的匀强磁场中，元件的前、后表面间产生电压 U，以此来控制屏幕的熄灭。则元件的 - 3 - A.前表面的电势低于后表面 B.前、后表面间的电压 U 与 a 的大小有关 C.前、后表面间的电压 U 与 b 的大小有关 D.前、后表面间的电压 U 与 c 的大小有关 7.一个带负电的粒子从 x=0 处由静止释放，仅受电场力作用，沿 x 轴正方向运动，加速度 a 随 位置变化的关系如图所示，x2－x1=x3－x2。可以得出 A.从 x1 到 x3 过程中，电势先升高后降低 B.在 x1 和 x3 处，电场强度相同 C.粒子经 x1 和 x3 处，速度等大反向 D.粒子在 x2 处，电势能最大 8.如图，水平桌面上放置着质量为 m、2m 的 A、B 两物体，A 与 B、B 与水平面间的动摩擦 因数均为μ。现用水平拉力 F 拉 B，使 A、B 以相同的加速度运动。设最大静摩擦力等于滑动 摩擦力，则拉力 F 的最大值为 A.3μmg B.4μmg C.5μmg D.6μmg 9.带电量相同、质量不同的粒子从容器 A 下方的小孔 S1 飘入电势差为 U 的加速电场，其初速 度几乎为零。加速后的粒子经过 S3 沿着磁场垂直的方向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 最后打在照相底片 D 上，如图所示。运动过程中粒子之间的相互作用忽略不计，下列说法正 确的是 A.这些粒子经过 S3 时的动能相同 - 4 - B.这些粒子经过 S3 时的速率相同 C.这些粒子在磁场中运动的轨迹圆半径与质量成正比 D.这些粒子在磁场中运动的时间与质量成反比 10.如图所示，L1、L2、L3 为三个相同的灯泡。在变阻器 R 的滑片 P 向上移动过程中，下列判 断中正确的是 A.L1 变亮，L3 变暗 B.L2 变亮，L3 变亮 C.L1 中电流变化量大于 L3 中电流变化量 D.L1 中电流变化量小于 L2 中电流变化量 11.如图所示，空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面 向里，一带电微粒由 a 点进入并沿 ab 直线向上运动。下列说法正确的是 A.微粒一定带负电 B.微粒的动能一定减小 C.微粒的电势能一定增加 D.微粒的机械能一定不变 12.如图所示，一根两端开口的铜管竖直放置，一磁性较强的柱形磁体从上端放入管中，过了 较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多。则 A.磁体下落变慢，主要是由于磁体受到了空气的阻力 B.磁体下落变慢，主要是由于磁体受到金属铜的吸引 C.铜管对磁体的作用力方向始终向上 D.铜管内感应电流方向保持不变 13.如图甲，倾角为θ的传送带始终以恒定速率 v2 逆时针运行，t=0 时速度大小为 v1(v1>v2)的小 物块从传送带的底端滑上传送带，其速度随时间变化的 v－t 图像如图乙，则 - 5 - A.0～t3 时间内，小物块所受的摩擦力始终不变 B.小物块与传送带间的动摩擦因数满足µ大于 tanθ C.t2 时刻小物块离传送带底端的距离最远 D.小物块返回传送带底端时的速率小于 v1 二、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。 14.(6 分)实验小组做探究弹簧弹力与弹簀伸长量关系”的实验，采用如图甲所示的装置，质量 不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力。实验中作出了小盘中砝 码重力 F 随弹簧伸长量 x 变化的图像如图乙所示。 (1)利用图像乙，可求得该弹簧的劲度系数为 N/m。 (2)利用图像乙，可求得小盘的重为 N，小盘的重力会使弹簧劲度系数的测量结果与 真实值相比 。 15.(8 分)某同学通过实验测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：电流表(0～ 0.6A)、电压表(0～3V)、滑动变阻器 R1(10Ω，2A)、滑动变阻器 R2(100Ω，2A)、定值电阻 R0(1.5Ω)、 开关 S 及导线若干。 (1)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 。 (2)实验按照如图甲所示实物连接线路图连接好后进行测量，测得数据如下表所示。 - 6 - 由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起上述情况的原因是 。 (3)为使电压表的示数变化更明显，将上述器材的连线略加改动，请在方框中画出改动后的实 验电路图。 (4)实验中改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的 U－I 图线如图乙所示，则此干电池的 内阻 r= Ω。(结果保留两位小数) 三、计算题：本题共 3 小题，共计 47 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。 16.(14 分)如图所示，边长为 L 的单匝正方形金属线框质量为 m、电阻为 R，用细线把它悬挂 于有水平边界的、方向垂直纸面向内的匀强磁场中，线框的上一半处于磁场内，下一半处于 磁场外，磁场的磁感应强度大小随时间的变化规律为 B=kt(k>0)。重力加速度为 g，细线能够 承受的最大拉力为 2mg。 (1)说出感应电流的方向； (2)求线框静止时线框中感应电流的大小； (3)求从计时开始到细线断裂经历的时间。 17.(16 分)如图所示，一辆货车载着许多相同的圆柱形空油桶在高速公路上匀速行驶。由于雾 霾影响，该车驾驶员的能见度为 s。已知每只空油桶质量为 m，重力加速度为 g，不计油桶之 间的摩擦力。 - 7 - (1)货车匀速行驶时，桶 C 受到桶 A 给它的支持力为多大？ (2)为防止紧急刹车时桶 C 脱离桶 B 砸向前方的驾驶室而发生危险，刹车时的加速度不能超过 多少？ (3)为确保安全行驶，货车匀速行驶的速度 v 不能超过多大？ 18.(17 分)如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定，上端与质量为 m 的物块 A 连接，在竖直向 上的拉力 F 作用下，物块 A 静止于 O 点，此时拉力的大小 F=2mg，弹簧的伸长量为 h。现撤 去拉力 F，物块 A 竖直向下运动至最低点，此过程中弹簀始终未超出弹性限度。 (1)若不计空气阻力，求弹簧的劲度系数 k 和物块 A 速度的最大值 vm； (2)若物块 A 在运动中所受空气阻力大小为 0.1mg，求此情况下物体 A 运动的总路程 s； (3)在第(2)题条件下，当物块 A 静止后，一个与 A 完全相同的物块 B 从距 A 正上方 H 高处由 静止开始下落，与 A 碰撞后粘在一起，下降距离 x 后能返回 O 点，求 H 至少多大？(设空气 对粘在一起的两个物体的阻力是单个物体的两倍，且此过程中弹簧始终未超出弹性限度)。 - 8 - - 9 -