【物理】江苏省扬州市江都区大桥高级中学2020届高三上学期学情调研（三）（解析版） 17页

江苏省扬州市江都区大桥高级中学2020届高三上学期 学情调研（三）‎ 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1.请用学过的运动和力的知识判断下列说法正确的是（　　）‎ A. 既然作用力和反作用力是大小相等、方向相反的，他们应该互相平衡 B. 子弹的质量并不大，之所以能对人造成伤害是因为其高速运动时的惯性很大 C. 生活中重的物体比轻的物体下落的快，是因为重的物体受到的重力大，加速度大 D. 当物体所受的力与速度不作用在一条直线上时一定做曲线运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在两个物体上，不是平衡力，故A错误；‎ B．质量是惯性的唯一量度，子弹的质量并不重，惯性小；之所以能对人造成伤害是因为其高速运动时作用时间短，导致作用力大，故B错误；‎ C．物体下落的快慢与物体的质量无关，重的物体比轻的物体下落的快是由于受到的阻力不同，故C错误；‎ D．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，当物体所受合力方向与速度方向不在同一条直线上时，一定做曲线运动，故D正确．‎ ‎2.物体A、B的s-t图像如图所示，由图可知( )‎ A. 5s内A、B的平均速度相等 B. 两物体由同一位置开始运动，但物体A比B迟3s才开始运动 C. 在5s内物体的位移相同，5s末A、B相遇 D. 从第3s起，两物体运动方向相同，且vA>vB ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在5s内，A的位移为10m，B的位移为5m，故位移不同，平均速度也不同，故A错误．‎ B．由图像可知B从s=5m的位置开始运动，A从s=0开始运动，物体A比B迟3s才开始运动，选项B错误；‎ C．由上分析知，在5s内物体的位移不同，5s末相遇，故C错误．‎ D．s-t图象的斜率速度，从第3s起，两物体运动方向相同，为正方向；图象A的斜率大，说明A的速度大；故D正确．‎ ‎3.我国在2010年10月3日发射的“嫦娥二号”卫星，其环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加详实．若两颗卫星环月飞行均可视为匀速圆周运动，飞行轨道如图所示．则(　　)‎ A. “嫦娥二号”比“嫦娥一号”环月飞行的周期更小 B. “嫦娥二号”比“嫦娥一号”环月飞行的线速度更小 C. “嫦娥二号”比“嫦娥一号”环月飞行的角速度更小 D. “嫦娥二号”比“嫦娥一号”环月飞行的向心加速度更小 ‎【答案】A ‎【详解】万有引力提供圆周运动的向心力，据此有 A．周期知，半径大的嫦娥一号周期大，故A正确；‎ B．线速度知，半径大的嫦娥一号线速度小，故B错误；‎ C．角速度知，半径大的嫦娥一号角速度小，故C错误；‎ D．向心加速度知，半径大的嫦娥一号向心加速度小，故D错误．‎ ‎4.如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )‎ A. 增大R1的阻值 B. 增大R２的阻值 C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；‎ 考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器 ‎5.如图示是一对等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷P、Q连线长度为r，M点、N点到两点电荷P、Q的距离都为r，S点到点电荷Q的距离也为r，由此可知（　　）‎ A. M点的电场强度为2k B. M、N、S三点的电势可能相等 C. 把同一试探电荷放在M点，其所受电场力等于放在S点所受的电场力 D. 沿图中虚线，将一试探电荷从N点移到M点，电场力一定不做功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．两点电荷P、Q在M点产生的场强大小均为 夹角为，由平行四边形定则分析得知M点的场强大小为，故A错误；‎ B．等量异种点电荷连线中垂线是一条等势线，M、N的电势相等，且与无穷远处电势相等，根据顺着电场线方向电势降低，可知S点的电势高于无穷远处电势，所以M、N的电势低于S点的电势，故B错误；‎ C．S点的场强大小为 则知M点的场强大于S点的场强，由F=Eq知同一试探电荷放在M点所受电场力大于放在S点所受的电场力，故C错误；‎ D．图中虚线是一条等势线，将一试探电荷从N点移到M点，电场力一定不做功，故D正确．‎ 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．‎ ‎6.英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚曾飞车挑战世界最大环形车道．如图所示，环形车道竖直放置，半径为6m，若汽车在车道上以12m/s恒定的速率运动，演员与汽车的总质量为1000kg，重力加速度g取10m/s2，则（　　） ‎ A. 汽车通过最低点时，演员处于超重状态 B. 汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4×104N C. 若要挑战成功，汽车在最高点的速率不可能低于12m/s的恒定速率运动 D. 汽车在环形车道上角速度为1rad/s ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 汽车通过最低点时，加速度方向竖直向上，演员处于超重状态．故A正确．根据牛顿第二定律得， ，解得．故B正确．要想通过最高点，临界情况是轨道对汽车的压力为零，根据牛顿第二定律得， ，解得 ．即最小速度为2 m/s．故C错误．汽车在环形车道上的角速度．故D错误．故选AB．‎ ‎7.半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中两物体（ ）‎ A. 机械能均逐渐减小 ‎ B. 经最低点时对轨道的压力大小相等 C. 两球在最低点加速度大小不等 ‎ D. 机械能总是相等的 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：圆形槽光滑，两小球下滑过程中，均只有重力做功，机械能均守恒．故A错误，D正确．设在最低点时轨道对小球的支持力为FN，则根据牛顿第二定律，得：，,得：FN=3mg，FN与圆形槽的半径无关．根据牛顿第三定律可知物体在最低点对轨道的压力与轨道半径也无关，则在最低点时两球对轨道的压力相等．故B正确． 两个物体在运动的过程中，机械能都守恒，由mgr=mv2得，‎ v2=2gr，所以在最低点时的向心加速度的大小为，，所以在最低点时的加速度的大小与物体运动的半径的大小无关，即两个物体在最低点时的加速度的大小相等，所以C错误．故选BD．‎ ‎8.空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有（ ）‎ A. 的大小小于的大小 B. 的方向沿x轴正方向 C. 电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最小 D. 负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图像的斜率表示电场强度，由图可知，B点的电场强度大于C点的电场强度，故A错误；‎ BD．沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先正功，后做负功，故B错误，D正确；‎ C．由图可知，O点的斜率为零，即电场强度为零，所以电场力为0，故C正确．‎ ‎9.如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是 A. 电源1与电源2的内阻之比是11∶7‎ B. 电源1与电源2的电动势之比是1∶1‎ C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2‎ D. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．U-I图象的斜率的绝对值表示内电阻，根据电源U-I图线，，‎ 则r1：r2=11：7，故A正确．‎ B．U-I图象的纵轴截距表示电动势，故E1=E2=10V，故B正确．‎ CD ．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态 则连接电源Ⅰ时，U1=3V，I1=5A，故 P1=U1I1=15W 连接电源Ⅱ时，U2=5V，I2=6A，故 P2=U2I2=30W 故P1：P2=1：2，R1：R2=18：25‎ 故C正确，D错误．‎ 三、简答题：本题分必做题（第10~12题）和选做题（第13题）两部分，共计34分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ ‎10.如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为x，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使更接近瞬时速度，正确的措施是_____‎ A. 换用宽度更窄的遮光条 B. 提高测量遮光条宽度的精确度 C. 使滑块的释放点更靠近光电门 D. 增大气垫导轨与水平面的夹角 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】极短时间内的平均速度表示瞬时速度；即换用宽度更窄的遮光条，通过光电门的时间更短，更接近瞬时速度，故A正确；‎ ‎11.某实验小组在验证机械能守恒定律实验中：‎ ‎（1）选出一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重锤质量为0.5kg，打点计时器的工作电流频率为50Hz，当地的重力加速度g＝9.80m/s2．由以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______________J，此时重锤的动能比开始下落时增加了______________ J（计算结果保留两位有效数字）．从计算结果可知，该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是______________．‎ ‎（2）在上图所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出各计数点到第一个点O的距离h，算出各计数点对应的速度v，并以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如图中的___________．图线的斜率表示___________．‎ ‎【答案】 (1). 0.94 0.98 实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源 ‎ ‎(2). D 重力加速度g ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据重力势能的定义式得出，当打点计时器打在B 点时，重锤的重力势能的减少量为 ‎[2]利用匀变速直线运动的推论 重锤的动能比开始下落时增加了 ‎[3]从以上发现 说明打出的第一个点已经具有了一定的速度，该实验小组在做实验时出现的问题可能原因是实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源 ‎(2)[4][5]利用图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒 即 由于打出的第一个点已经具有了一定的速度，所以h为0时，v已经不为0，所以以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图乙中D；图线的斜率就等于重力加速度g．‎ ‎12.下列说法中正确的是______‎ A. 光电效应和康普顿效应都揭示了光的波动性 B. 运动粒子的物质波波长与其动量大小成反比 C. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长 D. 研究原子核的结构是从α粒子的散射实验开始的 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外，还具有动量，故A错误；‎ B．根据德布罗意波的波长公式可知，物质波的波长与其动量成反比，故B正确；‎ C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为光子频率较小，波长太长，故C正确；‎ D．天然放射现象发现揭示了原子核有复杂的结构，研究原子核的结构是从天然放射现象的发现，故D错误．‎ ‎13.下列说法中正确的是______．‎ A. 压缩气体需要做功，说明气体分子间存在斥力 B. 草叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C. 阳光下看到细小的尘埃飞扬，是固体颗粒在空气中做布朗运动 D. 当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．对于气体而言分子之间距离很大，分子力可以认为为零，压缩气体做功是因为要克服气体压强产生的压力做功，并非因为分子间有斥力存在，故A错误；‎ B．液体的表面张力有使液体的表面积减小到最小的趋势，如露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故B正确；‎ C．阳光下看到细小的尘埃飞扬是固体颗粒在空气的流动下的运动，不是布朗运动，故C错误；‎ D．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，绝对湿度不一定大，故D错误．‎ 四、计算题：本题共4小题，共计55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．‎ ‎14.四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m=2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4 N．(g取10 m／s2)‎ ‎(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞．求在t=5s时离地面的高度h；‎ ‎(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落．求无人机坠落到地面时的速度v；‎ ‎(3)接(2)问，无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地（到达地面时速度为零），求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1．‎ ‎【答案】（1）75m（2）40m/s （3）‎ ‎【解析】‎ 详解】（1）由牛顿第二定律 F﹣mg﹣f=ma 代入数据解得a=6m/s2‎ 上升高度 代入数据解得 h=75m．‎ ‎（2）下落过程中 mg﹣f=ma1‎ 代入数据解得 落地时速度 v2=2a1H，‎ 代入数据解得 v=40m/s ‎（3）恢复升力后向下减速运动过程 F﹣mg+f=ma2‎ 代入数据解得 设恢复升力时的速度为vm，则有 由 vm=a1t1‎ 代入数据解得．‎ ‎15.如图所示，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径R，一个质量为m的物块静止在A处压缩弹簧，把物块释放，在弹力的作用下获得一个向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，不计空气阻力，g取，求：‎ ‎（1）弹簧对物块的弹力做的功；‎ ‎（2）物块从B至C克服摩擦阻力所做的功；‎ ‎（3）物块离开C点后落回水平面时动能的大小．‎ ‎【答案】（1）3mgR (2)0.5 mgR (3) 2.5mgR ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由牛顿第二定律，有：‎ ‎．‎ 根据动能定理，可求得弹簧弹力对物体所做的功为：‎ ‎．‎ ‎（2）物块到达C点仅受重力mg，据牛顿第二定律，有：‎ ‎，‎ ‎．‎ 物体从B到C只有重力和阻力做功，根据动能定理，有：‎ ‎，‎ ‎．‎ ‎（3）物体离开轨道后做平抛运动，仅有重力做功，机械能守恒，有：‎ ‎．‎ 考点：本题考查牛顿第二定律和圆周运动即机械能守恒定律．‎ ‎16.质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑．B、C为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角θ= 106o，轨道最低点为O，A点距水平面的高度h=0.8m．小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8s后经过D点，物块与斜面间的滑动摩擦因数为μ1=0.33（g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）试求：‎ ‎（1）小物块离开A点的水平初速度v1‎ ‎（2）小物块经过O点时对轨道的压力 ‎（3）斜面上CD间距离 ‎【答案】（1）‎ ‎（2）‎ ‎（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对小物块，由A到B有：‎ 在B点所以 ‎ ‎（2）对小物块，由B到O有 其中 在O点所以：N=43N 由牛顿第三定律知对轨道的压力为 ‎ ‎（3）物块沿斜面上滑：‎ 所以 物块沿斜面下滑：‎ 由机械能守恒知 小物块由C上升到最高点历时 小物块由最高点回到D点历时 故 即 ‎17.一电子电压U加速后，在距两极板等距离处垂直进入水平平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距离d，板长L，电子电荷量为e，现在要使电子能从平行板边缘恰好飞出，求：‎ ‎（1）两个水平极板上加多大的偏转电压？‎ ‎（2）飞离瞬间，速度与水平方向夹角的正切值为多少？‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)加速过程 设偏转电压为，电子在偏传电场中做类平抛运动有 联立解得 ‎(2)从板边缘飞出，速度偏向角的正切 ‎18.一种典型的铀核裂变方程是．这个反应中，符号X代表______，若该铀核裂变释放的核能为，则质量亏损是______‎ ‎【答案】中子 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为0，质量数为1，X为中子；‎ ‎[2]根据质能方程可知，则此反应中发生质量亏损：‎ ‎19.一定质量理想气体由状态A经过A→B→C→A的循环过程的p－V图象如图所示（A→B为双曲线），其中状态___________（选填A、B或C）温度最高，A→B→C过程是_______的．（选填“吸热”或“放热”）．‎ ‎【答案】C 吸热 ‎【解析】‎ ‎【详解】根据图象A→B为双曲线，可得从A到B为等温变化，温度应不变，从B到C为等容变化，压强增大，温度升高，从外界吸热，从C到A为等压变化，体积减小，温度降低，所以C温度最高，从A到B到C需要从外界吸热．‎ ‎20.在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的传统实验时，下列说法中正确的是___‎ A. 平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上 B. 改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力 C. 平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动 D. 小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A错误；‎ B．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抵消，不需要重新平衡摩擦力，但长木板的位置不能移动，以防摩擦力不再平衡，故B错误，C正确；‎ D．实验时，如果先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，所以应先接电源再释放小车，同时要求开始小车要靠近打点计时器，故D正确．‎ ‎21.在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．‎ ‎①实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的______‎ A.将橡皮条拉伸相同长度即可 ‎ B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 ‎②同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是______.‎ A.两细绳必须等长 B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 ‎【答案】① BD ② BD ‎【解析】‎ ‎【详解】①[1]AB．本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系，根据合力与分力是等效的，本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同，故A错误，B正确；‎ CD．在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，即两个拉力和一个拉力等效，而弹簧称不必拉到相同刻度，故C错误，D正确．‎ ‎②[2]AB．本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．两细绳长度不需要相同，故A错误，B正确；‎ C．用两弹簧秤同时拉细绳时弹簧读数没有要求，只要使得两次橡皮条拉伸到一点就行，故C错误；‎ D．弹簧秤标记同一细绳方向的两点要远些，作图时产生的角度误差会减小，故D正确．‎