2021届安徽省合肥市高三（上）调研性检测物理试题 （含答案）

合肥市 2021 届高三调研性检测 物理试题 （考试时间：90 分钟 满分：100 分） 注意事项： 1.答题前，务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。 2.答第Ⅰ卷时，每小题选出答案后，用 2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡 皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答第Ⅱ卷时，必须使用 0.5 毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图 题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出，确认后再用 0.5 毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示 的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 4.考试结束，务必将答题卡和答题卷一并上交。 第Ⅰ卷（满分 40 分） 一、选择题（本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。1-7 题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是 正确的，8-10 题有多个选项是正确的，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。） 1.下列各物理量的单位中，属于国际单位制中基本单位的是 A.N B.kg C.Ω D.V 2.如图所示，小滑块在水平外力 F 作用下，沿水平地面从 A 点由静止向右滑行，滑至 B 点时撤去外力 F， 到达 C 点时速度恰为零，不计空气阻力。则下列说法中正确的是 A.BC 段滑块动量的改变量大于阻力的冲量 B.AB 段和 BC 段滑块动量的变化量相同 C.滑块运动的全过程，F 的功与克服阻力的功相等 D.滑块运动的全过程，F 的冲量与阻力的冲量相同 3.2020 年 7 月 23 日，我国成功发射“天问一号”火星探测器。若将地球和火星绕太阳的公转视为匀速圆周 运动，且忽略自转影响。根据下表中的数据，结合所学知识可以判断 行星 天体质量/kg 天体半径/m 公转轨道半径/m 地球 火星 A.太阳对地球的引力大于太阳对火星的引力 246.0 10× 66.0 10× 111.5 10× 236.4 10× 63.4 10× 112.3 10×B.火星的公转周期小于 l 年 C.火星的第一宇宙速度大于 7.9km/s D.“天问一号”的发射速度大于 16.7km/s 4.核电站是利用反应堆释放出的能量将水变成高温高压的水蒸气来推动汽轮发电机发电的，反应堆的核反应 方程为 。已知铀核、中子、锶（Sr）核、氙（Xe）核的质量分别为 m U、 mn、mSr、mXe，光在真空中的传播速度为 c。则下列说法正确的是 A.Z=38 k=10 B.该反应过程 C. 核的比结合能大于 核比结合能 D.一个 核裂变时释放的能量为 5.固定在竖直面内的半圆弧 ABC 的半径为 R，直径 AB 水平，小孔 P 和圆心 O 连线与水平方向夹角为 。 自 A 点将质量为 m 的小球水平抛出，一段时间后，小球恰好通过小孔 P，重力加速度为 g，不计空气阻力。 下列说法正确的是 A.小球平抛的初速度大小为 B.小球通过小孔 P 的速度一定沿 OP 方向 C.只要初速度大小合适，小球可以通过 B 点 D.小球通过小孔 P 时，重力的瞬时功率为 6.如图所示，在 x 轴上相距为 L 的两点固定等量异种电荷+Q、-Q，虚线是以-Q 所在点为中心、边长也为 L 的正方形，a、b、c、d 是正方形的四个顶点，且 a、b 连线平行 x 轴。则下列说法正确的是 A.b 点电势高于 d 点 235 1 90 136 1 92 0 54 0ZU n Sr Xe k n+ → + + U Sr Xem m m= + 235 92U 136 54 Xe 235 92U ( ) 2 U Sr Xem m m c− + θ 2cos 2sin gR θ θ 2 sinmg gR θB.b、c 连线上各点电势相同 C.a、d 两点处的电场强度相同。 D.将一正电荷沿虚线由 a 点移至 b 点，其电势能逐渐增大 7.如图所示，两平行通电长直导线通入同向电流。若将电流 I1 在导线 2 处产生的磁感应强度记为 B1，电流 I2 在导线 1 处产生的磁感应强度记为 B2；电流 I1 对电流 I2 的安培力记为 F1，电流 I2 对电流 I1 的安培力记为 F2。则下列说法正确的是 A.若增大通电导线间距离，则 F1 和 F2 均增大 B.若 ，则 C.无论 I1、I2 如何变化，总有 D.无论 I1、I2 如何变化，总有 8.某闭合金属线圈，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示规 律变化。已知线圈匝数为 100，总电阻为 1Ω， 取 10。则下列说法正确的是 A.t=0 时，线圈中的感应电动势为 0 B.t=1s 时，线圈中的电流改变方向 C.t=3s 时，线圈平面垂直于磁感线 D.4s 内，线圈中产生的焦耳热为 12.5J 9.老师在课堂上做了一个实验：弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能 上下振动较长时间才停下来；如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环，使磁极上下振动时穿过它，磁铁就 会很快地停下来。某同学课后在家重做该实验，反复实验后发现：磁铁下方放置圆环，并没有对磁铁的振 动产生影响，对比老师演示的实验，其产生的原因可能是 1 2I I< 1 2F F< 1 2F F= − 1 2B B= − 2πA.磁铁 N、S 极倒置 B.弹簧劲度系数过小 C.铝制圆环中间某处断裂 D.换用了非金属材质圆环 10.在图示电路中，电源内阻不可忽略，R1、R2 为定值电阻， 为灵敏电流计， 为理想电压表，平行 板电容器两极板水平。开关 S 闭合后，位于电容器两板间的带电油滴恰好静止（不考虑空气影响）。现将滑 片 P 向上移动，则以下说法正确的是 A.油滴向上运动 B. 示数减小 C. 中有从 b 到 a 的电流 D.R1 消耗功率增大 第Ⅱ卷（满分 60 分） 二、实验题（本题共 2 小题，共 16 分） 11.（6 分）图 1 是用来测定小物块与水平木板间动摩擦因数的装置图。带有曲面部分的长木板固定在水平 地面上，在其水平部分合适位置安装光电门，用游标卡尺测出挡光片的宽度 d，将带有挡光片的小物块从曲 面上不同位置由静止释放，光电门记录挡光时间为 t，用刻度尺测出小物块停止的位置到光电门的距离 x， 已知重力加速度为 g。 （1）图 2 所示游标卡尺的读数为____________mm； （2）如图 3，若用图象法计算动摩擦因数，图象纵轴代表的是___________（填 t、 或 ）； （3）在（2）的情况下，得到图象斜率为 k，则动摩擦因数的表达式为________（用题中所给物理量的符号 1 t 2 1 t表示）。 12.（10 分）某兴趣小组欲描绘一小灯泡的 U-I 关系图线。已知该灯泡的额定电压为 2.0V，额定电流约为 0.5A，提供的实验器材如下。 电源：电动势 E 为 3.0V； 电压表 V1：量程 0~3V，内阻约 10kΩ； 电压表 V2：量程 0~15V，内阻约 50kΩ； 电流表 A1：量程 0~0.6A，内阻约 0.6Ω； 电流表 A2：量程 0~3A，内阻约 0.1Ω； 滑动变阻器 R：最大阻值 2Ω； 开关 S，导线若干。 用实验得到如下数据（I 和 U 分别表示小灯泡的电流和电压）： I/A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （1）实验中电压表应选用________，电流表应选用___________； （2）在下面虚线框中画出实验电路图； （3）在下面坐标纸上补齐数据表中所给数据点，画出小灯泡的 U-I 曲线。 三、计算题（本题共 4 小题，共 44 分。解答应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。） 13.（10 分）新冠疫情期间，为减少人员的接触，外卖小哥利用无人机运送物品。某次送物品时，他操控无 人机由地面沿竖直向上方向运动一段时间后悬停在顾客家阳台旁，顾客便可拿到物品。假定整个上升过程可视为匀加速、匀速、匀减速三个阶段，其中匀加速和匀速阶段的时间分别为 4s 和 22s，遥控器上显示其 最大速度为 1m/s，最大高度为 25m，外卖物品质量为 1kg，设物品受到的空气阻力恒为重力的 0.02 倍，g 取 9.8m/s2。求： （1）无人机匀减速阶段的加速度大小； （2）匀加速阶段无人机对物品的作用力。 14.（10 分）如图所示，半圆轨道竖直固定在光滑水平面上，直径 MN 竖直。刚开始时，小物块 P 和 Q 静止， 二者间有一被压缩后锁定的轻弹簧（与物块未栓接），弹簧锁定时的弹性势能为 9J。解除锁定（时间极短） 后，P、Q 将与弹簧分离。已知 P、Q 的质量均为 0.25kg，半圆轨道的半径 R=0.4m，重力加速度 g 取 10m/s2，不计一切阻力。问： （1）解除锁定后，P、Q 与弹簧分离时的速度大小； （2）判断 Q 能否通过半圆轨道的最高点，并说明理由。 15.（12 分）如图所示，直角坐标系 xOy 所在空间的第一、二象限内分布着方向垂直坐标平面向外的匀强磁 场。一带正电粒子从原点 O 以初速度 v0 沿 x 轴负方向射出，然后恰能通过第一象限内 P 点，已知 P 点坐标 为 ，带电粒子的比荷为 k，不计重力。求： （1）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小； ( ), 3a a（2）若仅将第一象限内的磁场换为平行 y 轴的匀强电场，粒子也恰能经过 P，求该电场的电场强度 E 的大 小及粒子从 O 到 P 所经历的时间 t。 16.（12 分）如图所示，相距为 L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为 ，上端接有阻值为 R 的定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小为 B。将质量为 m 的导体棒由静止释放， 一段时间后棒获得最大速度，此过程通过导体棒横截面的电量为 q。已知导体棒与两导轨始终保持垂直且接 触良好，其接入电路的电阻为 r，导轨电阻不计，重力加速度为 g，求此过程中 （1）棒下滑的最大速度 v； （2）棒下滑的距离 x 及时间 t； （3）棒中产生的焦耳热 Q。 合肥市 2021 届高三调研性检测 物理试题参考答案及评分标准 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A A D C C AD CD AC 二、实验题 11.（6 分）（1）4.25mm（2 分）；（2） （2 分）；（3） （2 分） 12.（10 分） （1）V1 A1（各 1 分） （2） （4 分） （3） （4 分） 三、计算题 θ 2 1 t 2 2 kd g13.（10 分） （1）设匀减速阶段时间为 t，根据匀变速直线运动的平均速度以及匀速运动规律可知 （3 分） 其中 可以得到 t=2s （1 分） 故匀减速阶段的加速度大小为 （1 分） （2）根据牛顿第二定律可知 加速阶段 （2 分） 其中 f=0.02mg，又 （1 分） 代入数据解得 F1=10.246N （1 分） 匀加速阶段无人机对物品的作用力方向竖直向上 （1 分） （其他合理答案也给分） 14.（10 分）（1）设 P、Q 与弹簧分离的速度大小分别为 v1、v2，弹簧锁定时的弹性势能为 Ep，由动量守恒 定律和机械能守恒定律，得 （2 分） （2 分） 联立解得 （1 分） （2）假定 Q 能通过半圆轨道的最高点 M，且在最高点的速度为 v 根据机械能守恒定律可得 （2 分） 解得 另一方面，若 Q 恰能通过 M 点，在 M 点 根据牛顿第二定律及向心力公式有 （2 分） 解得 故 Q 能通过最高点 （1 分） （其他合理答案也给分） 15.（12 分） 4 22 252 2 m m m v vv t m× + × + = 1 /mv m s= 20.5 /mva m st = = 1 0F mg f ma− − = 2 0 0 0.25 /mva m st = = 1 2mv mv= 2 2 1 2 1 1 2 2pE mv mv= + 1 2 6 /v v m s= = 2 2 1 1 122 2mv mg R mv= ⋅ + 2 5 /v m s= 2 Mvmg m R = 2 /Mv m s v=