1、 非凡吉创 2020-2021 学年高三年级模拟调研考试 物理卷 注意事项： 1.本试卷共 6 页，考试时间 90 分钟，卷面总分 100 分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置上。 3.全部答案写在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共 12 小题，每题 4 分，共 48 分。第 1-8 题在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题 目要求。第 9-12 题有多项符合题目要求。全选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1. 238 92U（铀核） 衰变产生新核 234 90Th（钍核
2、） ， 钍核具有放射性， 钍核衰变后产生新核 234 91Pa（镤核） ， 从 238 92U 衰变为 234 91Pa，共经历了（） A.2 次a衰变 B.2 次衰变 C.1 次a衰变，1 次衰变 D.2 次衰变，1 次a衰变 2.如图所示，一个木球在足够深的水池的上方自由下落进入水中，忽略空气阻力，水的阻力（不包含水的浮 力）大小不变，能粗略描述木球运动的vt图是（） A. B. C. D. 3.如图所示，三个物块 123 mmm、通过不可伸长的三段轻绳绕过两个定滑轮在O点打结相连，三物体处于 静止状态，已知 12 mm，两倾斜绳子与竖直方向夹角分别为a和，若50a ，则的角度为（） A.
3、40 B.50 C.60 D.65 4.如图所示，ABCD为竖直面内一正方形的四个顶点，其中AB连线水平，E是CD的中点，F是BE的 中点，在A点分两次平抛一个小球，不计空气阻力，第一次小球经过E点，第二次小球经过F点，则这两 次平抛的初速度大小之比为（） A. 2 3 B. 3 3 C. 3 2 D. 2 3 5.2020 年 7 月 23 日 12 点 41 分，我国火星探测器“天问一号”成功发射，开启了我国首次行星探测之旅。火 星的表面积相当于地球陆地面积，火星的自转周期 24.6h，火星半径约是地球半径的 0.53 倍，火星质量约是 地球质量的 0.11 倍。已知地球半径约为 6 6.
4、4 10m，地球表面的重力加速度 2 10m/sg ，逃逸速度为第一 宇宙速度的2倍。根据以上信息请你估算火星的逃逸速度约为（） A.3.0km/s B.4.0km/s C.5.0km/s D.6.0km/s. 6.如甲图所示，一质量为 1kg 的物体在水平地面上处于静止状态。一竖直方向外力F作用在物体上， F 随时间变化的图像如乙图，4ts时撤去外力F，重力加速度 2 10m/sg ，则以下说法正确的是（） 甲 乙 A. 4ts时物体速度为 0 B.上升过程中物体的最大速度为 12m/s C.0-4s 内物体速度一直在增加 D.撤去F后，物体的还能上升 1.25m 7.高速转动的圆盘要求是圆
5、盘质量均匀，且转轴在盘的中心，否则很容易对转轴造成损害。如图所示为一圆 盘转动时简化图.转轴过O点且与圆盘平面垂直，a、b本是关于转轴O点对称的两个质点，设它们的质量 均为 1kg。 由于长时间工作使得轴有磨损， 转轴O到两个质点间距离相差 1mm， 当圆盘以 3000r/min 转动时， a、b两点对轴的作用力之和约为（） A.10N B.100N C.1N D.1000N 8.如图所示，在水平面上固定一直角三角劈.倾角分别为 37 和 53 ，A和B两个物块通过轻绳绕过定滑轮相 连， 轻绳均与对应斜面平行， 它们与两个斜面的动摩擦因数均为0.5， 且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 现已知A的
6、质量为 3m，且A正在沿斜面运动，不计滑轮摩擦，则B的质量为sin370.6,cos370.8 （） A.5m B.5.3m C.0.5m D.0.6m 9.如图所示，变压器由一个原线圈和两个次线圈组成，线圈匝数之比 123 :10:3:2nnn ，原线圈接在电压 恒定的交变电流源上。以下说法正确的是（） A.两个次线圈的电压之比 2 3 u u 一定等于 3 2 B.两个次线圈中的电流之比 2 3 I I 一定等于 2 3 C.两个次线圈中的电流的频率之比为 1：1 D.改变R的阻值， R两端电压随之改变 10.如图所示，质量为m的物块A静止在水平面上，A的左侧光滑，右侧粗糙，一个质量为M的
7、物块B以 速度 0 v向右运动，与A发生弹性正碰，碰后A向前滑行 1 s而停止。若仅把A的质量变为3m，其它条件不 变，再次让B与A发生弹性碰撞，碰后A向前滑行 2 s而停止，已知 1 2 9 4 s s ，则下列说法正确的是（） A. 1 3 m M B. 2 3 m M C.第二次碰撞后B保持静止 D.第二次碰撞后B继续向右运动 11.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，A、B为电容器的两个极板，电容器内虚线ab与两板平行且 到两板的距离相等，取虚线ab的电势为 0。一个电荷q固定C点，另一个电荷q固定在D点， C、D 两点到ab的距离相等，闭合电键k，两个小灯泡发光。现把R的滑片向下移动
8、一些，整个过程两个小灯泡 均未超出额定功率，以下说法正确的是（） A.小灯泡 1 L变亮， 2 L变暗 B.小灯泡 2 L变亮， 1 L变暗 C.两个电荷的电势能之和变大 D.两个电荷的电势能之和不变 12.如图所示， 边长为L的正方形abcd内以对角线ac为界， 在abc区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场， 磁场的磁感应强度 1 B；在abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为 2 B。一质量为 m， 带电量0q q 的带电粒子在b点以速度 1 qB L v m 沿bc方向射入磁场， 粒子最后垂直于cd方向射出 磁场，不计粒子重力，以下说法正确的是（） A. 1 2 2 B B
9、 B. 1 2 21 B B C.粒子先后在两个磁场的运动时间之比为 1 2 1:1 l l D.粒子先后在两个磁场的运动时间之比为 1 2 21 t t 二、实验题（本题共两小题，共 16 分） 13.（6 分） 某同学采用如图装置来验证当外力一定时加速度和质量的关系，左右等高的水平桌面上都有一端带滑轮的 长木板，木板上都固定有打点计时器，质量分别为 1 m和 2 m的两个小滑块通过一条细绳绕过各自长木板上 的定滑轮相连，动滑轮下吊有沙桶，调整装置使 1 m和 2 m在同一直线上，并使细线与长木板平行，两个小 滑块都与穿过打点计时器限位孔的纸带相连。 （1）本次实验中需要满足沙和沙桶的总质量
10、远小于滑块质量这个条件吗?_（填写“需要”或“不需 要”） （2）去掉细线，分别垫高长木板一端平衡摩擦力。连接细线，调整沙桶中沙子的质量，接通两个打点计时 器的电源，然后从静止释放沙桶，同时得到对应的甲乙两条纸带，纸带上相邻两个计数点间还有 4 个点未 画出.实验时使用的交流电的频率为 50Hz， 其中乙图中第三个计数点未画出， 通过纸带计算两个加速度 1 a _ 2 m/s， 2 a _ 2 m/s（均保留三位有效数字） （3）由计算可知 1 m_ 2 m（选填“”、“”或“=”） 甲图 乙图 14.（10 分） 某同学设计了用伏安法测电阻的两种电路图。已知电压表的量程 3V、内阻为 3k，
11、电流表的量程 30mA、 内阻为 1.9，被测电阻 x R的真实值为 99.0。测量时，把电压表的读数和电流表的读数的比值叫做电阻的 测量值。 甲 乙 （1）不考虑实验操作的偶然误差，采用甲图得到的电阻测量值为R 测甲 _；采用乙图得到的 电阻的测量值为R 测乙 _。 （保留一位小数） （2）定义100% RR R 测真 真 ，在不考虑实验操作的偶然误差下，计算当采用甲图测量时的 甲 _%，采用乙图测量时的 乙 _%（保留 1 位小数） （3）实验室还提供了电源E （电动势 3V，内阻不计） 、滑动变阻器（0-10） ，电键.导线若干，针对本次 实验.请你在甲、乙电路图选择合适的电路并利用上述
12、器材组成完整实验电路，把电路图画在方框中，要求 能多测几组数据，电阻的测量值误差尽可能小。 三、计算题：本题共 3 小题，共 36 分。 15.（10 分） 如图所示，在水平地面上有质量为 2kg、长度为 1.0m 的木板A，质量为 3kg 的小物块B静止在A的左端， 已知A与B之间的动摩擦因数 1 0.5， A与地面间动摩擦因数 2 0.2.现用一水平恒力F作用在B上， 重力加速度 2 10m/sg ，B可视为质点。 （1）若想使小滑块B最终离开木板A，求F的范围； （2）当24F N 时，求经过多少时间B离开A。 16.（12 分） 如图所示，在真空中有两个电容器 1 C和 2 C和一个竖
13、直放置的荧光屏，电容器 1 C的两个极板竖直放置且极 板上开有正对的小孔a、b， 小孔a、b连线与荧光屏的交点为O， 电容器 2 C的两个极板C、D水平放置。 两个电容器分别接有电源，电源电压分别为 1 U和 2 U， 2 C的板长为L，板间距为d，荧光屏到 2 C右端距离 为 1 L，一个质量为m，电荷量为q的粒子，从a孔飘入（初速度可视为 0） 电容器 1 C，经过加速和偏转后， 粒子打在荧光屏上，不计粒子重力。 （本题中所有粒子均未碰到电容器 2 C的边缘） （1）求粒子到达荧光屏时的速度大小； （2）若在小孔处同时飘入一个氘核 2 1H 和一个氚核 3 1H ，求它们对应的发光点到O点
14、的距离之比。 17.（14 分） 如图所示，水平桌面上有两根光滑平行金属导轨，导轨间距1mL ，导轨左端接有电阻R，R的阻值为 0.2，质量为 3kg 的金属棒ab垂直导轨放置，ab通过绝缘细绳绕过光滑的定滑轮和一个质量为 2kg 的小 物块A相连，虚线cd右侧有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小 0 1BT，cd右侧导 轨足够长，用手托住A使细绳恰好伸直但没有拉力，此时金属棒ab距离cd的距离为0.5xm，金属棒的 电阻为 0.2， 导轨电阻不计， 整个过程中金属棒和导轨保持良好接触且始终垂直， 重力加速度取 2 10m/sg ， 现静止释放物块A。 （1）求ab棒未进入磁场时
15、细绳的拉力； （2）求ab棒刚进入磁场瞬间细绳的拉力； （3）如果金属棒进入磁场后经 4s 速度达到最大，求这个过程产生的热量。 非凡吉创 2020-2021 学年高三年级模拟调研考试 物理参考答案 1.【答案】C 【解析】原子核每发生一次a衰变质子数减少 2，质量数减少 4；原子核每发生一次 衰变，质子数加 1， 质量数不变。由 238 92U衰变为 234 91Pa，质量数减少 4，可知发生一次a衰变，质子数减少了 2，实际发生的衰 变是质子数减少 1，因此又发生一次衰变，C 正确。. 2.【答案】D 【解析】开始小球做自由落体运动，进入水中后向下做减速运动，由于球的材质是木头，所以减速的
16、加速 度小于重力加速度，A 错误；木球在水里向下运动和向上运动水的阻力方向不同，产生的加速度不同，B 错误；在水里向下运动阻力向上，向上运动阻力向下，所以在木球水里向下运动时加速度大于它向上运动 时的加速度，C 错误，D 正确。 3.【答案】D 【解析】选取结点O为研究对象，受力分析如图，因为 12 mm，所以这两段绳子上拉力 1 F与 2 F相等，它 们合力组成菱形。由图可知2180a，因为50a ，所以65，D 正确。 4.【答案】A 【解析】画出抛物线轨迹并分解，由几何关系可知 1 2 2 1 y y ，则两次飞行的时间之比 1 2 2 1 t t ，因为水平位 移之比 1 2 2 3
17、x x ，综上 1 2 2 3 v v ，A 正确。 5.【答案】C 【 解 析 】 地 球 的 第 一 宇 宙 速 度 1 8.0 GM vgR R km/s ， 火 星 的 第 一 宇 宙 速 度 12 0.116 0.453.6 0.53 v M v R km/s，火星逃逸速度 2 25.0vvkm/s，C 正确。 6.【答案】 【解析】做出 4s 内物体所受重力，可见在 1s 前，物体处于静止状态，从 1s-4s 内根据图像所围成的面积可 知，合力的冲量N?5smIv，5v m/s，A 错误，4s 时撤去F，此后上升的高度 2 1.25 2 v h g m，D 正确；由图像可知3ts时
18、拉力等于重力，速度达到最大，此后开始做减速运动，C 错误，由图像包围面积 可求出在 1s-3s 内合 力的冲量 1 10N s m Imv ，10 m v m/s，B 错误。 7.【答案】B 【解析】 转动时两个点的向心力之差即为轴受到的作用力， 2 Fmr， 转速3000 /min50 /nrr s， 2100 rad/sn，代入数据得 Fl00N，B 正确。 8.【答案】C 【解析】 设B的质量为M，当A恰好沿斜面匀速向上时，BB沿斜面匀速向下，对A和B分别受力分析列方程： 3 3sin37cos37mgmgF，cos53sin53FMgMg联立上述两个方程解得6Mm；若A 恰 好 沿 斜
19、 面 匀 速 向 下 运 动 ，B恰 好 沿 斜 面 匀 速 向 上 ， 对A和B分 别 受 力 分 析 列 方 程 ： 3sin373cos37mgmgF ，cos53sin53FMgMg解得 6 11 Mm， 可以知道当6Mm， 或者 6 11 Mm，系统会运动，C 正确。 9.【答案】AC 【解析】次线圈之间的电压之比也等于匝数比，A 正确；次线圈电压之比一定为 3 2 ，但是次线圈电路中电 阻之比不确定，所以 2 3 I I 不一定等于 2 3 ，B 错误；变压器不改变频率，C 正确；次线圈电压与电阻R的阻值 无关，D 错误。 10.【答案】AC 【解析】碰后 1 2 9 4 s s
20、由 2 2vas，可知碰后A的两次速度大小之比为 3：2，因为是弹性碰撞且碰前A静 止，所以 0 0 2 3 2 2 3 M v mM M v mM 化简得 1 3 m M ，A 正确；当A的质量变为 3m 后，代入弹性碰撞的公式 11 3 3 Mm vv mM 。因为3Mm，所以碰撞后B静止，C 正确。 11.【答案】AC 【解析】变阻器滑片向下移动，电阻变大，总电阻变大，干路电流变小，电源内压降变小，路端电压变大， 即 1 L两端电压变大，所以 1 L变亮，通过 1 L的电流变大，而千路电流变小，所以小灯泡 2 L的电流变小， 2 L 变暗，A 正确；对于电荷q的电势能Epq，在C点q为正
21、， C点电势为正，在D点电荷为q， D点 电势为负，当路端电压变大时， C点电势升高， D点电势降低，所以两个电荷的电势能都变大，C 正确。 12.【答案】BD 【解析】根据带电粒子在磁场中运动半径 mv r qB 代入得粒子在第一个磁场中运动的半径为 1 rL，以a为 圆心画出轨迹图可知粒子垂直对角线ac进入第二个磁场， 可知在第二个磁场中的轨迹圆心肯定在直线ac上， 由题目知道粒子垂直cd边射出，所以圆心肯定在dc边上，所以在第二个磁场中圆心一定在c点， 2 21rL ，联立得 12 21 21 Br Br ，B 正确；粒子在两个磁场中运动的圆心角之比为 1：1，所以 运动时间之比等于粒子
22、在两个磁场中的周期之比 12 21 21 TB TB ，D 正确。 13.【答案】 （共 6 分） （1）不需要（1 分） （2）1.30 0.737（每空 2 分） （3）（1 分） 【解析】 （1）沙桶对绳子的拉力提供左右两边相等的拉力，这个拉力不需要知道具体数值，所以不必须满 足沙子和沙桶的总质量远小于滑块质量。 （2）对于甲纸带根据逐差法求得 2 1.30m/sa 甲 ，对应乙纸带补上第三个点 2 41 3xxaT得 2 0.737m/sa （3）根据牛顿第二定律拉力相等 1 122 mam a，质量小则加速度大。 14.【答案】 （每空 2 分，共 10 分） （1）95.8（2 分
23、）100.9（2 分） （2）3.2（2 分） 1.9（2 分） （3） （2 分） 【解析】 （1）不考虑实验操作的误差，甲图的测量值等于电压表的电阻与待测电阻的并联值 95.8 V V R R R RR 测甲 ；乙图的测量值等于待测电阻与电流表内阻之和100.9R 乙 （2）按定义100% RR R 测真 真 ，代入数据得3.2% 甲 ，1.9% 乙 （3）由（2）的计算可知，选择乙图误差较小，由于题目要求多测几组数据，且滑动变阻器的阻值远小于 待测电阻的阻值，所以采用分压接法。 15.【答案】 （10 分） （1）大于 22.5N（2）2s （1）A与B之间的摩擦力 11x1 15NfF
24、， A与地面间的摩擦力 22N2 10NfF A物体的极限加速度 2 12 0 2.5m/s A ff a m A与B最终发生分离，则B的加速度最小为 2 2.5m/s 对B进行受力分析： min10B Ffm a 解得 min 22.5NF （2）当24F N 时， B的加速度 2 24 15 3m/s 3 B a A的加速度 2 12 0 2.5m/s A ff a m 经过时间t，A与B发生分离 22 0 11 22 B a ta tL 解得2ts 16.【答案】 （12 分） （1） 2222 12 1 4 1 2 qU dU L dmU （2）1：1 【解析】 （1）带电粒子先加速后
25、偏转，加速的末速度的 2 11 1 2 qUmv 进入偏转电场后，水平匀速 1 vtL 在偏转电场中 2 qU a md 离开偏转电场时竖直速度 y vat 离开偏转电场后做匀速直线运动，到达荧光屏时的速度 2222 12 22 1 1 4 1 2 y qU dU L vvv dmU （3）带电粒子离开电场时在竖直方向上的偏移量 2 2 2 1 1 1 24 U L yat U d 可见离开电场的位置与q、m无关 速度与水平线夹角 2 11 tan 2 y v U L vU d 粒子离开电场时速度方向与m、q无关 所以，氘核 2 1H 和一个氚核 3 1H 在同一位置以同一方向离开电场射到荧光
26、屏上，因此偏移量之比为 1：1 17.【答案】 （14 分） （1）12N （2）14N （3）250J 【解析】 （1）对于连接体的加速度 2 4m/s mg a mM 对金属棒受力12FMaN （2）物块A的质量2mkg，金属棒的质量3M kg，ab棒从静止到刚进入磁场过程， ab和A组成系 统机械能守恒： 2 1 ()2m/s 2 mgxMm tv 刚切割磁感线时对系统： 22 0 B L t Mm amg R 总 ，解得 2 3m/sa 对ab受力： 22 0 B L v FMa R 总 ，解得14F N （3）进入磁场后经4s速度达到最大，最大速度时有 22 0m B L v mg R 总 ，8m/s m v 对系统在这个过程中列动量定理： 0m mgtB ILtmM vmM v 0 LxB Itq RR 总总 联立解得：20 xm 在这个过程中系统能量守恒： 22 11 22 m mgxMm vMm vQ ，解得250Q J
