陕西省交大附中、龙岗中学2021届高三上学期第一次联考物理试题 12页

‎2020～2021学年第一学期 交大附中、龙岗中学第一次联考物理试题 一、选择题（本大题共15小题，共50分，1-10为单项选择题。每小题3分，共30分。11-15为多项选择题，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选或不答得0分，共20分）‎ ‎1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列有关各图的说法中正确的是( ) ‎ ‎ A. ①③采用的是放大的思想方法 B. ②④⑤采用的是控制变量的思想方法 ‎ C. ④⑤采用的是猜想的思想方法 D. ①③⑤采用的是放大的思想方法 ‎2.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（　　）‎ ‎ A. F B. C. D. ‎ ‎3.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）‎ A.实验中必须让木板保持匀速运动 B.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7‎ C.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 ‎4.2020年3月9日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第54颗导航卫星，北斗导航工程实现2020年“开门红”。北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星、与同步静止轨道卫星具有相同周期的地球同步倾斜轨道卫星，以及比它们轨道低一些的中轨道卫星组成。它们均为圆轨道卫星，轨道分布情况如图所示，则（　　）‎ A．地球同步倾斜轨道卫星可相对静止在北京上空 B．地球同步倾斜轨道卫星的轨道高度大于同步静止轨道卫星的轨道高度 C．所有同步卫星绕地球运动的速率都一定小于中轨道卫星绕地球运动的速率 ‎ D．质量相等的中轨道卫星与同步轨道卫星相比，中轨道卫星所具有的机械能较大 ‎5.如图所示，水龙头开口A处的直径d1=2cm，A离地面B的高度h=80cm，当水龙头打开时，从A处流出的水流速度v1=1m/s，在空中形成一完整的水流束，不计空气阻力．则该水流束在地面B处的截面直径d2约为（g取10 m/s2）（ ）‎ A．2 cm ‎ B．0.98 cm C．4 cm ‎ D．应大于2 cm，但无法计算 ‎6.如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后( )‎ A. 电流表A2的示数减小 ‎ B. 电压表V1的示数减小 C. 电压表V2的示数不变 ‎ D. 电流表A1的示数不变 ‎7.随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情境可简化如图甲所示，被测转子的轮齿(表面具有磁性)每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化。霍尔元件的原理如图乙所示，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大，输出一个脉冲信号。下列说法正确的是(　　)‎ A．霍尔电压是由元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的 B．其他条件不变的情况下，霍尔元件的厚度c越大，产生的霍尔电压越高 C．若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为负电荷 D．若转速表显示1800 r/min，转子上齿数为150个，则霍尔传感器每分钟输出12个脉冲信号 ‎8.图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为σ。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E的合理表达式应为（ ） ‎ A．‎ B．‎ C． ‎ D．‎ ‎9.如图所示，空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左、场强为E的匀强电场。有一质量为m，电荷量大小为q的微粒垂直于磁场且以与水平方向成45°的速度v做直线运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是(　　) ‎ A．微粒可能做匀加速直线运动 B．微粒可能只受两个力作用 C．匀强磁场的磁感应强度B＝ D．匀强电场的电场强度E＝ ‎10.如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力为Ff1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为Ff2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为Ff3；如图丁所示，若对该物块施加一与斜面成30°斜向下的推力F3使其沿斜面下滑，则地面对斜劈的摩擦力为Ff4.下列关于Ff1、Ff2、Ff3和Ff4大小及其关系式中正确的是(　　)‎ A．Ff1≠0 B．Ff2＜Ff3 ‎ C．Ff2＜Ff4 D．Ff3＝Ff4‎ ‎11.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是(　　)‎ A．黑体辐射规律可用光的波动性解释 B．光电效应现象揭示了光的粒子性 C．电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性 D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波波长也相等 ‎12.如图所示，一物块自空间O点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线，现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上，然后将此物体从OA点由静止释放，受微小扰动而沿此滑道滑下，在下滑过程中物体未脱离滑道，为滑道上一点，OP连线与竖直方向成45°角，此时物体的速度是10m/s，取g=10m/s2，下列说法正确的是( )‎ ‎ A．OP的长度为‎5‎‎2‎m ‎ ‎ B．物体做平抛运动的水平初速度v0为‎2‎‎5‎m/s ‎ ‎ C．物体沿滑道经过点时速度的水平分量为‎5‎m/s ‎ D．物体沿滑道经过点时速度的竖直分量为‎4‎‎5‎m/s ‎13. 如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，电场线与矩形所在平面平行. 已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V．一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45°，一段时间后经过c点．不计质子的重力．下列判断正确的是(　　)‎ ‎ A．c点电势为16V ‎ B．场强的方向由b指向d ‎ C．质子从b运动到c所用的时间为 ‎ D．质子从b运动到c，电场力做功为4 eV ‎14.如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为4R的圆环，PQ为圆环的直径，在PQ的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反。一根长为2r、电阻不计的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω顺时针匀速转动，金属棒与圆环紧密接触。下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A．金属棒MN中的电流大小为 ‎ ‎ B．金属棒MN两端的电压大小为Bωr2‎ ‎ C．金属棒MN在转动一周的过程中电流方向不变 ‎ D．图示位置金属棒中电流方向为从M到N ‎15.如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在倾斜固定的直杆上，倾斜杆与水平面成45°角，B套在水平固定的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计，两直杆足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆(初始时轻杆与水平面成30°角)连接，A、B从静止释放，B开始沿水平杆向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A．A、B组成的系统机械能守恒 ‎ B．当A到达B所在的水平面时，A的速度为 ‎ C．B到达最右端时，A的速度为 ‎ D．B的最大速度为 二 、实验题(2小题，共14分）‎ ‎16.（6分）疫情期间“停课不停学”‎ ‎，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。‎ ‎(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是_____。‎ ‎(2)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为_____（保留三位有效数字）。‎ ‎(3)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，_____（选填“仍能”或“不能”）测出重力加速度。‎ ‎17.（8分）某班级物理学习小组的同学们准备测量电阻大约50Ω的某金属丝阻值的准确值，实验室提供了如下器材：‎ A.直流电源E（电动势约5V，内阻不计）；‎ B.电压表V1（量程0～5V，内阻r1约10kΩ）；‎ C.电压表V2（量程0～3V，内阻r2=1000Ω）‎ D.电流表A（量程0～0.6A，内阻r3约1Ω） ‎ E.定值电阻，阻值R0=25Ω F.滑动变阻器R1（阻值范围0～500Ω，允许通过的最大电流2.0A）‎ G.滑动变阻器R2（阻值范围0～10Ω，允许通过的最大电流2.0A）‎ H.开关S一个，导线若干。‎ ‎①甲同学先进行电流表（量程选0-0.6A）和电压表（量程选0-3v）的读数练习，则其正确的读数分别为_____A; ______V.‎ ‎②乙同学设计了如图所示电路，但发现电压表V2的可用范围较小，为了较准确的测量该金属丝电阻Rx，要求两只电表的读数都不小于其量程的 ，并能测量多组数据,请你在虚线框内画出改进后的测量原理电路图，并在图中标注所选器材的符号。‎ ‎③改进后按电路图连接实物并进行实验，某次测量时，电压表V1的读数为U1，电压表V2的读数为U2，这段电阻丝的长度为L，直径为d,则这段金属丝的电阻率的表达式ρ=_______。（用题中已知物理量符号表示）‎ 三、计算题（共3题，共46分）‎ ‎18. （12分）2020年国庆黄金周期间由于连阴雨的影响，某地二级路段发生山体滑坡事故．假设在发生山体滑坡时，山坡的底部B处正有一游客逗留，如图所示，此时距坡底160 m的山坡A处有一圆形石头正以2 m/s的初速度、1 m/s2的加速度匀加速下滑，游客发现后，立即以0.4m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动跑离坡底，石头滑到B处前后速度大小不变，但开始以2m/s2的加速度匀减速运动，已知游客从发现圆形石头到开始逃跑的反应时间为1s，游客跑动的最大速度为6m/s ‎，且游客的运动与圆形石头的运动在同一竖直平面内，试求：(1)圆形石头滑到坡底B处时，游客前进的位移大小；(2)该游客若能脱离危险，请计算石头与游客间的最小距离，若不能脱离危险，请通过计算说明理由．‎ ‎19.（共计15分）(1)（5分）下列说法正确的是(　　)‎ A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 ‎（2）（10分）如图所示，导热良好的汽缸开口向上竖直固定在水平面上。缸内轻质光滑活塞封闭一段一定质量的理想气体。一根不可伸长的细绳绕过定滑轮，一端拴住活塞，另一端拴着质量为m的重物处于平衡状态。此时气体体积为V。用手托着重物，使其缓慢上升，直到细绳刚开始松弛但并未弯曲。已知大气压强为p0，活塞横截面积为S，重力加速度为g，环境温度保持不变。求：(1)从重物开始被托起到最高点的过程中，活塞下降的高度；(2)之后从静止释放重物，重物下落到最低点未与地面接触时，活塞在汽缸内比最初托起重物前的位置上升了H。若气体的温度不变，则气体吸收的热量是多少？‎ ‎20.（19分）如图所示，一块足够长的木板，放在在光滑水平面上，在木板上自左向右放有序号是1、2、…、n的相同木块，所有木块质量均为m，木块和木板间的动摩擦因数为μ。开始时木板静止不动，各木块分别以v、2v、…、nv同时向同一方向运动，木板的质量等于所有木块的总质量之和，且木块间不发生碰撞和离开木板的现象。求：‎ ‎(1)最终木板的速度；‎ ‎ (2)若n=10,则运动中第9块木块的最小速度；‎ ‎(3)在（2）问中第2块木块相对木板滑动的时间.‎ 物理答案 一.选择题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ A C B C B A C B D D ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ BC AD AC BD AD 二实验题：‎ ‎16. (1) 小钢球（2）9.61（3）仍能 ‎17.(1)___0.50__A;_2.60_____V ‎(2) (3) ρ 三计算题 ‎18解析：(1)设石头从A处滑到坡底B处的时间为t1，到达坡底B处速度为v1，则 x1＝v0t1＋at，…………………………1分 代入数据解得t1＝16 s…………………1分 此时石头的速度为 v1＝v0＋at1＝2 m/s＋1×16 m/s＝18 m/s……………………1分 游客加速到最大速度用时t0＝＝15 s，t1＝t0＋1 s…………………1分 此过程游客一直在加速前进，游客前进的位移为x2＝a′(t1－1)2＝45 m.………1分 ‎(2)石头滑到坡底B处时，游客的速度为0.4×(16－1) m/s＝6 m/s，刚好达到最大速度，‎ 此后石头做匀减速运动，游客开始以vm做匀速运动，设又经过时间t2二者的速度相等，‎ v共＝v1－a石t2＝vm＝6 m/s………………………2分 解得t2＝6 s，……………………………………1分 石头在这段时间内的位移为 x石＝t2＝×6 m＝72 m，………………………………………1分 游客此时的总位移为 x游＝x2＋vmt2＝45 m＋6×6 m＝81 m，………………………………………1分 由于x石＝72 m＜x游＝81 m，……………………………………………1分 说明石头此刻未能追上游客，游客能脱离危险，‎ 石头与游客间的最小距离为 Δxmin＝81 m－72 m＝9 m.…………………………………………………1分 ‎19.（1）BCE ‎（2）解析　(1)对活塞受力分析可知，‎ 重物未被托起时气体压强是p1＝p0－，‎ 气体体积是V1＝V，‎ 重物被托起到最高点时气体压强是p2＝p0，‎ 气体体积是V2＝V－hS，‎ 根据玻意耳定律有：p1V1＝p2V2，‎ 解得h＝。‎ ‎(2)理想气体的温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律：‎ ΔU＝Q＋W＝0，‎ 气体对外做功：－W＝p0S(H＋h)－mg(H＋h)，‎ 吸收的热量Q＝－W＝(p0S－mg)( H＋)。‎ ‎20.解：‎ ‎（1）以木板和n个木块为研究对象，由动量守恒，有 ‎ mv+m(2v)+m(3v)+……+m(nv)=(nm+nm)v共 解得v共=n+1‎‎4‎v ‎（2）设第9个木块的最小速度为v9min，则此时第10个木块的速度为v9min+v，而第1到第8个木块以及木板的速度均为v9min，有 mv+m(2v)+m(3v)+…+m(10v)=（10m+9m) v9min+m(v9min+v)‎ 解得v9min=‎‎27v‎10‎ ‎（3）设第2个木块的最小速度为v2min，当第2个木块减速至v2min之后与木板无相对滑动，类似上述分析，由动量守恒，有 ‎ mv+m(2v)+m(3v)+……+m(10v)=(10m+2m)v2min+m(v2min+v)+m(v2min+2v)+m(v2min+3v) +… …m(v2min+8v)‎ 解得v2min=‎‎19v‎20‎ 所以第2个木块相对木板滑动的时间为：t=‎2v-v2minμg=‎‎21v‎20μg