2021届江苏省泰州市高三上学期期中调研测试物理试题（含解析）

2021届泰州市高三上学期期中本试卷满分100分，考试时间90分钟一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分。每小题只有一个选项符合题意。1．物理量电场强度的单位用国际单位制的基本单位表示正确的是（） A．N/C B．V/m C．kg·m/(A·s3) D．kg·m/(C·s2)2．跳水运动员从10m跳台双脚向下自由下落，利用手机连拍功能，连续拍摄几张照片，其中连续的两张照片中显示，运动员双脚离水面的实际高度分别为5.0m和2.8m，试估算手机连拍的时间间隔约为（） A．0.2s B．0.6s C．1s D．1.2s3．无人机在田间进行喷洒农药时，先从地面由静止起飞，竖直向上运动，然后悬停在空中，接着水平向前做加速运动，后匀速运动喷洒农药。关于这一系列过程，下列说法正确的是（） A．竖直向上运动的过程中，无人机一直处于失重状态 B．水平向前加速时空气对无人机的作用力大于无人机总重力 C．水平向前加速时，空气对无人机的作用力竖直向上 D．水平方向匀速运动喷洒农药过程中，无人机(含未喷洒的农药)机械能保持不变4．如图，探测器软着陆月球表面，先沿地月轨道进入环月椭圆轨道，远月点A距月球表面高度为h。近月点B贴近月球表面，运行稳定后再次变轨进入近月轨道Ⅱ，已知探测器在椭圆轨道Ⅰ上的运行周期为T、月球半径为R、引力常量为G，根据上述条件不能求得的是（） A．探测器在环月椭圆轨道Ⅰ经过B点的加速度 B．探测器在近月轨道Ⅱ运行周期 C．探测器在月球表面的重力 D．月球的质量5．如图，真空中固定两个等量异种点电荷+q和－q。P为两电荷连线的中点，M为连线上一点，MNOP为一正方形，下列说法正确的是（） A．M点电势低于N点电势 B．M点电场强度小于O点的电场强度 C．将一负检验电荷放在P点与O点，在P点的电势能较大 D．一负检验电荷从O点移动到点N与从P点移动到M点，电场力做的功WON<WPM6．如图甲为探究向心力大小的实验装置，图乙为其简化示意图，质量相等的钢球①、②分别放在A、B盘的边缘，已知A、B两盘的半径之比为2∶1。a、b两轮分别与A盘、B盘同轴，且a轮、b轮的半径之比为1∶2。当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①与钢球②受到的向心力大小之比为（）甲乙 A．1∶8 B．8∶1 C．1∶4 D．4∶17．某电子透镜两极间的电场线分布如图所示，中间的一条电场线是直线，其它电场线对称分布，电子从O点沿直线OA以某一初速度仅在电场力作用下运动到A点，取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向。从O到A运动过程中，关于电子运动速度和加速度a随时间t的变化、电子的动能Ek，和运动径迹上各点的电势φ随位移x的变化图线正确的是（） A． B． C． D．8．汽车过收费站时，使用ETC（电子不停车收费系统）可以节省时间，如图是汽车分别经过收费站的人工通道和ETC通道的v－t图，已知汽车加速、减速时加速度大小均为a，汽车通过两种通道时从开始减速到恢复到原速度所行驶的距离一样，则走ETC通道比走人工通道节省的时间为（）人工通道ETC通道 A．+Δt B．+Δt C．+Δt D．+Δt二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分。9．如图所示，一只松鼠沿着粗细均匀的树枝从右向左缓慢爬行，在松鼠从A爬行到B的过程中，下列说法正确的是（） A．松鼠对树枝弹力的大小保持不变 B．松鼠对树枝弹力的大小先减小后增大 C．松鼠对树枝摩擦力的大小先减小后增大 D．树枝对松鼠的作用力不变10．如图所示，学校趣味运动会上，学生比赛平抛定点投篮球，要求把篮球投到地面上一固定位置A点。某同学第一次从O点把篮球水平抛出，落在A点；第二次从O点以另一速度把篮球水平抛出，先落在B点，落地速度大小为v，篮球与地面发生弹性碰撞反弹后恰好也落在A点。设篮球的质量为m，不计碰撞时间和空气阻力，下列说法正确的是（） A．第二次篮球在B点与地面碰撞前后动量变化量大小为2mv B．篮球两次落到A点时重力的瞬时功率相等 C．篮球两次在空中运动时动量随时间的变化率一定相同 D．从O点到A点，篮球两次运动的时间之比1∶311．生产纺织品、纸张等绝缘材料的过程中，为了实时监控材料的厚度，生产流水线上设置如图所示的传感器，其恒压电源中A、B为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在电压恒定的直流电源的两极上，当通过极板间的材料厚度增大时，下列说法正确的是（） A．平行板电容器的电容增大 B．B板上的电荷量变小 C．电流计G中电流方向由a向b D．电流计G中电流方向由b向a12．如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮D。质量相等的物体A和B用轻弹簧连接，物体B置于水平地面上根不可伸长的轻绳一端与物体A连接，另一端跨过定滑轮与小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑细杆，小环C位于位置R时，绳与细杆的夹角θ为60°，此时物体B与地面刚好无压力、图中SD水平，位置R和Q关于S点对称现让小环从R处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达Q时速度最大，小环C下落过程中，下列说法正确的是（） A．小环C下落到位置S时，小环C的机械能一定最大 B．物体A的质量是小环C质量的2倍 C．小环C从位置R下落到位置Q的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大 D．小环C下落到Q点时，物在A的动能是小环C动能的三、实验题：本题共2小题，每空2分，共计14分。请将解答填写在答题卡相应位置。13．利用如图甲所示的实验装置研究平抛物体的运动，让小球从固定斜槽的同一位置由静止滚下，从斜槽轨道末端水平飞出后做平抛运动，用铅笔在竖直放置的白纸上记录小球经过的位置，重复实验，描出小球平抛运动的轨迹甲乙（1）为保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，请筒要说明在实验操作中如何检测斜槽末端是否水平?________。（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，下图四个y－x2图象中，能说明小球运动轨迹为抛物线的是________。 A．B ．C ． D．（3）如图乙，在白纸上描出小球做平抛运动轨迹的一部分，取四个点a、b、c、d，测得有关数据如图，其单位均为________cm。则小球平抛运动的初速度大小为________m/s，小球经过b点的速度大小为________m/s2。（g取10m/s2）14．用如图甲所示的装置探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，弹簧左端固定在水平放置的气垫导轨挡板上，在弹簧的原长位置O处固定一光电门。宽为L的滑块中点固定宽度为d的遮光条，d<<L。现将滑块向左压缩弹簧(滑块与弹簧未连接)至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，如图乙所示，将v=作为遮光条经过光电门时滑块的速度，测得滑块（含遮光条）的质量为m、弹簧压缩量x、遮光条的宽度d和挡光时间t。（1）记录弹簧压缩量x时，x为释放滑块时________到弹簧原长位置O点之间的水平距离 A．滑块的左端点 B．滑块的右端点 C．遮光条的中点 D．遮光条的左端点（2）处理实验数据时，该同学认为，遮光条经过光电门O点时滑块(含遮光条)的动能Ek等于弹簧初始的弹性势能EP，他这样做的不妥之处是________。甲乙丙（3）正确改进后重新实验，记录多组弹簧压缩量x和相应的挡光时间t，作出t－图像是一条过原点的倾斜直线，如图丙所示。已知直线的斜率为a，则弹簧的弹性势能EP与弹簧压缩量x的关系式为________。（用题中已知量和实验测量量表示）四、计算题：本题共4小题，共计46分。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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15．潜艇从海水高密度区域驶入低密度区城时，由于所受浮力顿减，使潜艇像汽车掉下悬崖那样，称之为“掉深”，某潜艇总质量m=3.0×106kg，在高密度区域水面下h0=200m处沿水平方向缓慢潜航，如图所示，当该潜艇缓慢潜航到低密度区域时，浮力大小突然减为F=2.4×107N，10s后潜艇员迅速对潜艇排水减重，使潜艇以1.0m/s2的加速度匀减速下沉，直至速度为零（g=10m/s2，不计排水时间及水的阻力）。求：（1）潜艇为阻止“掉深”排出的海水的质量；（2）潜艇因“掉深”下沉距离海面的最大深度。16．公园健身区内，一质量为m的小孩（可视为质点）荡秋千，摆绳长为L的秋千于O点，如图所示，秋千右侧水平地面上有一静止的质量也为m的长木板，木板左端位于悬点O的正下方，右端静置一质量为m的小物块C。小孩从A点由静止运动到B点时，立即用脚水平蹬木板左端，自己恰能返回到A点。已知：AO与竖直线OB的夹为60°，木板上表面光滑，下表面与水平地面间的动摩擦因数为μ。重力加速度为g，求：（1）小孩运动到最低点B，且未蹬木板时摆绳中拉力的大小；（2）小孩蹬木板的过程中，木板对其冲量的大小；（3）要使小物块不从木板上掉下，木板长度至少为多少。17．真空中K处有一不计重力的带正电粒子，粒子由静止经电压为U。的电场加速后，沿水平放置的带电平行金属板M、N的中心线SC射入，恰好从上板右侧边缘飞出电场，进入右侧无电场区域，虚线PA为平行板右侧无电场区域的分界面，PA垂直于中心线交于C点，已知：平行金属板之间的距离与金属板长度相等均为L，虚线PA与平行板右端相距也为L。（1）求平行板间匀强电场场强的大小；（2）求粒子到达界面PA时距C点的距离；（3）若在PA分界面右侧两板的中心线上某点O处，固定一负点电荷，恰能使该粒子以O点为圆心做匀速圆周运动，求固定在O点的点电荷电量的大小。（已知静电力常数为k）18．如图所示，足够长的光滑水平平台PQ的左端P点有一自动弹射装置，每当物块与P接触时弹射装置立即启动弹开物块。平台PQ的右侧为长L=8m的水平传送带，以v=5m/s的速度逆时针转动，传带的右侧RS是一长度L=8.5m的粗糙水平平台，传送带与两侧平台等高并平滑连接，一质量为M=2kg的物块A（可视为质点）由静止被弹射器弹出,以后弹射器与物块A只要接触,弹射器均对物块A做16J的功，已知A与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，g取10m/s（1）求物块A第一次被弹出后沿传送带向右滑行的最远距离；（2）若一质量m=1kg的物块B（可视为质点）静止在R处，求物块A被弹射器弹射至少多少次后能与物块B相碰；（3）接（2）问，已知物块A、B与水平平台RS间动摩擦因数μ'相同，设物块A与B发生弹性正碰，物块B与位于S处的弹性挡板碰撞后，以原速率返回，为使A与B只碰撞一次，则μ应满足什么条件?2021届泰州市高三上学期期中123456789101112CABCDBCACDBCDADAD13．（1）将小球轻放于斜槽末端，观察是否会滚动（2）C（3）1（或1.4）14．（1）A（2）由于遮光条经光电门时弹簧仍处于压缩状态，故弹簧初始的弹性势能EP大于滑块此时的动能Ek（3）EP=x215．（1）潜艇在排出海水后匀减速下沉过程中，设匀减速下沉时加速度为a2，排出海水后潜艇质量为m1F－m1g=1ma2m1=解得：m1=×106kg或m1≈2.2×106kgΔm=m－m1得Δm=×106kg=8.2×105kg或Δm=8×105kg故排出海水的质量为8.2×105kg（或8×105kg）（2）潜艇刚“掉深”时匀加速下沉加速度a1mg－F=ma1解得：a1=2.0m/s2方向竖直向下t1=10s时，潜艇下沉深度为h1=a1=1.0×102m潜艇速度为v1=a1t1=20m/s排出海水后，潜艇以加速度a2=1.0m/s2匀减速下沉，直至速度为零，潜艇下沉的深度为h2==2.0×102m潜艇“掉深”下沉距离海面的最大深度为h=h0+h1+h2=5.0×102m16．（1）设小孩运动到B处速度为vBmgL(1－cos60°)=mvB=设绳子拉力为FF－mg=F=2mg（2）小孩蹬木板后速度大小不变，方向向左，取向右为正方向，对小孩由动量定理得I=Δp=－mvB－mvBI=－2mvB=－2m木板对小孩冲量大小为2m（3）小孩蹬木板过程中小孩和木板水平方向动量守恒，设木板速度为v，取向右为正方向mvB=－mvB+mvv=2vB=2木板在水平面上做匀减速运动，加速度为aa木===μg设木板长度至少为x由v2=2a木·x得x===17．（1）设粒子的质量为m、电量为q，射入平行板的速度为v0qU0=m粒子在平行板间做类平抛运动水平方向L=v0tqE=ma竖直方向L=解得：E==（2）设粒子到达界面PA时距C点的距离为y，由几何关系得=得y=L（3）由几何关系得粒子离开平行板间电场时速度与水平方向夹角为45°则速度大小v==v0与水平方向夹角为