2021届江苏省如东县高三上学期期末调研测试物理试题（含解析）

2021届如东县高三上学期期末本试卷满分100分，考试时间75分钟一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意。1．是高层大气中的原子核在太阳射来的高能粒子流作用下产生的，容易发生β衰变变成，常被用来判定古生物体的年代，被考古学家称为“碳钟”，下列说法中正确的是 A．的半衰期与古生物体是否死亡时间有关 B．高能粒子流的能量主要来自太阳内部的重核裂变 C．发生β衰变变成号时放出能量，总质量减少 D．发生β衰变是原子失去最外层电子造成的2．如图所示，理想变压器原线圈接在u=220sin(100πt)V的交流电源上，电流表A、电压表V均为理想交流电表，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。则 A．副线圈中交变电流的频率始终为100Hz B．将滑动变阻器的滑片P向下滑动，副线圈两端电压变小 C．将滑动变阻器的滑片P向下滑动，A的示数变大 D．将滑动变阻器的滑片P向下滑动，V的示数变大3．从某一高度水平抛出质量为m的小球，不计空气阻力，经时间t落在水平面上，速度方向偏转θ角。则 A．小球平抛初速度为gttanθ B．小球着地速度为gtsinθ C．该过程小球的动量的增量为mgt D．该过程小球的水平位移为4．用图甲装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图乙中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线，则下列说法中正确的是甲乙 A．开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线 B．b光的光子能量大于a光的光子能量 C．用a、c光分别照射阴极K时阴极的逸出功不同 D．b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能5．如图所示为某电容式话筒的原理示意图，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，则在P、Q间距减小的过程中 A．电容器的电容减小 B．金属极板上的电荷量减小 C．M点比N点的电势低 D．M点和N点的电势相等6．如图所示，两束激光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光，则 A．在水中激光a的波速比激光b的波速小 B．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验时，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 C．用同一单缝衍射实验装置分别以a、b光做实验时，b光的衍射现象更加明显 D．当a、b两束光以相同的入射角从水中射到A点，入射角从0开始逐渐增大，最先消失的是a光7．一列简谐横波，在t=0.4s时刻的图像如图甲所示，波上x=4m处的A质点的振动图像如图乙所示，则下列说法中正确的是甲乙 A．这列波沿x轴负方向传播 B．这列波的波速是20m/s C．当N点处于波峰时，M点一定处于平衡位置 D．从t=0.4s开始，紧接着Δt=0.2s时间内，N质点通过的路程为2m8．如图所示，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块，开始时木块是静止的，把一个小球放到槽边从静止开始释放，关于两个物体的运动情况，下列说法中错误的是 A．当小球到达最低点时，木块有最大速率 B．当小球的速率最大时，木块有最大速率 C．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零 D．当小球再次上升到最高点时，木块的速率最大9．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则 A．卫星a的角速度小于卫星c的角速度 B．卫星a的加速度大于卫星b的加速度 C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D．卫星b的周期大于24h10．如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的小球，初始时置于a点。一原长为L的轻质弹簧左端固定在O点，右端与小球相连．直杆上还有b、c、d三点，且b与O在同一水平线上，Ob=L。Oa、Oc与Ob夹角均为37°，Od与Ob夹角为53°。现释放小球，小球从a点由静止开始下滑，到达d点时速度为0。在此过程中弹簧始终处于弹性限度内，下列说法中正确的是（重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8） A．小球在b点时加速度为g，速度最大 B．小球从a点下滑到c点的过程中，小球的机械能减小 C．小球在c点的速度大小为 D．小球从c点下滑到d点的过程中，弹簧的弹性势能增加了mgL二、非选择题：共6题，共60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。11．（6分）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量m=200g的重物拖着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点．选取一条符合实验要求的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么：（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用vB=，乙同学用vB=gnT，丙同学用vB=．其中所选择方法正确的是________（填“甲”“乙”或“丙”）同学。（xOB与xAC分别表示纸带上O、B和A、C之间的距离，n为从O到B之间的打点时间间隔数）（2）纸带下落的加速度为________m/s2，下落过程中受到的阻力f=________N。12．（10分）某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻．实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便利用该表设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量．该同学用到的实验器材有：待测水果电池组（电动势约2.5V、内阻约50Ω），双向电压表（量程为3V、内阻约为2kΩ），电阻箱（0~9999Ω），滑动变阻器（0~200Ω），单刀双掷开关及若干导线。甲乙（1）该同学按如图甲所示电路图连线后，首先测量了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤：①将R1的滑片滑至最左端，将开关S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0。②调节R1的滑片，使电压表示数达到满偏的。③保持R1不变，调节R2，使电压表的示数达到满偏的，读出电阻箱的阻值，记为R0，则电压表的内阻RV=________。（2）若测得电压表内阻为2kΩ，可分析此测量值应________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。（3）接下来测量电源的电动势和内阻，实验步骤如下：①将开关S拨至________（填“1”或“2”）位置，将R1的滑片移到最________端，不再移动。②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值。③重复第二步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。（4）若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R，作出图像，如图乙所示，其中纵轴截距为b，斜率为k，则电动势的表达式为________，内阻的表达式为________。13．（7分）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时温度TA=300K，经历A→B→C→A的过程，B→C过程中从外界吸收Q1=720J热量。求：（1）该气体在状态C时的温度TC；（2）B→C过程中气体内能的变化量ΔU。14．（9分）如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面上有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向下，磁场的下边界为MN，边界上方有一边长为L的正方形线框abcd，线框的电阻为R，质量为m，ab边水平且离MN的距离为s。现将线框由静止释放，线框下滑过程中ab边始终保持与MN平行，且ab边离开磁场前已做匀速直线运动，求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中：（1）ab边离开磁场时的速度v；（2）导线框中产生的热量Q。15．（14分）如图所示，光滑固定斜面上有一楔形物体A。A的上表面水平，A上放置一物块B。已知斜面足够长，倾角为θ，A的质量为M，B的质量为m，A、B间动摩擦因数为μ（μ＜），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平推力。（1）求物体A、B保持静止时，水平推力的大小F1；（2）水平推力大小为F2时，物体A、B一起沿斜面向上运动，运动距离x后撒去推力，A、B一起沿斜面上滑，求整个过程中物体上滑的最大距离L；（3）为使A、B在推力作用下能一起沿斜面加速上滑，推力F应满足的条件。16．（14分）如图所示，宽度为d的两平行竖直边界MN、PQ间有一水平匀强电场，PQ右侧有一半径为r的圆形匀强磁场区域，O1为圆心，磁场方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的粒子在边界MN上的O点由静止释放，经电场加速后，以速度v沿轴线OaO1c进入磁场区域，最终从磁场区域边界上d点离开磁场，且∠aO1d=120°。不计粒子重力。（1）求匀强电场的电场强度E的大小；（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）若在圆形磁场右侧还存在着另一个矩形磁场区域，其一条边界平行于PQ，磁场方向垂直于纸面所在平面，粒子经过该磁场偏转后恰好又能回到O点，求矩形磁场的最大磁感应强度及对应的最小面积。2021届如东县高三上学期期末12345678910CCDBCBADAD1．C解析：放射性元素的半衰期与原子所处的状态无关，某种元素确定，其半衰期也确定，A错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变，故B错误；发生β衰变变成放出能量，由爱因斯坦的质能方程可知，能量增加，质量减少，C正确；β衰变是由于原子核内部中子变成一个质子和一个电子，故D错误．2．C解析：交流电压的周期T===s，f==50Hz，变压器不改变频率，故A错误；根据U1∶U2=n1∶n2，原、副线圈的匝数比不变，所以副线圈的电压U2不变，滑动变阻器的滑片P向下滑动时，接入电路中的R变小，副线圈电流I2变大，R0电压增大，滑动变阻器R两端电压变小，所以电压表示数变小，因为U1I1=U2I2，所以I1变大，即电流表示数变大，故C正确，B、D错误．3．D解析：根据题意可知tanθ==，则初速度v0=，落地的速度v=，故A、B错误；根据动量定理I=Δp，得Δp=mgt，故C错误；小球的水平位移x=v0t=，故D正确．4．B解析：当开关S扳向1时，光电子在光电管是加速，则所加的电压是正向电压，因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线，故A错误；根据eU截=m=hυ－W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大；由题目图可知，b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大于a光的频率，依据E=hv可知b光的光子能量大于a光的光子能量，B正确；同一阴极的逸出功总是相等，与入射光的能量大小无关，C错误；b光的截止电压大于a光的截止电压，根据eU截=m=hυ－W，所以b光对应的光电子最大初动能大于a光的光电子最大初动能，D错误．5．C解析：电容式话筒与电源串联，电压保持不变，在P、Q间距减小过程中，根据电容决定式C=得电容增大，又根据电容定义式C=得电容器所带电荷量增大，故A、B错误；电容器所带电荷量增大，则电源会给电容器充电，充电电流通过R的方向由N到M，所以N点的电势比M点的高，故C正确，D错误．6．B解析：由图可知单色光a在水中的入射角大于b的入射角，根据n=，所以na<nb，根据v=，水中a光的速度大于b光的速度，A错误；因为na<nb，所以频率υa<υb，由λ=，则λa>λb，根据公式Δx=λ可得a的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故B正确；因为λa>λb，所以用a光衍射现象更加明显，C错误；因为na<nb，由公式sinC=可得，在水中a光的临界角大于b光的临界角，故b光最先消失，D错误．7．A解析：由图乙读出t=0.4s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由同侧法结合图甲判断出波的传播方向为沿x轴负向，故A正确；由图甲读出该波的波长为λ=8m，由图乙知周期为T=0.8s，则波速为v==m/s=10m/s，故B错误；M、N之间距离不是λ，故C错误；Δt=0.2s，波向左传播的路程为Δx=vΔt=2m，质点N在平衡位置附近振动没有随波迁移2m，故D错误．8．D解析：小球和木块的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，当小球到达最低点时，小球有最大速率，水平方向上系统动量为零，所以小球到达最低点时，木块有最大动量，即木块有最大速率，故A、B正确，不符合题意；小球和木块的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，知末状态系统在水平方向上动量为零，所以小球上升到最高点时，小球速率为零，木块的速率也为零，故C正确，D错误；本题选错误的，故选D．9．A解析：根据万有引力提供向心力G=m()2r=m=mω2r=ma，由ω=可知，卫星a的角速度小于c的角速度，故A正确；由a=可知，卫星a的加速度等于b的加速度，故B错误；由v=可知，卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；由T=2π可知，卫星b的周期等于a的周期，卫星b的周期为24h，故D错误．10．D解析：从a到b，弹簧对滑块有沿弹簧向下的拉力，滑块的速度不断增大．从b到c，弹簧对滑块有沿弹簧向上的拉力，开始时拉力沿杆向上的分力小于滑块的重力，滑块仍在加速，所以滑块在b点时速度不是最大，此时滑块的合力为mg，则加速度为g，故A错误；从a下滑到c点的过程中，对小球和弹簧的系统机械能守恒，由于弹性势能先减小后增大，则小球的机械能先增大后减小，故B错误；从a下滑到c点的过程中，对于滑块与弹簧组成的系统，由机械能守恒定律得mg·2ltan37°=m，可得滑块在c点的速度大小为vc=，故C错误；小球从c点下滑到d点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于小球的机械能减小量ΔEP=m+mgl(tan53°－tan37°)，代入数据解得ΔEP=mgl，故D正确．11．（1）丙（2）9.500.06解析：（1）用vB=和vB=gnT求速度，等于默认机械能守恒，不符题意．只能根据vB=求瞬时速度值，所以丙正确．（2）根据Δx=at2得a=，代入数据解得a=9.5m/s2，由牛顿第二定律得mg－f=ma，解得阻力f=0.06N．12．（1）R0（2）大于（3）2左（4）解析：（1）滑动变阻器接入电路的阻值不变，电压表与电阻箱两端电压不变，电压表示数变为满偏电压U时，则电阻箱分压为U，电阻箱接入电路的阻值等于电压表内阻的阻值，则电压表内阻RV=R0．（2）调节电阻箱阻值使电压表示数变为满偏电压的U时，电路总电阻变大，电路总电流变小，滑动变阻器与电源内阻分压变小，电阻箱与电压表两端总电压变大，当电压表示数变为满偏电压时，电阻箱两端电压大于电压表满偏电压的，实际上电压表内阻小于R0，则电压表内阻的测量值偏大．（3）①测电源电动势与内阻，应将开关S拨至2位置，将R1的滑片移到最左端，不再移动；④由图示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势E=U+Ir=U+r，则=+·，由图示图像可知，图像截距b=，斜率k=，则电源电动势E=，电源内阻r=．13．（1）气体由C→A的变化过程，由盖—吕萨克定律有=解得TC=600K（2）由于B→C的变化过程外界