【文档说明】【精准解析】内蒙古赤峰市宁城县2021届高三上学期9月摸底考试物理试题.pdf,共(21)页,637.598 KB,由小赞的店铺上传
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-1-宁城县高三年级统一考试物理试题(考试时间90分钟,满分110分)一、选择题:共12个小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12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.同一直线上运动的甲、乙两物体,位置-时间(x-t)图线如图,下列说法中正确的是()A.t1时刻,甲的速度为零,乙的速度不为零B.t2时刻,甲、乙速度可能相同C.t2时刻,甲、乙相遇D.t3
时刻,乙的速度为零,加速度不为零【答案】C【解析】【详解】A.xt图像的斜率表示速度,在t1时刻,乙的瞬间速度为零,甲的速度不为零,A错误;BC.xt图像的斜率表示速度,在t2时刻,甲和乙的位置坐标相同,是相遇,但是速度不同,方向不同,B错误C正确;D.xt图像的斜率表示速
度,在t3时刻,乙的位置坐标为零,但是速度不为零,加速度不为零,D错误。故选C。2.2019年4月10日,人类发布了首张黑洞(M87)照片,为解开星系演化之谜提供了宝贵资料。黑洞是一个非常致密的天体,会形成强大的引力场,连光也
无法逃离,己知逃逸速度2GMvr。若M87黑洞的质量为401.410kg,引力常量116.6710GN·m2/kg2,则该黑洞最大半径的数量级为()A.107mB.109mC.1011mD.1013m-2-【答案】D【解析】【详解】ABCD.设黑洞的可能半径为R,根据逃逸速
度公式可得2GMvcr则有22GMRc所以黑洞的可能最大半径为-114013max8226.67101.410m210m(310)R≈ABC错误,D正确;故选D。3.我国ETC(电子不停车收费系统)全国联网的实施,大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以25m/s的速度驶向高
速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经5s的时间速度减为5m/s且收费完成,司机立即加速到25m/s,加速度大小为22.5m/s,则汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为()A.2.0sB.3.2sC.5.2sD.6.8s【答案】C【解析】【详解】汽车开始减速位移为01175m2vv
xt汽车恢复到25m/s所用的间为022255s8s2.5vvta汽车的加速位移为0225258m120m22vvxt汽车从开始减速到速度恢复到25m/s通过的总路程为1275m120m195mxxx-3-若
汽车匀速通过这段距离所用的时间为0195s=7.8s25xtv所以汽车耽误的时间为125s8s7.8s5.2stttt故选C。4.篮球运动员在某次运球时,篮球落地速度为5m/s,方向竖直向下,篮球与地面接触后的反弹速
度为落地速度的0.8倍,球与地面的作用时间为0.1s,篮球的质量为650g,重力加速度g取10m/s2。根据以上信息可得,地面对球的平均弹力为()A.58.5NB.65NC.38ND.31.5N【答案】B【解析】【详解】取竖直向上为正方向,则由动量定理'()()Nmgtmvmv
解得'0.65(0.855)=N+0.6510N=65N0.1mvmvNmgt故选B。5.一小物块由倾斜传送带顶端静止释放,如图所示,第一次传送带静止,物块从顶端滑到底端所用时间为t1,摩擦产生的热量为Q1;第二次传送带以速度v做逆时针转动
,物块一直做匀加速运动,从顶端到底端的时间为t2,摩擦产生的热量为Q2;第三次传送带以速度v顺时针转动,物块从顶端到底端所用时间为t3,摩擦产生的热量为Q3。则()A.t1=t3>t2;Q1<Q2=Q3B.t1
<t2<t3;Q1≤Q2<Q3Ct1=t3>t2;Q1≤Q2<Q3D.t1<t2<t3;Q1<Q2=Q3【答案】C【解析】-4-【详解】第一次物块的加速度大小为1sincossincosmgmgaggm第二次物块的加速度大小为2sin+cossin+cosmgmgag
gm第三次物块的加速度大小为3sincossincosmgmgaggm由公式212xat可得2xta由题意可知,三次物块的位移相等,且132aaa,则132ttt第一次物块滑到底端时
的速度为1v,则物块与传送带间的相对位移为1112vxt第二次物块与传送到间的相对位移为222222vtvtxvt第三次物块与传送到间的相对位移为33333+22vtvtxvt产生的热量为Qfx
由于第一次物块到达传送带底端的速度满足1vv所以Q1≤Q2<Q3故选C。6.如图所示,MN是某匀强电场中的一等势线。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,在纸面内由a运动到b的轨迹。下列判断正确的是()-5-A.电场方向一定是垂直MN向上B.a点的电势一定不等于b点的电
势C.带电粒子的加速度可能平行MN向右D.带电粒子由a运动到b的过程中动能可能增加【答案】B【解析】【详解】AC.MN是某匀强电场中的一等势线,只受电场力的作用,根据轨迹可以判断电场力的方向垂直MN向上,带电粒子的加速度垂直MN向上,但不知道带电粒子的电性,所以无法判断电场的方向,故AC错
误;B.MN是某匀强电场中的一等势线,而a点和b点位于MN两侧,所以a点的电势一定不等于b点的电势,故B正确;D.带电粒子由a运动到b的过程中,电场力与速度的夹角是钝角,所以带电粒子由a运动到b的过程中动能减小,故D错
误。故选B。7.如图所示,固定有光滑竖直杆的三角形斜劈放置在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力F,使小滑块沿杆缓慢上升
,整个过程中小球始终未脱离斜劈,则()A.小球对斜劈的压力逐渐减小B.斜劈对地面压力保持不变C.地面对斜劈的摩擦力逐渐减小D.轻绳对滑块的拉力先减小后增大【答案】A【解析】【详解】AD.对小球受力分析,受重力、支持力和细线的拉力,如图所示-6-根据平衡条件可
知,细线的拉力T增加,故轻绳对滑块的拉力增大,小球受到的斜劈的支持力N逐渐减小,根据牛顿第三定律,小球对斜面的压力也减小,故A正确,D错误;BC.对球和滑块整体分析,受重力、斜面的支持力N,杆的支持力N′,拉力F,如图所示根据平衡条件,有水平方向si
nNN竖直方向cosFNG由于N减小,故N′减小,F增加;对小球、滑块和斜劈整体分析,在竖直方向FNG地总故NGF地总根据牛顿第三定律,斜劈对地面压力减小。整体在水平方向不受力,故地面对斜劈的摩擦力始终为零,故BC错误。故选A。8.
如图所示,半径为R的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点,-7-PA为直径。大量比荷(qm)相同、带电性相同的粒子,以相同的速率在纸面内从P点沿不同的方向射入磁场。已知粒子在磁场中的运动轨迹半径r>R;在磁场中运动时间最长的粒子,入射
方向与PA夹角为45°,这个最长时间为t0。则()A.粒子飞出磁场时的动能一定相等B.粒子运动的轨迹半径2rRC.从PA圆弧中点射出的粒子,在磁场中的运动时间023ttD.从PA圆弧中点射出的粒子,进入磁场的方向与PA夹角为30°【答案】C【解析】【详解】A.粒子比荷(q
m)相同,质量m不一定相同,入射速率相同,入射动能2k12Emv不一定相同。又因为洛伦兹力不做功,粒子射出磁场时动能不变。所以,粒子飞出磁场时的动能也不一定相等。故A错误;B.由于粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心
力2vqvBmr运动轨迹半径-8-mvrqB运动周期22=rmTvqB若粒子在磁场中运动的过程中转过圆心角,所用的时间为=mtqB可见,磁场中运动的时间与速度无关,转过的圆心角越大,时间越长。因此,在磁场中运动时间最
长的粒子,从P点射入,A点射出,入射方向与PA夹角为45°,根据对称性,射出磁场时速度方向与PA夹角为135°,分别做两个速度的垂线段,相交得到粒子运动轨迹的圆心O1。如图所示,粒子运动的轨迹半径2rR。故B错误;C.从PA圆弧中点射出的粒子,
如图所示,圆心是O2,由于比荷相等,每个粒子在磁场中运动的轨迹半径mvrqB都相等122PBBOR,2122POOOrR可得22130POBBOO所以21603POO,1902POA,=mtqB所以3mtqB,02m
tqB由此可得023tt故C正确;D.如图所示,-9-2PCPO,230CPBPOB,45OPB则15OPC所以,从PA圆弧中点射出的粒子,进入磁场的方向与PA夹角为15°。故D错误。故选C。9.如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有
两根彼此靠近且平行的长直导线a和b放在纸面内,导线长度均为L。导线中通有如图所示的相反方向电流,a中电流为I,b中电流为2I,a受到的磁场力大小为F1,b受到的磁场力大小为F2,则()A.导线a的电流在导线b处产生的磁场方向垂直纸面向里B.F2=2F1C.F2<2F1D.导线a的电
流在导线b处产生的磁感应强度大小为122FFIL【答案】AC【解析】【详解】A.由安培定则可知,导线a的电流在导线b处产生的磁场方向垂直纸面向里,选项A正确;BCD.两个导线间的作用力是相互排斥力,根据牛顿第三定律,等大、反向、共线,大
小设为Fab;磁场的磁感应强度为B,则对左边电流有F1=BIL+Fab对右边电流有F2=2BIL+Fab两式联立解得Fab=2F1-F2则2F1>F2-10-则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为1222FF
BIL则选项C正确,BD错误。故选AC。10.如图所示,质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,下列关系中正确的是()A.线速度vA=vBB.角速度ωA=ωBC.它
们受到的合力FA合=FB合D.它们受到的摩擦力FfA=FfB【答案】BD【解析】【详解】AB.物体A、B共轴转动,角速度相等,由v=rω知,A转动的半径较大,则A的线速度较大,故A错误,B正确;CD.物体A、B做圆周运动靠弹力即合力提供向心力,由N=
mrω2知,A的半径大,则BAFF合合竖直方向上,重力和静摩擦力平衡,重力相等,则摩擦力相等,即fAfBFF故C错误,D正确。故选BD。11.如图所示为一竖直放置的半圆环ABCD,半径为R,AD为水平直径,
O为圆心,C为最低点。现从A点以水平速度1v抛出一小球甲,从B点以水平速度2v抛出小球乙,两球都能直接到达C点,BO连线与竖直方向夹角为α。则以下说法正确的是()-11-A.211cosvvB.211cosvv
C.甲球运动时间比乙球长2cosRgD.甲球运动时间比乙球长2(11cos)Rg【答案】AD【解析】【详解】对甲球有11Rvt2112Rgt解得12Rtg,12gRv对乙球有22sinRvt221(1cos)2Rgt解得22(1
cos)Rtg,2sin=1cos22(1cos)RgRvRgAB.由于12gRv,2=1cos2gRv,则211cosvv故A正确,B错误;CD.甲球运动时间比乙球长1222
(1cos)2(11cos)RRRtttggg-12-故C错误,D正确。故选AD。12.倾角为θ且足够长的光滑固定斜面上有一质量为m的物体,初始位置如图甲所示。在平行于斜面向上的力F的作用下,从初始位置由静止开始沿斜面运
动,运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示。其中0~x1过程的图线是曲线,x1~x2过程的图线是平行于x轴的直线,x2~x3过程的图线是倾斜的直线,则下列说法正确的是()A.在0~x1的过程中,力F在减小B.在0~x1的过程中,物体的动能一直在增大C.在x1~x2的过程中,物体的速度
大小不变D.在x2~x3的过程中,物体一定做匀速运动【答案】AB【解析】【详解】A.在0~x1过程中物体机械能在减小,知拉力在做负功,拉力方向沿斜面向上,所以物体的位移方向向下,即物体在沿斜面向下运动。根
据功能关系得EFx得=EFx则知图线的斜率表示拉力,在0~x1过程中图线的斜率逐渐减小到零,知物体的拉力F逐渐减小到零,故A正确;B.在0~x1过程中,由于机械能减小,则拉力做负功,则物体从静止开始向下加速运动,物体的动能一直在增大,故B正确;C.由Ex图线的斜率表示拉力,则在
x1~x2过程中,拉力F=0,机械能守恒,向下运动,重力势能减小,动能增大,物体的速度在增大,故C错误;D.x2~x3过程,机械能继续减小,拉力做负功,拉力方向沿斜面向下,E-x图像的斜率恒定,故拉力F为恒力,由于不知道拉力F与重力分力sinmg的大小关系,故物体有可能做匀速直-13-
线运动,匀减速直线运动,匀加速直线运动,故D错误。故选AB。二、非选择题:共62分。第13~16题为必考题,每个试题考生都必须作答。第17~18题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题(共47分)13.某探究小组用如
图所示的电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:待测电源(电动势约2V);定值电阻R0(阻值为2.0Ω);定值电阻R1(阻值为4.5kΩ);电阻箱R(最大阻值为99.99Ω);电流表G(量程为400μA,内阻Rg=500Ω);开关S,导线若干。(1)电路图中
将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为______V的电压表。(2)闭合开关,调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I。若测得两组数据分别为:R2=7.50Ω,I2=300μA;R3=2.50Ω,I3=200μA,则电源
的电动势为______V,内阻为______Ω(保留两位有效数字)。【答案】(1).2(2).2.1(3).0.50【解析】【详解】(1)[1]根据串并联电路的规律,改装后的电压表量程为331()0.410510V2VgUIRR
(2)[2]由闭合电路欧姆定律得2121202()()ggIRREIRRIRrR-14-3131303()()ggIRREIRRIRrR联立上式,代入数据得2.1VE,0.50Ωr[
3]0.50Ωr14.某同学利用图甲所示的装置设计一个“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图中AB是水平桌面,CD是一端带有定滑轮的长木板,在其表面不同位置固定两个光电门,小车上固定着一挡光片。为了补偿小车受到的阻力,将长木板C端适当垫高,使小车在不受牵引时沿木板匀速运
动。用一根细绳一端拴住小车,另一端绕过定滑轮挂一托盘,托盘中有一砝码调节定滑轮的高度,使细绳的拉力方向与长木板的上表面平行,将小车靠近长木板的C端某位置由静止释放,进行实验。刚开始时小车的总质量远大于托
盘和砝码的总质量。(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d,如图乙所示,其读数为_____cm;(2)某次实验,小车先后经过光电门1和光电门2时,连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为t1和t2,此过程中托盘未接
触地面。已知两个光电门中心之问的间距为L,则小车的加速度表达式a()(结果用字母d、t1、t2、L表示);(3)某同学在实验中保持小车总质量不变,增加托盘中砝码的个数,并将托盘和砝码的总重力当做小车所受的合力F,通过多次测量作出aF图线,如图丙中实线所示。试分析上部明显偏离
直线的原因是_____。-15-【答案】(1).0.170(2).222122212()2dttLtt(3).托盘和砝码的总质量过大,小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大【解析】【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为:1mm,游标尺的刻度第14个刻度与上
边的刻度对齐,所以读数为:0.05×14=0.70mm,所以d=1mm+0.70mm=1.70mm=0.170cm;(2)[2]小车做匀变速直线运动,根据匀变速直线运动速度位移公式22212ddaLtt得
2221222122dttaLtt(3)[3]实验时,小车的合外力认为就是托盘和砝码的总重力mg,只有在Mm时,才有TmgaF图线才接近直线,一旦不满足Mm,描出的点的横坐标就会向右偏
离较多,造成图线向右弯曲,所以aF图线上部明显偏离直线的原因是托盘和砝码的总质量过大,小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大。15.长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电荷量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧
贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与下极板成30°角,如图所示,不计粒子重力,求:(1)粒子末速度的大小;(2)匀强电场的场强;(3)两板间的距离。【答案】(1)02
33v;(2)2033mvqL,方向竖直向下;(3)36L-16-【解析】【详解】(1)粒子离开电场时,合速度与水平方向夹角为30°,由速度关系得合速度0023cos303vvv°(2)粒子在匀强电场中为类平抛运动,在水平方向
上0Lvt在竖直方向上yvaty003tan303vvv由牛顿第二定律得qEma解得2033mvEqL即匀强电场的场强大小是2033mvqL,方向竖直向下。(3)粒子做类平抛运动,在竖直方向上212dat
解得36dL16.如图,长木板A放在光滑的水平桌面上,物体B(可视为质点)静止在长板上的中点,A通过跨过光滑定滑轮的轻绳与物体C连接,C的下面通过轻绳连接物体D。A长L=8m,A、B、C、D质量均为m=1kg,B与A之间的动摩擦因数μ=
0.4,所有轻绳均不可伸长,木板到定滑轮足够远,D离地面足够高。将A从静止开始释放,同时B以v=6m/s的初速度向右运动。重力加速度g取10m/s2。求:(1)A开始运动时的加速度大小;-17-(2)B在A上滑行的过程中距离A右端的最小距离;(3)若B在A上滑行t=0.8s时,C和D间的轻绳突然断
裂,求B在A上滑行的整个过程中,系统产生的内能。【答案】(1)8m/s2;(2)2.5m;(3)6.56J【解析】【详解】(1)木板A开始运动时,对AATmgma对C、D有A22mgTma解得aA=8m/s2(2)木板A开始运动时,对BBm
gma解得aB=-4m/s2设经过时间t1二者速度相等v1=v+aBt1=aAt1代入数据解t1=0.5s,v1=4m/s此后,假设物体A、B相对静止,对ABCD有2mg=4ma对Bf=ma解得f=5N>μmg=4N-18-故假设不成立,B开始相
对A向左滑动,此时B距A右端的距离最小1B12vvxt1A12vxtminBA()2.5m2Lsxx(3)0.5s~0.8s,B开始相对A向左滑动,B的加速度24m/sBagACD的加速度2A216m/s33mgmgam0.8s时,B的速度B11B1()5.2m/
svvattA的速度A11A1()5.6m/svvattCD间细绳断开后,B的加速度2B4m/sagAC的加速度2A3m/s2mgmgam设CD间细绳断开后再经过t2时间AB速度相等,大小为v22A1A2B1B2vvatvat解
得t2=0.4s,v2=6.8m/s此后AB相对静止,一起向右运动,0.5s前B相对A的运动路程1BAsxx0.5s后B相对A的运动路程1A12A11221212=()()222vvvvvvstttttt系统产生的内
能-19-12()6.56JQmgss(二)选考题:共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。【物理—选修3-3】17.如图所示,一定质量的理想气体沿不同过程I、II,由状态A变到状态B,状态A和状态B的温度相同。则过程I对外做的功_____(选填“
大于”、“等于”或“小于”)过程II对外做的功;过程I吸收的热量_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)过程II吸收的热量。【答案】(1).大于(2).大于【解析】【详解】[1]过程I、II气体对外做的功
分别为IABAWpVV,IIBBAWpVV由p−V图可知,ABpp、BAVV,所以IIIWW,即过程I对外做的功大于过程II对外做的功。[2]理想气体在状态A和状态B的温度相同,内能不变(ΔU=0),由热力学第一定律得IIIΔ0UQW
,IIIIIIΔ0UQW解得IIQW,IIIIQW因为IIIWW,所以IIIQQ,即过程I吸收的热量大于过程II吸收的热量。18.有一氧气瓶,内装有氧气0.3kg。开始时,瓶内氧气的压强为1.0×106Pa,温度为320K。因为
阀门处漏气,经过一段时间后,瓶内氧气压强变为原来的一半,温度降为300K。求漏掉的氧气质量。【答案】0.14kg【解析】【详解】设容器的体积为V,以全部气体为研究对象,由理想气体状态方程得-20-1212pVpVTT
代入数据解得1222212122300153208pTpTVVVVVpTpT漏掉的氧气质量为15Δ778Δ0.3kg0.14kg1515158VVVmmmVV【物理—选修3-4】19.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光屏上的干涉条纹与双缝_____(选填“垂直
”或“平行”);若某次测量时,选用的双缝间距为0.300mm,测得双缝到光屏的距离为1.00m,第1条亮条纹到第6条亮条纹之间的距离为10.00mm。则所测单色光的波长为_____nm(结果保留3位有效数字)。【答案】(1).
平行(2).600【解析】【详解】[1]发生干涉条纹时毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝平行;[2]第1条亮条纹到第6条亮条纹的中心间距为10.00mm,则相邻两个亮条纹的间距10.00mm2.00mm161axn根据Lxd得3372.00100.30010m6.00
10m600nm1.00xdL20.一列简谐横波沿x轴传播。t=0时,波的图象如图所示,P在x=8m处的平衡位置;t=0.1s时,P第一次到达波峰。求:①该列波的周期和传播速度;②0~2s内
质点P经过的路程。-21-【答案】①若该波向右传播,0.4sT,20m/sv;若该波向左传播,2s15T,60m/sv;②若该波向右传播,200cm;若该波向左传播,600cm【解析】【详解】由图象可得,该波波长为8m。若该波向右传播,则P的振动方向向上
,P第一次到达波峰的时间为14T,得周期0.4sT,由vfT得20m/sv若该波向左传播,则P的振动方向向下,P第一次到达波峰的时间为34T,得周期2s15T,由vfT解得60m/sv②由图象可得,该波振幅为10cm。若该波向右传播,在0
~2s内,质点P完成了5次全振动,经过的路程为5420200cmLAA若该波向左传播,在0~2s内,质点P完成了15次全振动,经过的路程为15460600cmLAA