精品解析：江苏省扬州市扬州大学附属中学东部分校2021-2022学年高三上学期第二次月考物理试卷

扬大附中东部分校2021—2022学年度第一学期 第二次模块学习效果调查高三物理试题 （总分100分 时间75分 ） 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。 1. 某水电站输电给远处的用户，其输电功率为P，输电电压为U，输电电流为I，输电线总电阻为r，则下列表达式正确的是（　　） A. U=Ir B. P=UI C. P=I2r D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．Ir表示导线上的电压损失，不等于输电电压U，选项A错误； B．P=UI等于输电功率，选项B正确； C．I2r表示导线上的功率损失，不等于输电功率，选项C错误； D．不不表示任何意义，也不等于输电功率，选项D错误。 故选B。 2. 如图所示为一定质量的氦气（可视为理想气体）状态变化的图像。已知该氦气所含的氦分子总数为N，氦气的摩尔质量为M，在状态A时的压强为。已知阿伏加德罗常数为，下列说法正确的是（　　） A. 氦气分子的质量为 B. B状态时氦气的压强为 C. B→C过程中氦气向外界放热 D. C状态时氦气分子间的平均距离 【答案】C 【解析】 【详解】A．氦气分子的质量 故A错误； B．由图示图象可知，A到B过程气体体积不变，由查理定律得 即 解得 故B错误； C．由图示图象可知，B→C过程中氦气温度不变而体积减小，气体内能不变，外界对气体做功，即 △U=0，W＞0 由热力学第一定律△U=W+Q可知 氦气向外界放出热量，故C正确； D．由图示图象可知，在状态C氦气的体积为V0，气体分子间距离远大于分子直径，可以把一个分子占据的空间看作正方体，设分子间的平均距离为d，则 解得 故D错误。 故选C。 3. “北斗三号”全球卫星导航系统包含3颗地球同步卫星（离地高度约3.6万千米）和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/s B. 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 【答案】B 【解析】 【详解】A．静止卫星发射速度要介于7.9km/s和11.2km/s之间，故A错误； B．根据万有引力提供向心力可知 可得卫星的向心加速度 由于同步卫星的r比中圆轨道卫星大，所以同步卫星的向心加速度小于中圆轨道卫星的向心加速度，故B正确； C．根据万有引力提供向心力可知 解得 由于同步卫星的r比中圆轨道卫星大，同步卫星的运行周期大于中圆轨道卫星的运行周期，故C错误； D．根据万有引力提供向心力可知 可知 由于同步卫星的r比中圆轨道卫星大，故同步卫星的线速度更小，质量相同的同步卫星和中圆轨道卫星相比，同步卫星的动能小，故D错误。 故选B。 4. 如图所示的装置中，A、B两物块的质量分别为4kg、1kg，不计弹簧和细绳质量以及一切摩擦，重力加速度g＝10 m/s2，先固定物块A使系统处于静止状态。释放A的瞬间，下列说法不正确的是（　　） A. 弹簧的弹力大小为10N B. 弹簧的弹力大小为40N C. A的加速度大小为7.5m/s2 D. B的加速度大小为0 【答案】B 【解析】 【详解】AB．系统原来处于静止状态，弹簧的弹力大小 释放A的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为10N，故A正确，与题意不符；B错误，与题意相符； C．对A，由牛顿第二定律得 解得，故C正确，与题意不符； D．释放A的瞬间，B的受力情况不变，合力仍为0，则B的加速度为0，故D正确，与题意不符。 故选B。 5. 带电粒子沿水平方向射入竖直向下的匀强电场中，运动轨迹如图所示，粒子在相同的时间内（　　） A. 位置变化相同 B. 速度变化相同 C. 速度偏转的角度相同 D. 动能变化相同 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】粒子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。在竖直方向上在相同的时间内运动的位移之比为1:3:5…。 A．粒子在水平方向上位置变化相同，在竖直方向上位置变化不同，所以其位置变化不同。A错误； B．因为粒子做匀变速曲线运动，根据匀变速运动的规律可知，粒子在相同时间内速度变化相同。B正确； C．粒子的速度逐渐靠近（而不会达到）竖直方向，所以速度的偏转角度会越来越小。C错误； D．根据动能定理 动能的变化与竖直位移成正比，而竖直位移在相同时间内之比为1:3:5…，所以动能变化不同。D错误。 故选B。 6. 图示电路中，闭合开关S后，灯泡L1和L2均正常发光. 由于某种原因灯L2的灯丝突然烧断，其余用电器均未损坏，电源的电动势与内阻不变. 则L2断路后电路再次稳定时，与L1和L2正常发光时相比，下列判断正确的是 A. 电流表示数变大，电压表示数变小 B. 灯泡L1变亮 C. 电容器C所带电荷量减小 D. 电阻R的电功率增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．灯泡L2灯丝突然烧断，外电路总电阻增大，总电流减小，根据欧姆定律得知：电源的内电压减小，路端电压增大，故电流表的读数变小，电压表的读数变大．总电流减小，则灯泡L1变暗，故AB错误． CD．路端电压增大，灯L1的电压减小，则电阻R两端的电压增大，电阻R的电功率增大，电容器两端的电压增大，由Q=CU知，电容器C上电荷量增大，故C错误，D正确． 7. 如图所示，一单匝正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈边长为L，电阻为R，转动的角速度为ω。当线圈转至图示位置时（　　） A. 线圈中感应电流的方向为abcda B. 线圈中感应电流的大小为 C. 穿过线圈的磁通量为BL2 D. 穿过线圈磁通量的变化率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．图示时刻，ad速度方向向里，bc速度方向向外，根据右手定则判断出ad中感应电流方向为，bc中电流方向为，线圈中感应电流的方向为，故A错误； CD．图示时刻，穿过线圈磁通量为0，ad、bc两边垂直切割磁感线，由法拉第电磁感应定律分析得知，磁通量的变化率最大，其大小为 故C错误，D正确； B．由闭合电路的欧姆定律，线圈中的感应电流为 故B错误。 故选D。 8. 如图所示，一圆形边界内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，O点为边界的圆心．一些电子先后从A点以不同的速率沿AO方向射入磁场区域，则下列说法正确的是（　　） A 电子都沿逆时针方向做圆周运动 B. 每个电子在磁场中运动的加速度大小都相等 C. 每个电子在磁场中转动的角速度都不相等 D. 速率最大的电子最先穿出磁场区域 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则知，电子都沿顺时针方向做圆周运动，故A错误； B．电子的速率不同，由 知受到的洛伦兹力大小不相等，则加速度大小不相等，故B错误； C．根据 知，电子在磁场中运动的周期都相等，则角速度都相等，故C错误； D．由洛伦兹力提供向心力 得 所以速率越大，轨道半径越大，电子在磁场中运动轨迹对应的圆心角越小，运动时间越短，所以速率最大的电子最先穿出磁场区域，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。甲、乙为质量相同的两个小球，甲球带负电、乙球不带电。现将两个小球分别从轨道AB 上不同高度处由静止释放，两球都恰好通过圆形轨道的最高点，则（　　） A. 经过最高点时，甲球的速度比乙球的速度大 B. 经过最高点时，两个小球的速度相等 C. 释放甲球的初始位置比释放乙球的初始位置低 D. 运动过程中只有乙球的机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．甲球带负电，在最高点受向上的洛伦兹力，则 对乙球 由两式可得 AB错误； CD．因洛伦兹力不做功，两球的机械能均守恒，则由 可知，在最高点速度v小释放的高度h较小，则释放甲球的初始位置比释放乙球的初始位置低，选项C正确，D错误。 故选C。 10. 小明沿竖直方向跳离地面，从开始蹬地到离开地面用时为t，离地后小明重心升起的最大高度为h。设小明的质量为m，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 整个运动过程中，小明始终处于超重状态 B. t时间内小明的机械能增加了mgh C. t时间内地面对小明的冲量为m D. t时间内地面对小明的平均支持力为 【答案】B 【解析】 【详解】A．从开始蹬地到最高点的过程中，经历了向上加速和减速的过程，所以小明是先超重后失重，故A错误； B．小明离开地面后，上升了高度h，增加的机械能为mgh，这是在蹬地的时间t中，其他外力做功转化的，故B正确； CD．在时间t内，由动量定理得 离开地面到最高点有 解得 t时间内地面对小明的平均支持力为 故CD错误。 故选B。 二、筒答题：本题共5题，共计60分。请按要求作答。 11. 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/V 0.0 1.2 1.6 20 2.4 2.6 2.8 3.0 I/mA 0.0 0.0 0.1 0.4 0.9 1.8 3.3 5.1 ①他们设计的电路图可能是图甲中的_______ （选填“A”或“B”）图。 ②请根据表中数据在图乙中作出太阳能电池RS的图线____。 ③能反映该太阳能电池真实特性的曲线应该在所作图线的________（选填“上方”或“下方”）。 【答案】（1） ①. ×1k ②. 欧姆调零 （2） ①. A ②. 见解析 ③. 上方 【解析】 【小问1详解】 [1][2]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，说明待测电阻阻值较大，为使测量结果更准确，他们需改用×1k挡位，并重新进行欧姆调零。 【小问2详解】 ①[1]测绘伏安特性曲线，电压和电流需从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，应选图甲中A图所示实验电路。 ②[2]根据表中数据在图乙中作出太阳能电池RS的图线如图所示 ③[3]由于电流表的分压作用，同样的电流的情况下，太阳能电池的电压要小于测量电压，因此该太阳能电池真实特性的曲线应该在所作图线的上方。 12. 某汽车在开始行驶时，仪表显示其中一只轮胎的气体压强为，温度为。已知轮胎容积为，且在行驶过程中保持不变。 （1）当行驶一段时间后，该轮胎的气体压强增加到，求此时气体的温度； （2）在继续行驶的过程中气体的温度保持不变，由于漏气导致气体压强逐渐减小到，求漏掉的气和原来轮胎中气体质量的比值。 【答案】（1）324K；（2） 【解析】 【详解】（1）当汽车行驶一段时间后，轮胎内气体体积不变，做等容变化，由查理定律可得 p1= T1=（273+27）K=300K p2= 代入解得 T2=324K （2）轮胎内的气体做等温变化，设轮胎不漏气的体积为V3，由玻意耳定律可有 代入数据解得 漏掉的气和原来轮胎中气体质量的比值 13. 如图所示，篮球在1.6m的高度掷出，在2.5m的高度垂直击中篮板，反弹后恰好落在掷出点的正下方不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求该篮球 (1)从击中篮板反弹后到落回地面的时间t； (2)击中篮板前后的动能之比。 【答案】(1)0.7s；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)竖直方向做自由落体运动 解得 代入数据得 （或0.7s） (2)将掷出到击中篮板的运动过程等效为逆向的平抛运动。设篮球质量为m，平抛运动的初速度为v，则水平方向做匀速直线运动 x=vt 动能 解得 则动能之比 代入数据得 14. 如图所示，两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角θ=30º，导轨间距L=0.5m，导轨下端接定值电阻R=2Ω，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=0.5Ω，导体棒始终与导轨接触良好。某时刻起在空间加一垂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）t=2s时导体棒所受拉力F的大小 （2）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，此过程中R上产生的热量Q和导体棒下滑的时间t。 【答案】（1）F=1.1N （2）Q=1.1J，t=1.3s 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，导体棒上产生的感应电动势为 由题意知， 得 由闭合电路欧姆定律可知，导体棒中的电流为 t=2s时根据导体棒受力平衡有 其中 代入数据得 【小问2详解】 当t=4s时有，此后磁感应强度不变，设导体棒最大速度为，有， 又 解得 由功能关系，有 解得 此过程中R上产生的热量为 根据动量定理有 其中 又 联立得 15. 科学仪器常常利用磁场将带电粒子“约束”在一定区域内，使其不能射出。某同学为探究带电粒子“约束”问题，构想了如图所示磁场区域∶匀强磁场的磁感应强度大小为B、垂直于纸面，其边界分别是半径为R和2R的同心圆，O为圆心，A为磁场内在圆弧上的一点，P为OA的中点。若有一粒子源向纸面内的各个方向发射出比荷为的带负电粒子，粒子速度连续分布，且无相互作用。不计粒子的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求: （1）粒子源在A点时，被磁场约束的粒子速度的最大值vmA； （2）粒子源在O时，被磁场约束的粒子每次经过磁场时间的最大值tm； （3）粒子源在P点时，被磁场约束的粒子速度的最大值vmP。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）如图1所示，若粒子源在A点时，被磁场约束的粒子在磁场中最大运动半径为 由运动半径 解得: （2）如图2所示，当粒子源在O时，粒子在磁场中的运动轨迹与磁场外边界相切时，被磁场约束的粒子每次经过磁场时间为最大值，设粒子运动半径为r0。在中，OA2+AC2=OC2 即 解得 由几何知识求得∠ACD=106°，故被磁场约束的粒子每次经过磁场时间的最大值为 （3）如图3所示，当粒子源在P点时，粒子在磁场中的运动轨迹与磁场外边界相切时，被磁场约束的粒子的半径最大，速度为最大值，设粒子运动半径为rP 在中，由几何知识得OG2+GE2=OE2，，，OE=2R-rP 求得 rP=R 由运动半径 解得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬大附中东部分校2021—2022学年度第一学期 第二次模块学习效果调查高三物理试题 （总分100分 时间75分 ） 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。 1. 某水电站输电给远处的用户，其输电功率为P，输电电压为U，输电电流为I，输电线总电阻为r，则下列表达式正确的是（　　） A. U=Ir B. P=UI C. P=I2r D. 2. 如图所示为一定质量的氦气（可视为理想气体）状态变化的图像。已知该氦气所含的氦分子总数为N，氦气的摩尔质量为M，在状态A时的压强为。已知阿伏加德罗常数为，下列说法正确的是（　　） A. 氦气分子的质量为 B. B状态时氦气的压强为 C. B→C过程中氦气向外界放热 D. C状态时氦气分子间的平均距离 3. “北斗三号”全球卫星导航系统包含3颗地球同步卫星（离地高度约3.6万千米）和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/s B. 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 4. 如图所示的装置中，A、B两物块的质量分别为4kg、1kg，不计弹簧和细绳质量以及一切摩擦，重力加速度g＝10 m/s2，先固定物块A使系统处于静止状态。释放A的瞬间，下列说法不正确的是（　　） A. 弹簧的弹力大小为10N B. 弹簧的弹力大小为40N C. A的加速度大小为7.5m/s2 D. B的加速度大小为0 5. 带电粒子沿水平方向射入竖直向下的匀强电场中，运动轨迹如图所示，粒子在相同的时间内（　　） A. 位置变化相同 B. 速度变化相同 C. 速度偏转的角度相同 D. 动能变化相同 6. 图示电路中，闭合开关S后，灯泡L1和L2均正常发光. 由于某种原因灯L2灯丝突然烧断，其余用电器均未损坏，电源的电动势与内阻不变. 则L2断路后电路再次稳定时，与L1和L2正常发光时相比，下列判断正确的是 A. 电流表示数变大，电压表示数变小 B. 灯泡L1变亮 C. 电容器C所带电荷量减小 D. 电阻R的电功率增大 7. 如图所示，一单匝正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈边长为L，电阻为R，转动的角速度为ω。当线圈转至图示位置时（　　） A. 线圈中感应电流的方向为abcda B. 线圈中感应电流的大小为 C. 穿过线圈的磁通量为BL2 D. 穿过线圈磁通量的变化率为 8. 如图所示，一圆形边界内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，O点为边界的圆心．一些电子先后从A点以不同的速率沿AO方向射入磁场区域，则下列说法正确的是（　　） A. 电子都沿逆时针方向做圆周运动 B. 每个电子在磁场中运动的加速度大小都相等 C. 每个电子在磁场中转动的角速度都不相等 D. 速率最大电子最先穿出磁场区域 9. 如图所示，为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。甲、乙为质量相同的两个小球，甲球带负电、乙球不带电。现将两个小球分别从轨道AB 上不同高度处由静止释放，两球都恰好通过圆形轨道的最高点，则（　　） A. 经过最高点时，甲球的速度比乙球的速度大 B. 经过最高点时，两个小球的速度相等 C. 释放甲球初始位置比释放乙球的初始位置低 D. 运动过程中只有乙球的机械能不变 10. 小明沿竖直方向跳离地面，从开始蹬地到离开地面用时为t，离地后小明重心升起的最大高度为h。设小明的质量为m，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 整个运动过程中，小明始终处于超重状态 B. t时间内小明的机械能增加了mgh C. t时间内地面对小明的冲量为m D. t时间内地面对小明的平均支持力为 二、筒答题：本题共5题，共计60分。请按要求作答。 11. 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时的特性。 （1）实验小组先用欧姆表“×100”挡粗测该太阳能电池电阻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/V 0.0 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0 I/mA 0.0 00 0.1 0.4 0.9 1.8 3.3 5.1 ①他们设计的电路图可能是图甲中的_______ （选填“A”或“B”）图。 ②请根据表中数据在图乙中作出太阳能电池RS的图线____。 ③能反映该太阳能电池真实特性的曲线应该在所作图线的________（选填“上方”或“下方”）。 12. 某汽车在开始行驶时，仪表显示其中一只轮胎的气体压强为，温度为。已知轮胎容积为，且在行驶过程中保持不变。 （1）当行驶一段时间后，该轮胎的气体压强增加到，求此时气体的温度； （2）在继续行驶的过程中气体的温度保持不变，由于漏气导致气体压强逐渐减小到，求漏掉的气和原来轮胎中气体质量的比值。 13. 如图所示，篮球在1.6m的高度掷出，在2.5m的高度垂直击中篮板，反弹后恰好落在掷出点的正下方不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求该篮球 (1)从击中篮板反弹后到落回地面的时间t； (2)击中篮板前后的动能之比。 14. 如图所示，两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角θ=30º，导轨间距L=0.5m，导轨下端接定值电阻R=2Ω，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=0.5Ω，导体棒始终与导轨接触良好。某时刻起在空间加一垂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）t=2s时导体棒所受拉力F的大小 （2）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，此过程中R上产生的热量Q和导体棒下滑的时间t。 15. 科学仪器常常利用磁场将带电粒子“约束”在一定区域内，使其不能射出。某同学为探究带电粒子“约束”问题，构想了如图所示的磁场区域∶匀强磁场的磁感应强度大小为B、垂直于纸面，其边界分别是半径为R和2R的同心圆，O为圆心，A为磁场内在圆弧上的一点，P为OA的中点。若有一粒子源向纸面内的各个方向发射出比荷为的带负电粒子，粒子速度连续分布，且无相互作用。不计粒子的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求: （1）粒子源在A点时，被磁场约束的粒子速度的最大值vmA； （2）粒子源在O时，被磁场约束的粒子每次经过磁场时间的最大值tm； （3）粒子源在P点时，被磁场约束的粒子速度的最大值vmP。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $