江苏省百校联考2021届高三第二次试卷物理试卷 含答案

物理试卷 第 1页（共 6页） 江苏省百校联考高三年级第二次试卷物理 物 理 一、单项选择题：本题共 13小题，每小题 3分，共计 39分．每小题只有一个选项符合题意． 1．游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量相等的 8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面 内逆时针匀速转动，某时刻甲正好在最高点，乙处于最低点．则此 时甲与乙 A．线速度相同 B．加速度相同 C．所受合外力大小相等 D．“摩天轮”对他们作用力大小相等 2．如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经过 a点爬到最高点 b点， 之后开始沿碗下滑并再次经过 a点滑到底部，蚂蚁与碗内各处的动摩擦因数均相同且小 于 1，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是 A．b点与球心的连线与竖直方向的夹角小于 45° B．上爬过程中，蚂蚁所受摩擦力逐渐减小 C．上爬过程中，蚂蚁所受碗的作用力逐渐增大 D．上爬过程和下滑过程中，蚂蚁经过 a点时所受支持力相同 3．小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放 置的篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前， 下列说法正确的是 A．两次在空中的时间可能相等 B．两次抛出的水平初速度可能相等 C．两次抛出的竖直初速度可能相等 D．两次抛出的初动能可能相等 4．如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，在两 D形盒左边的缝隙间放置一对中心开 有小孔 a、b的平行金属板 M、N，每当带正电的粒子从 a孔进入时，立即在两板间加上 恒定电压，粒子经加速后从 b孔射出时，立即撤去电压．粒子进入 D形盒中的匀强磁场 后做匀速圆周运动．已知 D形盒的缝隙间无磁场，不考虑相对论效应，则下列说法正确 的是 A．磁场方向垂直纸面向外 B．粒子运动的周期不断变大 C．粒子每运动一周直径的增加量越来越小 D．增大板间电压，粒子最终获得的最大动能变大 1 2 甲 乙 物理试卷 第 2页（共 6页） 5．如图所示，两恒星 A、B构成双星体，在万有引力的作用下绕连线上的 O点做匀速圆周运 动．在地球上通过望远镜观察该双星体，视线与双星轨道共面．观测发现每隔时间 T两 颗恒星与望远镜共线一次，已知两颗恒星 A、B间距为 d，万有引力 常量为 G，则可推算出双星的总质量为 A． 22 2 π d GT B． 2 3 2 π d GT C． 2 2 2 2π d GT D． 2 324π d GT 6．笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件．当显示屏翻开时磁体远离霍 尔元件，电脑正常工作，当显示屏合上时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠 状态．如图所示是一块长为 a、宽为 b、高为 c的半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是 电荷量为 e的自由电子，元件中通入方向向右的恒定电流．当显示屏合上时，元件处于垂 直于上表面且方向向下的匀强磁场中，元件的前、后表面间产生电压 U，以此来控制屏 幕的熄灭．则元件的 A．前表面的电势低于后表面 B．前、后表面间的电压 U与 a的大小有关 C．前、后表面间的电压 U与 b的大小有关 D．前、后表面间的电压 U与 c的大小有关 7．一个带负电的粒子从 x=0处由静止释放，仅受电场力作用，沿 x轴正方向运动，加速度 a 随位置变化的关系如图所示，x2 - x1 = x3 - x2．可以得出 A．从 x1到 x3过程中，电势先升高后降低 B．在 x1和 x3处，电场强度相同 C．粒子经 x1和 x3处，速度等大反向 D．粒子在 x2处，电势能最大 8．如图，水平桌面上放置着质量为m、2m的A、B两物体，A与B、B与水平面间的动摩擦因 数均为μ．现用水平拉力F拉B，使A、B以相同的加速度运动．设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力F的最大值为 A．3μmg B．4μmg C．5μmg D．6μmg 9．带电量相同、质量不同的粒子从容器 A下方的小孔 S1飘入电势差为 U的加速电场，其初 速度几乎为零．加速后的粒子经过 S3沿着磁场垂直的方向进入磁感应强度为 B的匀强磁场 中，最后打在照相底片 D上，如图所示．运动过程中粒子之间的相互作用忽略不计，下列 说法正确的是 A．这些粒子经过 S3 时的动能相同 B．这些粒子经过 S3 时的速率相同 C．这些粒子在磁场中运动的轨迹圆半径与质量成正比 D．这些粒子在磁场中运动的时间与质量成反比   a O x1 x2 x3 x F mA B 2m 物理试卷 第 3页（共 6页） 10．如图所示，L1、L2、L3为三个相同的灯泡．在变阻器 R的滑片 P向上移动过程中，下列 判断中正确的是 A．L1变亮，L3变暗 B．L2变亮，L3变亮 C．L1中电流变化量大于 L3中电流变化量 D．L1中电流变化量小于 L2中电流变化量 11．如图所示，空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸 面向里，一带电微粒由 a点进入并沿 ab直线向上运动．下列说法正确的是 A．微粒一定带负电 B．微粒的动能一定减小 C．微粒的电势能一定增加 D．微粒的机械能一定不变 12．如图所示，一根两端开口的铜管竖直放置，一磁性较强的柱形磁体从上端放入管 中，过了较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多．则 A．磁体下落变慢，主要是由于磁体受到了空气的阻力 B．磁体下落变慢，主要是由于磁体受到金属铜的吸引 C．铜管对磁体的作用力方向始终向上 D．铜管内感应电流方向保持不变 13．如图甲，倾角为θ的传送带始终以恒定速率 v2逆时针运行，t=0 时速度大小为 v1(v1＞v2) 的小物块从传送带的底端滑上传送带，其速度随时间变化的 v﹣t图象如图乙，则 A．0～t3时间内，小物块所受到的摩擦力始终不变 B．小物块与传送带间的动摩擦因数满足μ大于 tanθ C．t2时刻小物块离传送带底端的距离最远 D．小物块返回传送带底端时的速率小于 v1 二、实验题：本题共2小题，共计14分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 14．(6分)实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸 长量关系”的实验，采用如图甲所示装置， 质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘 中增添砝码，改变弹簧的弹力．实验中作 出了小盘中砝码重力 F 随弹簧伸长量 x 变化的图象如图乙所示． （1）利用图象乙，可求得该弹簧的劲度系数为 ▲ N/m． （2）利用图象乙，可求得小盘的重为 ▲ N，小盘的重力会使弹簧劲度系数的测量结果 与真实值相比 ▲ ． 1v  2v 甲 v t 1v O 2v 1t 2t 3t 乙 L3 L1 L2 R P E r 物理试卷 第 4页（共 6页） 15．(8分)某同学通过实验测量一节干电池的电动势和内阻， 可供选择的器材有：电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)、 滑动变阻器 R1(10Ω，2A)、滑动变阻器 R2(100Ω，2A)、 定值电阻 R0(1.5Ω)、开关 S及导线若干． （1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻 器应选用 ▲ ． （2）实验按照如图甲所示实物连接线路图连接好后进行 测量，测得数据如下表所示． 1 2 3 4 5 I/A 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 U/V 1.46 1.45 1.43 1.42 1.39 由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起上述情况的原因是 ▲ ． （3）为使电压表的示数变化更明显，将上述 器材的连线略加改动，请在方框中画出 改动后的实验电路图． （4）实验中改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的 U－I图线如图所示，则此干电 池的内阻 r = ▲ Ω．(保留两位小数) 三、计算题：本题共 3小题，共计 47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，答案中必须明确写出数值和单位． 16． (14分)如图所示，边长为 L的单匝正方形金属线框质量为 m、电阻为 R，用细线把它悬 挂于有水平边界的方向垂直纸面向内的匀强磁场中，线框的上一半处于磁场内，下一半 处于磁场外，磁场的磁感应强度大小随时间的变化规律为 B=kt(k＞0)．重力加速度为 g， 细线能够承受的最大拉力为 2mg． （1）说出感应电流的方向； （2）求线框静止时线框中感应电流的大小； （3）求从计时开始到细线断裂经历的时间． 待测量 次数 B L × × × ×× × × × × × × × S A － V 15－ 甲 待测电源 R0 ▲▲▲ U/V I/A 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 0.10 0.20 0.300 物理试卷 第 5页（共 6页） 17．(16分)如图所示，一辆货车载着许多相同的圆柱形空油桶在高速公路上匀速行驶．由于 雾霾影响，该车驾驶员的能见度为 s．已知每只空油桶质量为 m，重力加速度为 g，不计 油桶之间的摩擦力． （1）货车匀速行驶时，桶 C受到桶 A给它的支持力为多大? （2）为防止紧急刹车时桶 C脱离桶 B砸向前方的驾驶室而发生危险，刹车时的加速度不 能超过多少？ （3）为确保安全行驶，货车匀速行驶的速度 v不能超过多大？ 物理试卷 第 6页（共 6页） 18．(17分)如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定，上端与质量为 m的物块 A连接，在竖直 向上的拉力 F作用下，物块 A静止于 O点，此时拉力的大小 F=2mg，弹簧的伸长量为 h．现 撤去拉力 F，物块 A竖直向下运动至最低点，此过程中弹簧始终未超出弹性限度． （1）若不计空气阻力，求弹簧的劲度系数 k和物块 A速度的最大值 vm； （2）若物块 A在运动中所受空气阻力大小为 0.1mg，求此情况下物体 A运动的总路程 s； （3）在第(2)题条件下，当物块 A静止后，一个与 A完全相同的物块 B从距 A正上方 H高 处由静止开始下落，与 A碰撞后粘在一起，下降距离 x后能返回 O点，求 H至少多 大?（设空气对粘在一起的两个物体的阻力是单个物体的两倍，且此过程中弹簧始终 未超出弹性限度）． 江苏省百校联考高三年级第二次试卷物理 参考答案及评分标准 一、单项选择题：本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分．每小题只有一个选项符合题意． 1．C 2．A 3．D 4．C 5. B 6．D 7．A 8．D 9．A 10．C 11．A 12．C 13．D 二、实验题：本题共2小题，共计14分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 14．（6 分）（1）200 （2 分） （2） 1 （2 分） （3）不变（2 分） 15．（8 分）（1） R1 （2 分） （2）新电池的内阻很小，内电路的电压降很小 （2 分） （3）如图 （2 分） （4）0.20 （2 分） 三、计算题：本题共 3 小题，共计 47 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，答案中必须明确写出数值和单位． 16．（14 分） 解：（1）逆时针 （2 分） （2）E= △B △t ·L 2 2 =k·L 2 2 = 1 2 kL2 （3 分） I=E R =kL 2 2R （2 分） O F A 物理试卷 第 7页（共 6页） （3）F 安=ILB= k2L3t 2R （3 分） 绳刚断时 mg+ F 安=2mg （2 分） 解得 t=2mgR k2L3 （2 分） 17．（16 分） 解：（1）对桶 C：cos30°=0.5mg FN1 （3 分） 解得 FN1= 3 3 mg （1 分） （2）对桶 C：FN2sin30°=ma （3 分） FN2cos30°=mg （3 分） 解得 a= 3 3 g （1 分） （3）02－v2=2(－a)s （3 分） 解得 v= 2 3gs 3 （2 分） 18．（17分） 解：（1）物块静止在 O点时：F=mg＋kh （1分） 解得 k=mg h （1分） 最大速度时 kx=mg （1分） 从开始到最大速度过程中：mg·2h=1 2 mvm2 （2分） 解得 vm=2 gh （1分） （2）由于最终停止时无空气阻力，所以物体停在 O点下方 2h处，对全过程有： mg·2h－Ffs 路=0 （2分） 解得 s 路=20h （1分） （3）后一物体下落过程中：mg－Ff=ma ，得 a= 9 10 g （2分） 碰前速度为：v= 2aH= 9 5 gH （1分） 相碰动量守恒 mv=2mv 共 （2分） 碰后过程中：－2mg·2h－2Ff·(2x+2h)=0－1 2 ·2mv 共 2 （2分） 解得 H=88h+8x 9 （1分） F 合 FN1FN1 mg FNY FNX FN mg