1、江苏省昆山市20202021年度高三物理下学期仿真训练试题（五）（总分100分，时间75分钟）一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）12020年，“嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷“压电效应”。如图所示，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著。石英晶体（）A没有确定的熔点B具有各向同性的压电效应C没有确定的几何形状D是单晶体2如图所示，x为未知放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可
2、能是（）A和的混合放射源B纯放射源C和的混合放射源D纯放射源3下面四幅图是用来“探究感应电流的方向遵循什么规律”的实验示意图灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律下列说法正确的是A该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系B该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向C该实验必需保持磁铁运动的速率不变D该实验必需记录感应电流产生的磁场方向4如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知ad是等温膨胀过程，则对于图中所示的4个过程中，以下说法中错误的是（）Aab过程气体对外做功最多，内能增加也最多Bac过
3、程气体一定吸热Cb、c、d、e各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同Dae过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功5天问是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。2020年7月23日，我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实。图中虚线为天问一号的“地”“火”转移轨道，下列说法正确的是（）A天问一号最小发射速度为B天问一号沿虚线轨道进入火星轨道需要点火加速C.天问一号沿虚线轨道从地球到达火星轨道处,此过程中线速度逐渐变大.D天问一号从地球飞到火星轨道的时间大于火星公转周期的一半6图甲是氢原子的部分能级图，
4、图乙是光电效应演示装置，装置中金属锌的逸出功为3.4eV。用大量处于n=4能级的氢原子跃迁时发出的光去照射锌板，下列说法正确的的是（）A锌板不会发生光电效应 B若发生光电效，则验电器内的金属片带负电C光电效应本质上是衰变D从锌板打出来的光电子获得的最大初动能为9.35eV7如图，建筑工地上的打桩过程可简化为：重锤从空中某一固定高度由静止释放，与钢筋混凝土预制桩在极短时间内发生碰撞，并以共同速度下降一段距离后停下来。则（）A重锤质量越大，撞预制桩前瞬间的速度越大B重锤质量越大，预制桩被撞后瞬间的速度越大C碰撞过程中，重锤和预制桩的总机械能保持不变D整个过程中，重锤和预制桩的总动量保持不变8如图所
5、示，理想变压器原、副线圈的匝数比为21，副线圈上接有一个理想电流表和一个电动机。当原线圈接在电压为的交流电源后，电流表的示数，电动机带动一质量的物体以的速度匀速上升，取重力加速度，下列说法正确的是（）A原线圈中的电流为10AB变压器的输入功率为C电动机的内阻是D由于机械故障导致电机被卡住不转，则电流表的示数将变小9如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于点O对称。圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆，c点为半圆与y轴的交点，a、b为一平行于x轴的直线与半圆的交点，下列说法错误的是（）Aa、b两点的场强不相同Ba、b两点的电势相同C将一个负点电荷沿着圆弧从a移到c点再沿
6、y轴正方向移动，电势能先增大后不变D半圆上任一点，两电荷的电场强度大小分别是、，则为一定值10如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量m=0.1kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度g=10m/s2，则（）A小球释放位置距地面的高度为0.6mB小球在下落过程受到的风力为0.2NC小球刚接触弹簧时的动能为0.45JD小
7、球的最大加速度大小为10m/s2二、非选择题（本题共5题，共60分，）11（15分）如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。你认为以上测量中不妥的有：_（填序号）。（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了UI坐标，根据实验数据画出了坐标点，
8、如图丙所示。请你完成UI图线_，并由图线求出等效电源的电动势E=_V，内阻r=_。乙丙（3）由于电压表和电流表内阻的影响不可忽略，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比_（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。12（8分）截面为矩形的均匀透明物体放置在真空中，一单色光入射到上表面MQ，与MQ的夹角为45，折射后到达MN面的中点并恰好不从MN面射出，已知真空中的光速为C。求：（1）该透明物体的折射率；（2）光从射入透明物体到第一次从NP面射出所用的时间t。13（8分）跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量m=50kg的跑酷运动员，在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以的速度从边缘的A点水
9、平向右跳出，运动时间=0.6s后落在一倾角为53的斜面B点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转身并调整姿势，以的速度从B点水平向左蹬出，刚好落到斜面的底端C点。假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6。求：（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度大小；（2）从B点落到C点的过程中运动员重力做的功W。14（14分）如图所示，圆柱形管的底端固定一弹射器，弹射器上有一质量m1= 1 kg的小滑块，管和弹射器的总质量m2= 2 kg，滑块与管内壁间的滑动摩擦力大小为0.4m1g。整个装置竖直静止在水平地面上。发射时，滑块离开弹射器瞬间距离上管口的距离
10、为 1.0 m；滑块离开弹射器后上升的最大高度为1.4 m。小滑块可视为质点且弹射时间极短，每次弹射后滑块获得的初速度相等，忽略空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2。求（最后结论可保留根号）（1）滑块被弹射后在圆柱形管内向上滑动时的加速度大小；（2）滑块离开弹射器后运动到最高点的时间；（3）当滑块离开弹射器瞬间，对圆柱形管施加一个竖直向上的恒力F，为保证滑块不滑出管口，计算F的最小值。15（15分）如图所示，质量为m、带电荷量为q的正离子，从粒子源飘入加速电场，其初速度几乎为0，经过加速电场加速后，通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。磁场中的竖直绝缘
11、薄板ab与磁场的上、下边界分别垂直相交于a、b两点，Ob=L。离子打到ab板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后平行于ab方向的分速度不变，垂直于ab方向的分速度大小不变、方向相反。离子重力不计，电荷量保持不变。求(1)若离子能通过b点，求加速电场的电压U0；(2)若离子从下边界飞出磁场，求加速电场的电压应满足的条件；(3)若加速电场的电压大小为第(1)问中的4倍，离子从磁场上边界的c点飞出，求离子在磁场中的运动时间t。物理试卷（总分：100分考试时间：75分钟）一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）12020年，“嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有
12、用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷“压电效应”。如图所示，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著。石英晶体（）A没有确定的熔点B具有各向同性的压电效应C没有确定的几何形状D是单晶体【答案】D2如图所示，x为未知放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是（）A和的混合放射源B纯放射源C和的混合放射源D纯放射源【答案】C3下面四幅图是用来“探究感应电流的方向遵循什么规律”的实验示意图灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记
13、录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律下列说法正确的是A该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系B该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向C该实验必需保持磁铁运动的速率不变D该实验必需记录感应电流产生的磁场方向【答案】D4如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知ad是等温膨胀过程，则对于图中所示的4个过程中，以下说法中错误的是（）Aab过程气体对外做功最多，内能增加也最多Bac过程气体一定吸热Cb、c、d、e各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同Dae过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功【答案】D5天问是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自
14、然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。2020年7月23日，我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实。图中虚线为天问一号的“地”“火”转移轨道，下列说法正确的是（）A天问一号最小发射速度为B天问一号由虚线轨道进入火星轨道需要点火加速C天问一号由地球到火星的虚线轨道上线速度逐渐变大D天问一号从地球飞到火星轨道的时间大于火星公转周期的一半【答案】B6图甲是氢原子的部分能级图，图乙是光电效应演示装置，装置中金属锌的逸出功为3.4eV。用大量处于n=4能级的氢原子跃迁时发出的光去照射锌板，下列说法正确的的是（）A锌板不会发生光电效应 B若发生光电效，则验电器内的金属片带
15、负电C光电效应本质上是衰变D从锌板打出来的光电子获得的最大初动能为9.35eV【答案】D7如图，建筑工地上的打桩过程可简化为：重锤从空中某一固定高度由静止释放，与钢筋混凝土预制桩在极短时间内发生碰撞，并以共同速度下降一段距离后停下来。则（）A重锤质量越大，撞预制桩前瞬间的速度越大B重锤质量越大，预制桩被撞后瞬间的速度越大C碰撞过程中，重锤和预制桩的总机械能保持不变D整个过程中，重锤和预制桩的总动量保持不变【答案】B8如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为21，副线圈上接有一个理想电流表和一个电动机。当原线圈接在电压为的交流电源后，电流表的示数，电动机带动一质量的物体以的速度匀速上升，取重力加
16、速度，下列说法正确的是（）A原线圈中的电流为10AB变压器的输入功率为C电动机的内阻是D由于机械故障导致电机被卡住不转，则电流表的示数将变小【答案】C9如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于点O对称。圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆，c点为半圆与y轴的交点，a、b为一平行于x轴的直线与半圆的交点，下列说法错误的是（）Aa、b两点的场强不相同Ba、b两点的电势相同C将一个负点电荷沿着圆弧从a移到c点再沿y轴正方向移动，电势能先增大后不变D半圆上任一点，两电荷的电场强度大小分别是、，则为一定值【答案】C10如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，
17、质量m=0.1kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度g=10m/s2，则（）A小球释放位置距地面的高度为0.6mB小球在下落过程受到的风力为0.2NC小球刚接触弹簧时的动能为0.45JD小球的最大加速度大小为10m/s2【答案】C二、非选择题（本题共5题，共60分，）11（15分）如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱
18、的两个输出端。（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。你认为以上测量中不妥的有：_（填序号）。（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了UI坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示。请你完成UI图线_，并由图线求出等效电源的电动势E=_V，内阻r=_。乙丙（3）由于电压表和电流表内阻的影响不可忽略，则采用此测量电
19、路所测得的电动势与实际值相比_（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。【答案】 1.45（0.02） 0.75（0.02）偏小【详解】(1)1因黑箱中可能有电源，所以不能直接用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻，不妥；当用电流表直接测a、b间的电流时，电流表有可能将内部电源短接而造成损坏，所以不妥；用电压挡可以测a、b间的输出电压。(2)2连线时应使尽可能多的点在线上，不在线上的点应均匀分布在图线两侧，连线如图所示。3根据闭合电路欧姆定律可得结合图像可得电源电动势4内阻。(3)5由于电压表有一定电阻，所以当电流表的读数为零时，电压表的读数小于电源电动势，图线的纵截距小于电源电动势，即测得的电动势偏
20、小。6当外电阻为零时，短路电流为图线的横截距（纵轴坐标从0开始），所以图像的斜率绝对值小于电源内阻值，即测得的电源内阻偏小。12（8分）截面为矩形的均匀透明物体放置在真空中，一单色光入射到上表面MQ，与MQ的夹角为45，折射后到达MN面的中点并恰好不从MN面射出，已知真空中的光速为c。求：（1）该透明物体的折射率；（2）光从射入透明物体到第一次从NP面射出所用的时间t。【答案】（1）；（2）【详解】（1）光路如图所示，在MQ面上，入射角a=45，由折射定律在MN面的中点恰好发生全反射，设全反射临界角为C由几何关系解得（2）透明体中光速由（1）知所求时间可得13（8分）跑酷是以日常生活的环境为运
21、动场所的极限运动。质量m=50kg的跑酷运动员，在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以的速度从边缘的A点水平向右跳出，运动时间=0.6s后落在一倾角为53的斜面B点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转身并调整姿势，以的速度从B点水平向左蹬出，刚好落到斜面的底端C点。假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6。求：（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度大小；（2）从B点落到C点的过程中运动员重力做的功W。【答案】（1）v0 =8m/s；（2）【详解】（1）假设运动员刚落在B点时竖直方向的速度为vy，运动员从A点落到B点，有：vy=g t1v0 =
22、vytan53 得v0 =8m/s （2）运动员从B点落到C点，做平抛运动。在此过程中，有：水平位移竖直位移又得7如图所示，圆柱形管的底端固定一弹射器，弹射器上有一质量m1= 1 kg的小滑块，管和弹射器的总质量m2= 2 kg，滑块与管内壁间的滑动摩擦力大小为0.4m1g。整个装置竖直静止在水平地面上。发射时，滑块离开弹射器瞬间距离上管口的距离为 1.0 m；滑块离开弹射器后上升的最大高度为1.4 m。小滑块可视为质点且弹射时间极短，每次弹射后滑块获得的初速度相等，忽略空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2。求（最后结论可保留根号）（1）滑块被弹射后在圆柱形管内滑动时的加速度大小；（2）滑
23、块离开弹射器后运动到最高点的时间；（3）当滑块离开弹射器瞬间，对圆柱形管施加一个竖直向上的恒力F，为保证滑块不滑出管口，计算F的最小值。【答案】（1）；（2）；（3）24N【详解】（1）对滑块由牛顿第二定律得解得（2）设滑块离开弹射器的初速度为v0，离开管口的速度为v1，滑块到上端口的距离为l，滑块上升的最大高度为H。滑块由底端。上升到最高点的过程中，由动能定理得滑块离开管口后竖直上抛，由动能定理得滑块滑到管口的时间滑块从管口，上抛到最大高度处的时间滑块运动的总时间解得（3）为保证滑块不滑出圆柱管，当滑块运动至圆柱形管口时，滑块与圆柱形管恰好共速，所需要施加的外力F最小。设圆柱形管上升的加速度
24、为a2，共速的时间为t3，共速的速度为v。对管由牛顿第二定律得滑块与圆柱形管的相对位移共速时解得F= 24N15（15分）如图所示，质量为m、带电荷量为q的正离子，从粒子源飘入加速电场，其初速度几乎为0，经过加速电场加速后，通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。磁场中的竖直绝缘薄板ab与磁场的上、下边界分别垂直相交于a、b两点，Ob=L。离子打到ab板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后平行于ab方向的分速度不变，垂直于ab方向的分速度大小不变、方向相反。离子重力不计，电荷量保持不变。求(1)若离子能通过b点，求加速电场的电压U0；(2)若离子从下边界飞
25、出磁场，求加速电场的电压应满足的条件；(3)若加速电场的电压大小为第(1)问中的4倍，离子从磁场上边界的c点飞出，求离子在磁场中的运动时间t。【答案】(1)；(2)；(3)（n=1，2，3）【详解】(1)离子经过加速电场加速，由动能定理可知离子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可知，且离子能通过b点，则联立可得(2)如图甲所示离子与薄板碰撞后，运动轨迹恰好与磁场下边界相切，设此时加速电场加速电压为，离子做匀速圆周运动的半径为。由几何关系可知可得，此时加速电场的电压离子若从下边界飞出磁场，则加速电场的电压应满足的条件(3)若加速电场的电压大小为4U0，可得设离子做匀速圆周运动的周期为，则可得如图所示，离子从上边界的c点飞出磁场时，速度方向可能沿左上方或右上方则：得此过程中，离子最后阶段射出磁场所用时间离子在磁场中运动时间为（n=1，2，3）解得（n=1，2，3）