1、江苏省平潮高中20202021学年（上）高三年级期末考试物 理（考试时间：90分钟 满分：100分） 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第1题图1小明同学在清洗玻璃试管时发现：将盛有半管水的试管倒扣在水槽中时水并不会流入盆中，且管内水面下凹，如图所示他又在水槽中滴入一滴蓝色的硫酸铜溶液，一段时间后试管中的水也变蓝了对于上述现象，下列说法中正确的是A试管中水面下凹是由于管中气体压强引起的B试管中水面下凹说明水对玻璃是不浸润的C试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子间存在斥力D试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的22020年6月23日，“北斗三号”全球卫星导航
2、系统的最后一颗卫星成功发射在“北斗三号”的30颗组网卫星中，包含3颗地球同步卫星（离地高度约3.6万千米），24颗地球中圆轨道卫星（离地高度约2万千米）则A同步卫星的发射速度一定大于11.2 km/sB同步卫星的向心加速度小于中圆轨道卫星的向心加速度C同步卫星的运行周期小于中圆轨道卫星的运行周期D质量相同的同步卫星和中圆轨道卫星相比，同步卫星的动能大第3题图42x/my/m0.160.1PO3如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t1=0时的波形图，此时质点P向y轴负方向运动，虚线为t2=0.1s时的波形图，已知周期T0.1s则A简谐波传播的速度为15m/sB简谐波沿x轴正方向传播Ct=0.2
3、s时质点P再次回到初始位置D00.3s内质点P通过的路程为0.3m4中国是核电大国，到2020年1月，已经建成19座核电站，核电站是利用原子核发生裂变反应时所产生的核能来进行发电的关于原子核与核能，以下说法正确的是A组成原子核的核子之间只存在引力B核反应中由于核子数减少而导致质量亏损C比结合能越大的原子核越稳定，核子平均质量越小D核电站利用中等质量的原子核分裂成质量较小的原子核来获取核能辘轳第5题图5据物原记载：“史佚始作辘轳”人们借助辘轳从井中汲水的示意图如图某人以恒定角速度转动辘轳汲水时，绳子不断重叠地绕在一起，绳子的粗细不可忽略则A水桶匀速上升B水桶减速上升C绳子拉水桶的力大于水桶拉绳子
4、的力D绳子拉水桶的力大于水桶和水的总重力qQabcd第6题图6在固定点电荷Q的电场中，一试探电荷q仅在静电力作用下绕点电荷Q沿椭圆轨道运动，a、b、c、d为椭圆轨道上四点，如图所示下列说法正确的是Ab、d两点电场强度相同Ba点电势一定比c点电势高C试探电荷由a运动到c的过程中电势能增大D试探电荷与固定点电荷带同种电荷7军事演习中，某伞兵从运输机上跳伞，一段时间后开始匀速下降，然后进入方向水平向右、风速恒定的区域图中虚线表示其在该区域中运动状态达到稳定后的轨迹，降落伞的姿态和运动轨迹可能正确的是ABCDv0第8题图8如图所示，滑块以初速度v0从固定斜面顶端下滑，到达斜面底端时速度刚好为零取斜面底
5、端所在水平面为零势能面下列描述滑块的加速度大小a、重力功率P、动能Ek、机械能E随时间t变化的图象中，可能正确的是OtaAOtEDOtEKCBOtP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分第9题图SCR2E rR19如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻（R1r），R2为可变电阻，C为电容器，闭合开关后改变R2的阻值，则A增大R2的阻值，电阻R1上的电压也增大B增大R2的阻值，电容器C上的电荷量增加C当R2= 0时，电源的输出功率最大D当R2= 0时，电源的效率最大10氢原子能级图如图所示，氢
6、原子从n3的各个能级直接跃迁至n=2能级时，辐射光的谱线称为巴尔末线系关于巴尔末线系，下列说法正确的有第10题图-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV01234nEnA波长最长的谱线对应光子的能量为1.89 eVB大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁过程，可辐射出6种处于巴尔末线系的光子C氢原子从n=3能级跃迁至n=2能级时，辐射出的光子不能使逸出功为2.25eV的金属发生光电效应D若氢原子从n=4能级跃迁至n=2能级时辐射出的光子能使某金属发生光电效应，则光电子的最大初动能为2.55 eV第11题图平面镜光屏S11水平放置的单色线光源S发出的光有一部分直接入射到竖直光屏上，一
7、部分通过水平放置的平面镜反射后射到屏上，这两列光相遇时会发生干涉，形成水平的明暗相间的条纹则A将光屏向右平移，相邻条纹间距减小B将光屏向右平移，相邻条纹间距增大C将线光源S向下平移，相邻条纹间距减小D将线光源S向下平移，相邻条纹间距增大12实验小组用图甲所示装置研究电子在平行金属板间的运动将放射源P靠近速度选择器，速度选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，P能沿水平方向发出不同速率的电子，某速率的电子能沿直线通过速度选择器，再沿平行金属板A、B的中轴线O1O2射入板间已知水平金属板长为L、间距为d，两板间加有图乙所示的交变电压，电子的电荷量为e，质量为m（电子重力及相互间作用力忽略不计）以下说
8、法中正确的有图（乙）UABOtTU0-U0图（甲）第12题图PEBABO2O1A沿直线穿过速度选择器的电子的速率为B只增大速度选择器中的电场强度E，沿中轴线射入的电子穿过A、B板的时间变长C若t=时刻进入A、B板间的电子恰能水平飞出，则飞出方向可能沿O1O2D若t=0时刻进入金属板间A、B的电子恰能水平飞出，则（n=1,2,3）三、实验题：本题共2小题，共计14分请将解答写在答题卡相应的位置第13题图托盘1托盘2小车1小车213(6分) 图示是探究“加速度与力的关系”的实验装置两辆相同的小车，放在同一块长木板上，小车前端各系一根细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂上托盘，盘里可放砝码两小车后端各系一条
9、细线，细线后端用夹子夹住，打开夹子，托盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止运动（1）下列实验要求中错误的是 A细绳需要与木板平行B需要平衡小车与木板间的摩擦力C托盘和砝码的总质量需远小于小车的质量D两个托盘及所放砝码的总质量必须相等（2）正确操作后，用刻度尺测出两小车通过的位移分别为x1、x2，则它们的加速度之比等于 用天平测出两个托盘（含砝码）的质量分别为m1、m2，若关系式 （用所测物理量的符号表示）成立，则说明加速度大小与力成正比14(8分)太阳能电池在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻实验小组用伏安法探究某太阳能电池视为电阻RS时的IU
10、特性（1）实验小组先用欧姆表“100”挡粗测该太阳能电池的电阻RS，发现指针从左端开始只偏转很小角度，为使测量结果更准确，他们需改用 （选填“1k”或“10”）挡位，并重新进行 （2）实验小组设计好电路后，正确操作，得到了多组电压表和电流表的示数U、I，如下表所示：U/V0.01.21.62.02.42.62.83.0I/mA0.00.00.10.40.91.83.35.1他们设计的电路图可能是图甲中的 (选填“A”或“B”)图请根据表中数据在图乙中作出太阳能电池RS的IU图线由所作图线可知，随所加电压的增大，太阳能电池的电阻RS ，能反映该太阳能电池真实IU特性的曲线应该在所作图线的 （选填
11、“上方”或“下方”）I/mAU/VO1.00.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.82.03.04.05.06.0第14题图乙第14题图甲RSSE rARmAVRSSE rBRmAV四、计算题：本题共4小题，共计46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15（6分）如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景已知篮球内部容积为7.5L，环境温度为27，大气压强为1.0atm，打气前球内气压等于外界大气压强，手持式打气筒每打一次气能将0.5L、1.0 atm的空气打入球内，当球内气压达到1.6 a
12、tm时停止打气（1atm=1.0105 Pa）（1）已知温度为0、压强为1atm标准状态下气体的摩尔体积为V0=22.4L/mol，求打气前该篮球内空气的分子数n（取阿伏伽德罗常数NA=6.01023mol-1，计算结果保留两位有效数字）；（2）要使篮球内气压达到1.6 atm，求需打气的次数N（设打气过程中气体温度不变）第15题图16（10分）如图所示，两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角=30，导轨间距L=0.5m，导轨下端接定值电阻R=2，导轨电阻忽略不计在导轨上距底端d=2m处垂直导轨放置一根导体棒MN，其质量m=0.2kg，电阻r=0.5，导体棒始终与导轨接触良好某时刻起在空间加一垂
13、直导轨平面向上的变化磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系为B=0.5t（T），导体棒在沿导轨向上的拉力F作用下处于静止状态，g取10m/s2求：（1）流过电阻R的电流I；（2）t=2s时导体棒所受拉力F的大小；第16题图BdNRML（3）从t=4s时磁场保持不变，同时撤去拉力F，导体棒沿导轨下滑至底端时速度恰好达到最大，此过程回路产生的热量Q17(14分) 如图所示，倾角=30的固定斜面与水平地面在B点平滑连接质量M=9.0kg的滑块静止在水平地面上，滑块与地面之间的动摩擦因数=0.25现将质量m=1.0kg的光滑小球从斜面上A点由静止释放，A点距水平地面的高度为H=5.0m已知小球与滑块间的
14、碰撞是弹性碰撞，g取10m/s2 （1）求小球由A下滑至B过程所受支持力的冲量大小IN；（2）小球与滑块第一次碰撞后返回斜面的最大高度为3.2m，求第一次碰后滑块的速度大小vM1；（3）求小球与滑块发生第n次碰撞后，滑块滑行的距离snHABmM第17题图18（16分）一台质谱仪的工作原理如图所示甲、乙两种比荷不同的带电粒子从容器A下方的狭缝S1飘入电势差为U0的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过狭缝S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上已知带电粒子从狭缝S3进入磁场时与垂直磁场边界方向存在一个很小的散射角，所有粒子均打在底片的MN区域内甲粒子能打在底片上的
15、最远点为M，乙粒子能打在底片上的最近点为N，点M、N到狭缝S3的距离分别为xM、xN忽略带电粒子的重力及相互间作用力（1）求甲粒子的比荷；（2）求乙粒子在磁场中运动的最长时间t；（3）若考虑加速电压有波动，在（U0-U）到（U0+U）之间变化，要使甲、乙两种粒子在底片上没有重叠，求U应满足的条件第18题图ABNMS1S2S3xNxMU0江苏省平潮高中20202021学年（上）高三年级期末考试物理参考答案及评分标准一、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1D 2B 3B 4C 5D 6C 7A 8D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
16、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O分9BC 10AC 11BD 12ACD三、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13（6分）（1）D（2分） （2）x1:x2 （2分） I/mAU/VO1.00.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.82.03.04.05.06.0（3）（2分）（其他正确表达式也给分）14（8分）（1）1k（1分） 欧姆调零（或电阻调零）（1分） （2）A（2分）如图（2分）先几乎不变，后迅速减小（1分） 上方（1分）四、计算题：本题共4小题，共计46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
17、，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15（6分）解：（1）设球内空气在标准状况下的体积为V，由盖吕萨克定律有 其中 T1=300K，T2=273K （1分） 又 （1分）解得 n=1.81023（个） （1分）（2）由玻意耳定律，有 （2分）解得 N=9（次） （1分）16（10分）解：（1）由法拉第电磁感应定律，有，其中 （1分）又 （1分）解得 I1=0.2A （1分）（2）当t=2s时：B1=1.0T （1分）导体棒受力平衡 （1分）解得 F=1.1N （1分）（3）当t=4s时B2=2.0T，此后磁感应强度不变，设导体棒最大速度为vm，有 又 （1分
18、）可解得 vm=2.5m/s （1分）由功能关系，有 （1分）解得 Q=1.375J （1分）17（14分）解：（1）小球光滑，沿斜面匀加速下滑，有mgsin=ma 可得 a=5m/s2 （1分）由 得t =2s （1分）所以I=FNt=mgcost= （2分）（2）小球到达B点时 v1= at=10m/s （1分）设小球与滑块第一次碰后反弹速度大小为vm1，滑块速度大小为vM1 有 （1分）得 vM1=8m/s （1分）又 （1分）解得 （1分）（3）第一次碰后，小球沿斜面往返的时间滑块沿水平地面滑行的时间小球第二次与滑块碰撞时滑块已静止 （1分）第二次碰前小球速度v2=vm1=8m/s，由
19、可得 （1分）同理可知小球第三次与滑块碰撞时滑块也已静止，由可得 所以小球第n次与滑块碰撞后，滑块速度 （1分）由 （1分）得 （或） （1分）18（16分）解：（1）甲粒子打在底片上的最远点M，对应甲粒子在磁场中偏转了半个圆周，即r甲= （1分）U0q甲=m甲v甲2 （1分）B q甲v甲= （1分）解得 （2分）（2）乙粒子打在底片上的最近点N，对应乙粒子以散射角进入磁场，即2r乙cos= xN （1分）又 U0q乙=m乙v乙2 （1分）B q乙v乙= （1分）乙粒子在磁场中偏转角为（+2）时，运动的时间最长，即r乙（+2）=v乙t （1分）解得 t= （1分）（3）要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠，即甲粒子打在底片上距离狭缝S3的最小距离比乙粒子打在底片上距离狭缝S3的最大距离大，故2r甲cos2r乙 （1分）（U0-U）q甲=m甲v甲22 （1分）（U0+U）q乙=m乙v乙22 （1分）r甲=，r乙= （1分） 解得 U （2分）
