2021届江苏省南通市如东高级中学高三上学期调研试卷物理试题

2021届江苏省南通市如东高级中学高三上学期

调研试卷物理试题

（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.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还需要运用科学的方法。从科学方法的角度来说,物理学中引入“合力” ( )

A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 建立模型法 D. 控制变量法 2.甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（ ）

A. 由v=可知，甲的速度是乙的倍

B. 由a=可知，甲的向心加速度是乙的2倍 C. 由可知，甲的向心力是乙的 D. 由可知，甲的周期是乙的倍

3.将一只苹果(可看成质点)斜向上抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响,以下说法中正确的是( )

A. 苹果通过第1个窗户所用的时间最长 B. 苹果通过第3个窗户的平均速度最大 C. 苹果通过第1个窗户重力所做的功最多 D. 苹果通过第3个窗户克服重力做功的平均功率最小

4.“道路千万条,安全第一条。”《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道,应减速行驶;遇行人正在通过人行横道时,应停车让行。”一辆汽车以5m/s的速度匀速行驶,驾驶员发现前方的斑马线上有行人通过,随即刹车使车做匀减速直线运动至停止。若驾驶员的反应时间为0.5s,汽车在最后2s内的位移为4m,则汽车距斑马线的安全距离至少为( )

A. 5.5m B. 6.25m C. 7.5m D. 8.75m 5.如图甲、乙所示，细绳拴一个质量为m的小球，小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°，轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列结论正确的是（ ）

A．甲、乙两种情境中，小球静止时，细绳的拉力大小均为

B．甲图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为

C．乙图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为

D．甲、乙两种情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为

6.某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程,他按如图甲所示连接电路。先使开关S接1,电容器很快充电完毕。然后将开关掷向2,电容器通过R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I−t曲线如图乙所示。紧接着他进一步研究滑动变阻器的阻值对放电过程的影响,下列判断正确的是()

A. 将滑片P向右移动一段距离，重复以上操作，所得曲线与坐标轴所围面积将增大B. 将滑片P向左移动一段距离，重复以上操作，所得曲线与坐标轴所围面积将减小

C. 将滑片P向右移动一段距离，重复以上操作，所得曲线与横轴交点的位置将向右移动

D. 将滑片P向左移动一段距离，重复以上操作，所得曲线与纵轴交点的位置将向下移动

7.如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,有如图所示的①②③三条路线,其中路线③是以O′为圆心的半圆,OO′=r.赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax.选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则下列说法错误的是( )

A. 选择路线①，赛车经过的路程最短 B. 选择路线②，赛车的速率最小

C. 选择路线③，赛车所用时间最短

D. ①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等 8.如图甲所示,两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点,其中Q1带正电位于原点O,a、b是它们连线延长线上的两点,其中b点与O点相距3L.现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只

受电场力作用),设粒子经过a,b两点时的速度分别为va,vb,其速度随坐标x变化的图象如图乙所示,则以下判断正确的是()

A. Q2带负电且电荷量小于Q1 B. b点的场强比a点的场强大 C. a点的电势比b点的电势高

D. 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能

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，错选或不答的得0分． 9.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

A．在B位置时，该同学速度为零，处于平衡状态 B．在A位置时，该同学处于失重状态

C．在A位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力，处于超重状态

D．由B到A过程中，该同学向心加速度逐渐增大

10.“嫦娥二号”探月卫星的成功发射,标志着我国航天又迈上了一个新台阶,假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。已知照片上小方格的实际边长为a,闪光周期为T,据此可知( )

A. 小球平抛的初速度为3a/T B. 月球上的重力加速度为

C. 照片上A点一定是平抛的起始位置 D. 小球运动到D点时速度大小为6a/T

11.如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。小物块的质量为m,以一定的初速度v从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止,物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩

擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度。在上述过程中( )

A. 物块克服摩擦力做的功为0

B. 物块克服摩擦力做的功为2μmgs C. 弹簧的最大弹性势能为0.5mv2

D. 弹簧的最大弹性势能为0.5mv2+μmgs

12.如图所示，ABCD为正方形，在A、B两点均固定电荷量为+q的点电荷。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到正方形的中心O点，此过程中，电场力做功为-W。再将Q1从O点移到C点并固定。最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到O点。下列说法正确的有（ ）

A．Q1移入之前，O点的电势为

B．Q 1从O点移到C点的过程中，电场力做的功为0

C．Q 2从无穷远处移到O点的过程中，电场力做的功为1.5W D．Q 2在O点的电势能为-3W

三、实验题：本题共2小题，共计18分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 13.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，实验装置如图所示。 (1)部分实验步骤如下，请完成有关内容。

①将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端拴上两根细绳；细绳的另一端系着绳套。

②在其中一根细绳上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示；记下橡皮筋的结点的位置O、细绳的方向和钩码个数。

③将步骤②中的钩码取下，分别在两根细绳上挂上3个和4个与步骤②中同样的质量相等的钩码，用两光滑定滑轮B. C

使两细绳互成角度，如图乙所示；调整B. C的位置，使___，记录___。

(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cosα:cosβ=___。

14.学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,某组同学在一次实验中,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图(b)所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能EP、动能Ek或机械能E. 试回答下列问题：

(1)图(a)所示的实验装置中，传感器K的名称是___

(2)图(b)的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是___(按顺序填“甲、乙、丙)

(3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法。 ①___②___.

四、计算题：本题共4小题，共计42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，答案中明确写出数值和单位．

15.如图甲所示，小车B紧靠平台的边缘静止在光滑水平面上，物体A（可视为质点）

以初速度从光滑的平台水平滑到与平台等高的小车上，物体和小车的v-t图像如图

，求：

乙所示，取重力加速度

（1）物体A与小车上表面间的动摩擦因数；

（2）物体A与小车B的质量之比； （3）小车的最小长度。

16. (9 分) 如图所示，一宇宙飞船绕地球中心做圆周运动，已知地球半径为R，轨道1半径是2R，现在欲将飞船转移到另一个半径为4R的圆轨道2上去，已知地球表面处的重力加速度为g，飞船质量为m，万有引力常数为G，求： (1)地球的质量；

(2)飞船在1、2两个轨道上做圆运动的的环绕速度之比v1：v2=?

(3)理论上，若规定距地心无穷远处为引力势能零势能点，飞船和地球系统之间的引力势能表达式为

，（其中r为飞船到地心的距离）请根据理论，

计算完成这次轨道转移点火需要的能量．

17..如图甲所示,校园中的“喷泉”从水面以相同倾斜角度和速度大小喷射而出,水滴下落击打水面形成层层涟漪甚为美观。水滴的运动为一般的抛体运动,它的受力情况与平抛运动相同,在水平方向不受力,在竖直方向只受重力,我们可以仿照研究平抛运动的方法来研究一般的抛体运动。图15甲中所示喷泉水滴的运动轨迹如图15乙中所示,上升的最大高度为h,水滴下落在水面的位置距喷水口的距离为d。已知喷出口的水流量Q(流量Q定义为单位时间内喷出水的体积)，水的密度为ρ，重力加速度为g。

(1)求上述喷泉中水从喷水口喷出时的速度大小v。

(2)如图15乙所示，若该“喷泉”是采用水泵将水先从距水面下深度为H处由静止提升至水面，然后再喷射出去。已知：H=h，d=2h，水泵提升水的效率为η，求水泵抽水的平均功率P。

18. 如图所示，长为2L的轻杆OA可绕固定转轴O在竖直面内自由转动, A端固定一小球，B是轻杆的中点。细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过钉子C固于B点。用手拉住小球使轻杆静此于水平位置，此时BC间细线长为2L，且细线与竖直方向夹角为。松手后，当轻杆逆时针到竖直位置时，小物块的速度

。不计一切摩擦，重力加速度为g。求：

（1）轻杆静止于水平位置时，钉子受到细线作用力的大小F；

（2）轻杆由水平位置转到竖直位置的过程中，细线对小物块做的功W； （3）小球的质量m。

01-05 ADDDC 06-8 CBA 9 D 10 AC 11 C 12 AD 13.

选择题答案

(1)③该实验采用“等效代替”法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤②中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应的细线方向。

(2)根据O点处于平衡状态，正交分解有： 竖直方向：3mgsinα+4mgsinβ=5mg…① 水平方向：3mgcosα=4mgcosβ…② 联立①②解得：cosα:cosβ=4:3。

故答案为：(1)两次结点O的位置重合,两细绳的方向;(2)4:3。

14. 解答：

①实验中用DIS测出的应为小球在各点时的动能，故应用到光电门传感器，而小球充当档光片的作用；

②小球高度下降，故小球的重力势能应减小，动能增大，但总机械能不变，故乙图表示重力势能的变化；丙图表示动能的变化，甲图表示机械能的变化；

③由图可知，动能与势能的和近似与机械能相等，故说明在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒。

而要验证机械能守恒。即验证：mgh=mv2=1m()2

从公式中可以看出，影响实验的有一下几点：1.要保证初速度为0；2.适当减小遮光板的宽度d；3.让光电门与小球运动的方向垂直；等。

故答案为：(1)光电门传感器(或光电门、光电传感器);(2)乙、丙、甲;(3)1.要保证初速度为0;2.适当减小遮光板的宽度d;3.让光电门与小球运动的方向垂直.(任意有两个即可)

15.（1）0.3；（2）16．(9分)

解：(1)设在地面附近有一小物体m0，由得

，(1分)

；（3）

。

； (1分)

，得，得

， (1分) ， (1分)

(2)飞船在轨道1由飞船在轨道2由

所以v1：v2=：1 (1分)

，得飞船的动能

，(1分)

(3)设飞船的轨道半径为r，由则飞船的机械能为

则在轨道1上飞船的机械能为在轨道1上飞船的机械能为

， (1分)

，

(1分)

。 (1分)

所以完成这次轨道转移点火需要的能量为

17.(1)喷水口喷出时的速度大小是 (2)水泵抽水的平均功率是。

18. Mg (2) (3)M