姜堰中学、如东中学2021届高三下学期5月联考试题物理Word版含答案

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．如图所示为内燃机的示意图，其原理结构简化模型就是一个汽缸活塞模型，活塞上部封闭一定质量的理想气体。如果活塞向上运动，关于内部气体（忽略与外界热交换）的说法正确的是(      )

A.体积减小，压强不变，温度升高     B. 外界对气体做功，内能增大

C.体积减小，压强增大，温度不变     D. 气体对外界做功，内能增大

2．“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学某次实验中作出的p－ 图线如图所示，关于图线弯曲的可能原因，下列说法错误的是（     ）

A．压强传感器与注射器的连接处漏气     

B．未在注射器活塞上涂润滑油

C．未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积

D．实验过程中用手握住了注射器前端

3．在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．

光盘上的信息通常是通过激光束来读取的．若红、蓝激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向。如图所示．下列说法中正确的是

A. 图中光束是红光，光束是蓝光

B. 在光盘的透明介质层中，光束比光束传播速度更快

C. 若光束、先后通过同一小孔，则衍射现象更明显

D. 若光束、从透明介质层以相同逐渐增大的入射角射向空气中，则先发生全反射

4．杆秤是生活中常见的测量质量的工具，如图所示的杆秤由三条索链、托盘和秤杆、秤砣构成，索链等长且质量不计，托盘质量为m，称重时杆秤处于静止状态，索链与竖直方向均成300角．当用此杆秤称量质量为M的物体时，索链中的拉力为(      )

5．2021年5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星表面预选着落区着落，迈出了我国星际探测征程的重要一步。后续，祝融号火星车将开展巡视探测。已知火星直径约为地球直径的50%，火星质量约为地球质量的10%，近地卫星的周期约1.5小时，下列说法正确的是（　　）

A．“天问一号”在火星表面圆轨道上的环绕周期大于1小时

B．“天问一号”的发射速度大于7.9km/s小于11.2km/s

C．“天问一号”在火星表面圆轨道上的绕行速度大于7.9km/s

D．火星表面的重力加速度大于9.8m/s2

6．如图所示，我爱发明节目松果纷纷落中的松果采摘机利用了机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则

A. 工作中，树干的振动频率可能小于采摘振动头的振动频率
B. 为避免被落下的松果砸中，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动声调降低
C. 采摘振动头振动频率增加，落果效果越好
D. 采摘振动头停止振动，则树干的振动频率逐渐减小

7．如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60°角，粒子只受电场力的作用．下列说法中正确的是（    ）

A．点电荷Q带正电

B．a点的电势低于b点电势

C．从a到b，系统的电势能减小

D．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度

8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接，已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化。下列说法正确的是（　　）

A．电压表示数为1100V

B．电压表示数为44V

C．若闭合开关S，原线圈中电流减小

D．若闭合开关S，热水器的实际功率减小

9．2021年2月14日，中国台北选手谢淑薇晋级澳网八强创历史，同时也是历史上首次闯进澳网八强最年长的女选手。若一运动员某一次击球时，将网球从A点水平击出，网球击中D点；另一运动员将该网球从位于A点正下方且与D点等高的B点斜向上击出，最高点为C，网球也击中D点，A、C高度相同。忽略空气阻力，则（　　）

A．运动员在两个过程中对网球所做功可能相等

B．网球在前一个过程中击中D点时速度较小

C．网球在两次被击出时的机械能可能相同

D．网球在后一个过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率较大

10．1919年，卢瑟福发现了质子，其核反应方程为：.该核反应过程中吸收的能量为Q。设X粒子的比结合能为E1，氮核的比结合能为E2，氧核的比结合能为E3，则下列说法正确的是（　　）

A. 在核反应过程中，X表示粒子

B. 核反应过程中吸收的能量可以表示为Q=(4E1 +14E2 )-17E3

C. 核反应过程中的质量亏损可以表示为

D. 若X粒子以动能EK轰击静止的，若EK=Q，则该核反应可以发生

11．如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一电阻为R的定值电阻，电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度大小为B、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向上的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过定值电阻R的电荷量q随时间的平方变化的关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPMa的磁通量、金属棒的加速度a、外力F、通过电阻R的电流I随时间t变化的图象中正确的是      

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．（15分）如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速轮塔以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：

（1）下列实验的实验方法与本实验相同的是_________。

A．验证力的平行四边形定则    B．验证牛顿第二定律    C．伽利略对自由落体的研究

（2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于3：1的的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板_______和挡板________处（选填“A”或“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为___________。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与___________成正比。

（3）为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮_______（选填“需要”或“不需要”）设置半径相同的轮盘。

（4）你认为以上实验中产生误差的原因有__________________________________（写出一条即可）。

（5）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力，用光电计时器测周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是________

A．T     B．   C．   D．

13．（6分）用频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流i随电压U的变化图象如图所示，已知普朗克常量为h，电子的质量m、带电量为-e，求：

①照射在金属表面上的这束光的最小功率P；

②逸出光电子的物质波的最短波长。

14．（8分）如图所示，电路中电池的电动势E＝3.0V，内电阻r＝1.5Ω，电阻R1＝0.5Ω，R2是可变电阻，其阻值范围是0~5Ω，求：

(1) 开关S闭合，可变电阻R2为多大时，固定电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？

(2) 若R2取1.0Ω，开关S由断开到闭合后电路中电流表的示数变化如乙图所示，则电容器C1的电容多大？

甲

15．（13分）4月29日中国空间站天和核心舱发射成功，将开展完全失重环境下宇宙空间实验。如图所示，某宇宙空间内存在一分界线，上、下两侧分别是区域足够大的匀强磁场B1、B2，B1=2B2=2B，方向均垂直纸面向里。在磁场B1中距边界为d的A点静止着一电荷量为q的高能离子，因过多的能量而分裂成一碎片离子和一中性粒子。碎片离子质量为m，分离速度平行于分界线向左，垂直通过界线后进入磁场B2，在C点刚好又撞上中性粒子。

（1）求碎片离子的分离速度及A、C间的距离；

（2）求中性粒子的质量M；

（3）若在碎片离子进入分界线下方区域后，立即将分界线上方磁场B1撤去，替换为垂直于分界线的匀强电场E，要使两粒子尽早相碰，求场强大小和方向。

16．（14分）如图所示，粗糙的水平地面上静置一质量为M=2kg的箱子，箱子内左侧为粘合性材料，右侧固定有劲度系数足够大的轻质弹簧，一质量m=1kg的光滑小球压紧弹簧并被锁定，小球到箱子左侧的距离L=3m．现解除锁定，弹簧瞬间恢复形变，小球获得v0=6m/s的速度．不计空气阻力，g=10m/s2．求：

（1）弹簧原来具有的弹性势能；

（2）若要使箱子与小球碰撞前箱子已经停下，则动摩擦因数μ需满足什么条件；

（3）若μ=，求箱子运动的路程。