常熟中学2021届高三第三次模拟测试物理试题2021.5

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意.

1.下列实验或现象揭示了原子核具有复杂结构的是

A. α粒子散射实验      B.天然放射现象

C.阴极射线        D.氢光谱

2.为估算下雨时睡莲叶面承受雨滴撞击的压强，小明在下雨时将一圆柱形水杯置于露台上，测得1小时内杯中水位上升了45mm，若此过程雨滴下落的竖直速度约为12m/s.据此估算该本次下雨时睡莲叶面承受到的压强约为

A.0.15Pa    B.0.54 Pa    C.1.5Pa   D.5.4Pa

3.将力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力.将单摆挂在力传感器的探头上，并让单摆小幅度摆动，计算机上显示摆线上拉力大小随时间变化的曲线如图所示.某同学由此图象做出判断，其中正确的是

A.摆球的周期T=0.5s       B.单摆的摆长l=0.25m

C. t=0.5s时摆球正经过最低点     D.摆球运动过程中机械能不变

4.图甲是某发电机的示意图，正方形金属线框边长为L，其两端与两个半圆环相连，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动。阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示，Um为已知.其它电阻不计，则金属框转动一周

A.框内电流方向不变      B.电动势的有效值大于     C.流过电阻的电荷    D.电阻产生的焦耳热

5.如图所示，小物块从斜面AB顶端由静止释放，经斜面底端平滑过渡到水平面上最终停在C处。现换更长的斜面AD使物块仍由A处静止释放，若物块与两斜面以及水平面间动摩擦因数均相同，则物块

A.停在A处不能下滑

B.最终停在斜面上B1与C1之间某位置

C.最终停在斜面上C1处

D.最终停在D点右侧某位置

6.如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，dc平行于纵轴，以下说法错误的是

A.从状态d到c，气体对外做功，气体吸热

B.从状态c到b，外界对气体做功，气体放热

C.从状态b到a，气体对外做功，气体吸热

D.从状态a到d，气体对外做功，气体吸热

7.两个不可形变的正方形导体框a、b连成如图甲所示的回路，并固定在竖直平面内.导体框a内固定一小圆环c，a与c在同一面内，圆环c中通入如图乙所示的电流（规定逆时针方向为电流的正方向），导体框b的MN边处在垂直纸面向外的匀强磁场中，则MN边在匀强磁场中受到的安培力

A. 0~1s内，方向向下

B. 1~3s内，方向向下

C. 3~5s内，先逐渐减小后逐渐增大

D.第4s末，大小为零

8.如图所示，在水平地面上有一斜面，质量均为m的A、B两物块放在斜面的等高处，A、B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止.已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是

A.斜面对A、B组成系统的静摩擦力的合力为0

B.斜面和水平地面间有静摩擦力

C.若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动

D.弹簧的最大压缩量为

9.如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O处电场强度等于E0.一过球心的倾斜平面将球面分为两部分，其中.则所分出的较小这部分部分的电荷在O处的电场强度E为

10. 2021年2月15日17时，我国首发射的火星探测器天问一号成功实施“远火点平面轨道调整”.探测器由远处经A点进入与火星赤道平面重合的轨道1，探测器在B点进行一次“侧手翻”从火星轨道1变为与轨道1垂直的火星极地轨道2，该过程的示意图如图所示.设探测器在轨道1上B点的速度为v1，“侧手翻”后在轨道2上B点的速度为v2.对在B点“侧手翻”以下说法正确的是

A.发动机点火应当向v1方向喷射

B.发动机点火应当向v2反方向喷射

C.发动机喷射过程探测器动量守恒

D.发动机点火喷射过程中推力对探测器做负功

二、非选择题：共5题，共56分，其中第13~16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.（15分）实验课上要测量两节干电池串联电池组的电动势E和内阻r，实验器材如实物图所示.

（1）在方框里画出电路图并将实物图补充完整；

（2）表格中数据是某小组的测量结果，其中有一个数据如表盘所示，请将读数填入表中，并根据数据在坐标纸上描点作图.根据所画的图象求出电池组电动势为E=       V，内阻为r=         Ω；（均保留2位小数）

（3）如果连接线接头严重氧化或与接线柱连接不紧就会产生“接触电阻”，若本实验中连接滑动变阻器和电流表的导线接头处有“接触电阻”，则由此产生的影响是：电动势E测量值       ，内阻r测量值     .（均选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

（4）如果本实验中选用的电压表完好，电流表刻度盘上只有刻度而无数值（包括接线柱上也无数值）但其它功能正常，那么电动势E         测出，内阻r        测出.（均选填“能”或“不能”）

（5）一组同学在完成实验后还有部分时间，他们想观察一下电表的内部结构，在老师的同意并帮助下他们打开了一只电表的后盖，内部结构如图所示，则他们打开的是         （选填“电压表”或“电流表”），电表内部的电阻R1和R2阻值较大的是           .

12.（8分）如图所示，一截面为直角三角形的三棱镜ABC置于真空中，AC边水平，BC边竖直，，三棱镜右侧有一束单色平行光沿AC方向射到AB边上，光线宽度与BC边高度相等为H.已知棱镜对该光的折射率为，则从BC边会有两束不同的光线射出。求：

（1）这两束光线的夹角多大？

（2）从BC边斜向上射出的光线对应的入射光的宽度？

13.（10分）如图所示，阁楼横截面为等腰直角三角形ABC，屋顶距水平楼面高度为H，从屋顶正下方距离阁楼地面某一高处向横截面内水平抛出一小球，重力加速度为g.

（1）若小球距离地面h处抛出，求不碰屋而运动的时间是多少？

（2）若小球能落在A处，求小球抛出位置的最大高度？

14.（12分）如图甲所示，半径为R的光滑半球形碗固定于水平地面，碗口平面平行地面，O为球心，质量均为m的A、B两小球用长为R的轻杆连接置于碗内，重力加速度为g.

（1）求两球静止时杆对A球作用力大小F1；

（2）如图乙所示，在过O的竖直平面内将B球置于碗口边缘且A球紧靠碗壁，将两小球由静止释放，求释放后瞬间杆对A球的作用力大小F2；

（3）将A、B两球均置于碗口边缘并由静止同时释放，两小球沿碗壁运动过程中轻杆始终保持水平，求两球运动到最低点时轻杆对A球作用力大小F3.

15.（15分）如图甲所示是近年来兴起的一种高端耳机——静电耳机，图乙是其原理图，A、B为两片平行固定金属薄板，M是位于金属板之间的极薄带电振膜，音频信号加在金属板上板间将形成随音频信号变化的电场，在电场力作用下振膜振动从而发出声音.若两金属板可看作间距为d.电容为C的平行板电容器，振膜质量为m且均匀带有+q电荷，其面积与金属板相等，振膜只能沿垂直金属板方向平行移动，不计重力和阻力.

（1）当金属板充电至电荷量为Q时，求振膜的加速度a；

（2）若两板所加电压信号UAB如图丙所示，在t=0时刻振膜从两板正中间位置由静止开始运动，为了使振膜做周期为T的重复运动并且始终不碰到金属板，求电压u1和u2的最大值；

（3）若振膜固定，金属板充电至电荷量为10q，在带正电的金属板A与振膜M之间有一带电量为q0（） 的尘埃，求该尘埃受到的电场力大小F0.