江苏省常州市2021-2022学年高三物理上学期中质量调研试题

PAGEPAGE1江苏省常州市2021-2022学年高三上学期中质量调研试题一、选择题（每小题4分，共44分）以下关于物理学研究方法的叙述正确的是A.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的方法。B.根据速度的定义式，当t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了微量放大的方法C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法【答案】D【解析】A．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了控制变量法，故A错误；B．根据速度定义式，当极短时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了物理的根限法，故B错误；C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化物理模型法，故C错误；D．在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，故D正确；故选D。甲、乙两车并排停在斑马线处礼让行人，在行人经过斑马线后，甲、乙两车同时启动并沿平直公路同向行驶，其速度–时间图象分别为图中直线a和曲线b，由图可知()A.t0时刻两车并排行驶B.t0时刻乙车的运动方向发生改变C.在0~t0时间内，乙车的加速度越来越小D.在0~t0时间内，乙车的平均速度为【答案】C【解析】A．根据v-t图象与时间轴所围成的面积表示位移，知在0～t0时间内，乙车的位移比甲车的大，则t0时刻乙车在甲车的前方，故A错误．B．乙车的速度一直为正，运动方向没有改变，故B错误．C．在0～t0时间内，乙车图象切线斜率越来越小，则乙车的加速度越来越小，故C正确．D．在0～t0时间内，甲车做匀加速直线运动，平均速度为，乙车的位移比甲车的大，则乙车的平均速度大于甲车的平均速度，即大于，故D错误．如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为2m，倾角为θ=37°，且D是斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为()A． B． C． D．【答案】A【解析】设AB高为h，则从A点抛出的小球运动的时间从D点抛出的小球运动的时间在水平方向上有代入数据得x=m故A正确，BCD错误。故选A。如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环始终相对杆不动，下列判断正确的是()A．转动的角速度越大，细线中的拉力越大B．转动的角速度越大，环N与竖直杆之间的弹力越大C．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的弹力相等D．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小不可能相等【答案】C【解析】设细线与竖直方向的夹角为θ，对N受力析，受到竖直向下的重力GN，绳子的拉力T，杆给的水平支持力N1，因为两环相对杆的位置不变，所以对N有因为重力恒定，角度恒定，所以细线的拉力不变，环N与杆之间的弹力恒定，AB错误；CD．受力分力如图对M有所以转动的角速度不同，环M与水平杆之间的弹力相等；若以较小角速度转动时，摩擦力方向右，即随着角速度的增大，摩擦力方向可能变成向左，即故可能存在摩擦力向左和向右时相等的情况，C正确，D错误。故选C。若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球从抛出到落地的位移为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是()A．月球表面的重力加速度B．月球的质量C．月球的第一宇宙速度D．月球的平均密度【答案】C【解析】由小球平抛，依题意有则，故A错误；由则，故B错误；第一宇宙速度，故C正确；根据则月球平均密度，故D错误。故选C。目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破．为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶．测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm．设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是A．关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒B．关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零C．上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间可能等于D．上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm，所用时间一定小于【答案】D【解析】关掉油门后的下坡过程，汽车的速度不变、动能不变，重力势能减小，则汽车的机械能减小，故A错误；关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力大小不为零，时间不为零，则冲量不为零，故B错误；上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间为t，根据动能定理可得：，解得，故C错误；上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度，功率不变，则速度增大、加速度减小，所用时间为，则，解得，故D正确。水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有两点A、B。轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+Q，点电荷在轻杆AB两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为+q的小球套在轻杆上，从A点静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是()A．小球受到的电场力先减小后增大B．小球的运动速度先增大后减小C．小球的电势能先增大后减小D．小球的加速度大小不变【答案】C【解析】小球下滑时受匀强电场的电场力是不变的，受到点电荷的电场力先增加后减小，则小球受到的电场力先增大后减小，选项A错误；小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，重力做正功，但是由于不能比较正功和负功的大小关系，则不能确定小球速度变化情况；在后半段，点电荷电场力和重力均对小球做正功，则小球的运动速度增大，选项B错误；小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，在后半段对小球做正功，则小球的电势能先增大后减小，选项C正确；由小球的受力情况可知，在A点时小球的加速度小于g，在AB中点时小球的加速度等于g，在B点时小球的加速度大于g，则加速度是不断变化的，选项D错误。故选C。如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，偏角为θ，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是()A．小球带负电B．当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角θ变小C．当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从下向上D．当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率【答案】B【解析】根据题图电路可知A板电势高于B板电势，A、B间电场强度方向水平向右。小球受力平衡，故受电场力也水平向右，即小球带正电，A项错误；当滑动头从a向b滑动时，电阻值减小，路端电压减小，故R1两端的电压减小，极板间电场强度随之减小，小球所受电场力减小，故细线的偏角变小，B项正确；当极板间电压减小时，极板所带电荷量将减小而放电，又由于A板原来带正电，故放电电流从上向下流过电流表，所以C项错误；由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定，所以无法判断电源的输出功率的变化规律，所以D项错误。故选B。如图所示，导体棒I固定在光滑的水平面内，导体棒II垂直于导体棒I放置，且可以在水平面内自由移动(图为俯视图)。给导体棒I、I通以如图所示的恒定电流，仅在两导体棒之间的相互作用下，较短时间后导体棒II出现在虚线位置。下列关于导体棒I位置的描述可能正确的是A.B.C.D.【答案】B【解析】由右手螺旋定则可知，导线I在导线II处产生的磁场方向垂直纸面向外，且离导线越远，磁场越弱，由左手定则可知，导线II所受的安培力竖直向下，且导线II的左边的安培力大于右边受到的安培力，所以导线II左边向下转动，右边向上转动，故B正确。故选B。如图所示，理想变压器原、副线图的应数些为n1:n2=2:1，输人端接在(V)的交流电源上，R1为电阻箱，副线圈连在电路中的电阻R=10Ω，电表均为理想电表。下列说法正确的是()A．当R1=0时，电压表的读数为30VB．当R1=0时，若将电流表换成规格为“5V5W”的灯泡，灯泡能够正常发光C．当R1=10Ω时，电流表的读数为1AD．当R1=10Ω时，电压表的读数为6V【答案】B【解析】输入端电压的有效值为30V，当R1=0时，电压表的读数为，选项A错误；当R1=0时，若将电流表换成规格为“5V，5W”的灯泡，灯泡电阻为，此时次级电流，因灯泡的额定电流为，则此时灯泡能够正常发光，选项B正确；当R1=10Ω时，设电流表的示数为I，则此时初级电流为0.5I，初级电压：，则次级电压为，则，解得I=1.2A，此时电压表读数为IR=12V，选项C，D错误；如图甲所示，一铝制圆环处于垂直环面的磁场中，圆环半径为r，电阻为R，磁场的磁感应强度B随时间变化关系如图乙所示，时刻磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是()A．在时刻，环中的感应电流沿逆时针方向B．在时刻，环中的电功率为C．在时刻，环中的感应电动势为零D．0~t0内，圆环有收缩的趋势【答案】B【解析】由磁场的磁感应强度B随时间变化关系图象可知，磁场反向后，产生的感应电流的方向没有改变，0~t0时间内，磁场垂直纸面向里，B减小，所以线圈中的磁通量在减小，根据楞次定律可判断线圈的电流方向为顺时针，所以A错误；由图象可得斜率为，则由法拉第电磁感应定律可得，线圈产生的感应电动势为，线圈的电功率为，所以B正确，C错误；0~t0内，磁感应强度在减小，线圈的磁通量在减小，所以根据楞次定律可知，线圈有扩张趋势，D错误。故选B。简答题（共56分）某物理实验小组的同学安装“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示。先让质量为m1的小球A从斜面上某处自由滚下测出落地点的位置，然后再与静止在支柱上质量为m2的等体积小球B发生对心碰撞，测出两个球分别的落地点位置。则：(1)下列关于实验的说法正确的是____________。A.轨道末端的切线必须是水平的B.斜槽轨道必须光滑C.入射球m1每次必须从同一髙度滚下D.应满足入射球m1质量小于被碰小球m2(2)在实验中，根据小球的落点情况，该同学测量出OP、OM、ON、O’P、O’M、O’MN的长度，用以上数据合理地写出验证动量守恒的关系式为____________。(3)在实验中，用20分度的游标卡尺测得两球的直径相等，读数部分如图所示，则小球的直径为____________mm。【答案】(1).AC(2).m1·OP=m1·OM+m2·O′N(3).11.70【解析】(1)[1]．A、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确；

B、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；

C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；

D、为防止碰后m1被反弹，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，故D错误。

故选AC。(2)[2]．小球粒子轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相等，有：m1v1=m1v1′+m2v2′两边同时乘以时间t，则有：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t即：m1•OP=m1•OM+m2•O′N；(3)[3]．游标卡尺是20分度的卡尺，其精确度为0.05mm，则图示读数为：11mm+14×0.05mm=11.70mm；两个学习小组分别用下面两种方案测量电源电动势和内阻。方案(1)：用内阻为3kΩ、量程为1V的电压表，保护电阻R0，电阻箱R，开关S测量一节干电池的电动势和内阻。①由于干电池电动势为1.5V，需要把量程为1V的电压表扩大量程。若定值电阻R1可供选择的阻值有1kΩ、1.5kΩ、5kΩ，其中最合适的是____________。②请在虚线框内画出测量电源电动势和内阻的电路原理图_______，并完成图(a)中剩余的连线______。方案(2)：按照图(b)的电路测量电源电动势和内阻，已知电流表内阻为RA，R1=RA，保护电阻的阻值为R0，根据测得的数据作出图像，图线的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势E=____________，内阻r=____________。【答案】(1).(2).见解析(3).见解析(4).(5).【解析】(1)[1]内阻为的电压表分压为，根据欧姆定律的分压规律可知的电阻分压为，恰好满足测量电源电动势的要求，所以选择阻值为的电阻；[2]采用伏阻法测量电源电动势和内阻，电路图如图所示：；[3]根据电路图连接电路：；(2)[4][5]根据闭合电路欧姆定律：变形得：根据图像的斜率和纵截距：解得：如图所示，内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一网弧轨道AB在最低点B处与光滑水平轨道BC相切。质量m2=0.4kg的小球b左端连接一水平轻弹簧，静止在光滑水平轨道上，质量m1=0.4kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点B的过程中克服摩擦力做功0.8J，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：(1)小球a由A点运动到B点时对轨道的压力大小；(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中，a球的最小动能；(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量I的大小。【答案】(1)8N；(2)0；(3)0.8N·s【解析】(1)设a球运动到B点时的速度为，根据动能定理有解得又因为解得由牛顿第三定律知小球a对轨道的压力(2)小球a与小球b通过弹簧相互作用整个过程中，a球始终做减速运动，b球始终做加速运动，设a球最终速度为，b球最终速度为，由动量守恒定律和能量守恒得解得故a球的最小动能为0。(3)由(2)知b球的最大速度为2m/s，根据动量定理有如图所示，间距为L=2m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，水平导轨处于B=0.5T方向垂直导轨平面的匀强磁场中，以磁场左边界为坐标原点，磁场右边界坐标为x1(值未标出)，在坐标为x0=1.2m处垂直于水平导轨放置有一质量m=1kg、电阻为R=0.1Ω的导体棒ab。现把质量为M=2kg、电阻也为R=0.1Ω的导体棒cd，垂直导轨放置在倾斜轨道上，并让其从高为h=1.8m处由静止释放。若两导体棒在磁场内运动过程中不会相碰，ab棒出磁场右边界前已达到稳定速度，且两导体棒在运动过程中始终垂直于导轨并接触良好，不计导轨的电阻，忽略磁场的边界效应，g=10m/s2。求：(1)cd棒恰好进入磁场左边界时的速度大小；(2)ab棒离开磁场右边界前的稳定速度；(3)cd棒从进入磁场到离开磁场的过程中，安培力对系统做的总功。【