2021届江苏省名校联盟高三（下）开学考试物理试题（教师版）

江苏省名校联盟2021年高三下学期开学考试物理试题（新高考）一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分每题只有一个选项最符合题意。1.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知()A.带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大D.带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度【答案】A【解析】【详解】AB．电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右；若粒子从P经过R运动到Q，电场力做负功，电荷的电势能增大，动能减小，知道R点的动能大，即速度大，而P点电势能较小，故A正确，B错误；C．根据能量守恒定律，带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变。故C错误；D．由电场线疏密确定出，R点场强大，电场力大，加速度大，故D错误。故选A。2.如图，三个完全相同的带正电的小球，从一高度开始自由落下，其中a直接落地，b下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区，c下落时经过一个水平方向的匀强磁场区，不计空气阻力，设它们落地的速度大小分别为va、vb、vc，则（）A.va=vb=vc B.vb>va>vc C.va<vb=vc D.va=vc<vb【答案】D【解析】【详解】根据题意可知，a球做自由落体运动，下落过程中只有重力做功；而b球除竖直方向做自由落体运动外，水平方向受到电场力作用做初速度为零的匀加速运动，由于b球在下落的过程中电场力对小球做正功，故根据动能定理知b球的落地速度大于a球的落地速度；c球在下落过程中经过磁场，c球受到洛伦兹力作用，因洛伦兹力始终与速度垂直且对小球始终不做功，c球下落过程中只有重力对小球做功，根据动能定理知c球下落的末动能与a球的末动能相等，即速度大小相等，由此分析知，ABC错误，D正确．3.如图所示，一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑动到C，若不考虑物块在经过B点时机械能的损失,则下列说法中正确的是()A.从A到B和从B到C，减少的机械能相等B.从A到B和从B到C，减少的重力势能相等C.从A到B和从B到C，因摩擦而产生的热量相等D.小物块在C点的动能一定最大【答案】B【解析】【详解】A．设斜面与水平面的夹角为θ，则斜面的长度为L＝物块受到的摩擦力为f＝μmgcosθ物块下滑过程中摩擦力做的功为Wf＝－fL＝－μmghcotθ可知在物块下滑的过程中，从B到C过程中克服摩擦力做的功多，物块减少的机械能多，故A错误；B．重力势能变化量由初、末位置高度差决定，AB段的高度和BC段的高度相同，则减少的重力势能相等，故B正确；C．摩擦力做负功产生热量，可知从B到C过程中克服摩擦力做的功多，产生的热量多，故C错误；D．根据动能定理ΔEk＝WG＋Wf由于从B到C过程不知重力做功和摩擦力做功的关系，故不知B、C两位置小物块的动能大小关系，故D错误。故选B。4.如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。下列说法正确的是（）A.物块沿槽下滑的过程中，物块的机械能守恒B.物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统动量守恒C.从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零D.物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h处【答案】D【解析】【详解】AB．物块沿槽下滑过程中，物块与弧形槽组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，故AB错误；C．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，物块受到的冲量等于物块动量的变化，物体的动量变化量不为零，故物体受到的冲量不为零，C错误；D．物块反弹后追上弧形槽，上升到最高点时，物块和弧形槽具有相同的速度，全过程系统机械能守恒，故物块不能回到槽上高h处，D正确。故选D。5.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A.物块A、B的运动属于匀变速曲线运动B.B的向心力是A的向心力的2倍C.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D.若B先滑动，则B与A之间的动摩擦因数μA小于盘与B之间的动摩擦因数μB【答案】C【解析】【详解】A．AB做匀速圆周运动，向心加速度的方向始终指向圆心，是不断变化的，所以该运动不属于匀变速曲线运动。故A错误；

B．因为A、B两物体的角速度大小相等，根据Fn＝mrω2，因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等，故B错误。

C．对AB整体分析有fB＝2mrω2对A分析有fA＝mrω2知盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，故C正确。

D．对AB整体分析有μB2mg＝2mrωB2解得对A分析有μAmg＝mrωA2解得因为B先滑动，可知B先达到临界角速度，可知B的临界角速度较小，即μB＜μA，故D错误。

故选C。6.如图所示，A、B两板间电压为600V，A板带正电并接地，A、B两板间距离为12cm，C点离A板4cm，下列说法正确的是（）①②③电子在C点具有的电势能为④电子在C点具有的电势能为200eVA.①② B.②③ C.②④ D.①③【答案】C【解析】【分析】【详解】A板接地，则其电势为零，又因为A、B两板间的电压为600V，则B板电势为，由此知C点电势为负值，则A、B两板间场强则①错误，②正确；电子在C点具有的电势能为200eV，则③错误，④正确；故选C7.如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB=BC，则它们带电荷量之比等于（）A.1∶2 B.∶1 C.1∶ D.2∶1【答案】D【解析】【详解】ABCD．两个带电液滴在复合场中分别受到大小不变的电场力和重力（即各自的合力不变），又是由静止自由释放，可知两个液滴均做初速度为零的匀加速直线运动（在水平和竖直两个方向上均是初速度为零匀加速直线运动），设带电液滴的水平位移OA=L，两带电液滴水平位移相等，竖直位移为y，对液滴有解得则故ABC错误，D正确。故选D。8.如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计．已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示．下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt，其中k为比例系数，又E=Blv，,所以，v-t图象是一条过原点斜率大于零的直线，说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即v=at；故A错误；由闭合电路欧姆定律可得：，可推出：E=kt（R+r），而，所以有：，图象是一条过原点斜率大于零的直线；故B正确；对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程F-BIl-mgsinθ=ma，而，v=at得到，可见F-t图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线；故C错误．，q-t图象是一条开口向上的抛物线，故D错误．9.如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度和的关系，正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】由图可知状态A到状态B是一个等压过程，根据因为VB>VA，故TB>TA；而状态B到状态C是一个等容过程，有因为pB>pC，故TB>TC；对状态A和C有可得TA=TC；综上分析可知C正确，ABD错误；故选C。10.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将边与轴线的夹角切磨在的范围内，才能使从边垂直入射的光线，在边和边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到边并反射到边后射向边的情况），则下列判断正确的是（）A.若，光线一定在边发生全反射 B.若，光线会从边射出C.若，光线会从边射出 D.若，光线会在边发生全反射【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．光线发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质时，入射角大于临界角。光从图示位置入射，到达边时入射角越小，越大，发生全反射的可能性越大，根据题意，要在边上发生全反射，应满足，A、B错误。CD．若光线在上发生全反射后到达边，入射角，越大，越大，发生全反射的可能性越大，据题意，要在边上发生全反射，应满足，C错误，D正确。故选D。11.在2011年3月日本发生9级大地震，在日本核电站周围检测到放射性物质铯137（Cs）和239钚（Pu）。核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的元素，钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为，则下列说法中正确的是（）A.铀235裂变的方程可能为B.10个Pu经过24100年后一定还剩余5个C.衰变过程中总静质量不变D.衰变方程中的X含有143个中子【答案】D【解析】【详解】A．由质量数和电荷数守恒可知，此方程不可能，故A错误；B．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对10个原子核不适用，故B错误；C．衰变过程中有能量放出，由爱因斯坦质能方程可知，衰变过程中总静质量发生亏损，故C错误；D．由质量数和电荷数守恒可知X具有92个质子，质量数应为235，所以中子数为143，故D正确。故选D。二、非选择题：共5题，共56分其中第13题～第16题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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.标称3.7V的锂电池，充满电时电动势为4.2V，电动势低于3.4V时不能放电。某只该型号电池标注如下：标准放电持续电流170mA，最大放电电流850mA，内阻r≤0.2Ω。为测量其电动势和内阻，实验室提供下列器材：A．电压表V（量程3V，内阻3kΩ）B．电流表(量程0.6A)C．电流表（量程0~3A）D．定值电阻R1=2kΩE．定值电阻R2=1ΩF．滑动变阻器(0~5Ω)G．滑动变阻器(0~20Ω)H．待测电池，多用电表，开关导线若干（1）设计测量电路如图甲所示，电流表A应选择_____，滑动变阻器R应选择_____填写器材序号）；（2）按照设计电路完成实物电路的连接；（）（3）闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片P移到___选填“左”或“右”）端；闭合开关后，发现电压表指针有偏转，而电流表指针不偏转，在不断开电路情况下，应选择多用电表的____检查电路故障；A．电阻“”挡B．直流电流250mA挡C．直流电压2.5V挡D．直流电压10V挡（4）正确进行实验操作，根据电压表读数计算出电压表和定值电阻R，两端的总电压U。读出对应的电流表示数，在坐标纸上描点作出U—I图象如图丙所示。则电池电动势E=__V，内阻r=____Ω。【答案】(1).B(2).G(3).(4).左(5).D(6).(7).【解析】【详解】（1）[1]由题知，该锂电池的最大放电电流850mA，故电流表A应选择B；[2]由题知，回路中的最大电阻Ω24.7Ω故滑动变阻器选择G；（2）[3]按照设计电路完成实物电路的连接，如图所示（3）[4]因滑动变阻器是限流式接法，为保护电路，故在闭合开关S前，滑动变阻器阻值要最大，故应将滑动变阻器滑片P移到左端；[5]闭合开关后，发现电压表指针有偏转，而电流表指针不偏转，说明电流表所在支路存在某处断路，在不断开电路的情况下，应选择多用电表的直流电压档进行检查电路故障，又该电源的最大电动势为4.2V，故应选择直流电压10V档进行检查电路故障，故D正确，ABC错误。故选D。（4）[6]由题知，U—I图象纵截距表示电源的电动势，则由图可得3.88V（）[7]由U—I图象，可得图象的斜率由电路图分析可知，斜率解得Ω（）13.要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道。有关数据见表格。求摩托车在直道上行驶所用的最短时间。启动加速度a14m/s2制动加速度a28m/s2直道最大速度v140m/s弯道最大速度v220m/s直道长度s218m【答案】11s【解析】【详解】如果摩托车由静止开始加速到直道最大速度，则有这段时间内的位移为然后再减速到这段时间内的位移为则说明汽车不能加速到设摩托车加速的最大速度为，则加速阶段的位移为随后减速到发生的位移为代入数据计算得出所以摩托车在直道上行驶所用的最短时间为14.如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用波长为的绿光照射阴极K，实验测得流过电流表G的电流I与A、K之间的电势差满足如图乙所示的规律，取。结果保留两位有效数字，求：(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大的初动能。(2)该阴极材料的极限波长（能使该金属产生光电效应的光的最大波长）。【答案】(1)个；；(2)【解析】【分析】【详解】(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A，阴极每秒钟发射的光电子的个数个个光电子的最大初动能为(2)设阴极材料的极限波长为，根据爱因斯坦光电效应方程得代入数据得15.如图，在0≤x≤h，区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可调，方向不变。一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子以速度v0从磁场区域左侧沿x轴进入磁场，不计重力。（1）若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值Bm；（2）如果磁感应强度大小为，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与x轴正方向的夹角及该点到x轴的距离。【答案】（1）磁场方向垂直于纸面向里；；（2）；【解析】【详解】（1）由题意，粒子刚进入磁场时应受到方向向上的洛伦兹力，因此磁场方向垂直于纸面向里。设粒子进入磁场中做圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力公式和圆周运动规律，有①由此可得②粒子穿过y轴正半轴离开磁场，其在磁场中做圆周运动的圆心在y轴正半轴上，半径应满足③由②可得，当磁感应强度大小最小时，设为Bm，粒子的运动半径最大，由此得④（2）若磁感应强度大小为，粒子做圆周运动的圆心仍在y轴正半轴上，由②④式可得，此时圆弧半径为⑤粒子会穿过图中P点离开磁场，运动轨迹如图所示。设粒子在P点的运动方向与x轴正方向的夹角为α，由几何关系⑥即⑦由几何关系可得，P点与x轴的距离为⑧联立⑦⑧式得⑨16.如图所示，水平面上有一条长直固定轨道，P为轨道上的一个标记点，竖直线PQ表示一个与长直轨道垂直的竖直平面，PQ的右边区域内可根据需