山西省大同市2021届高三上学期学情调研测试 物理（含答案）

大同市2021届高三学情调研测试试题(卷)

物理

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。

2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。

3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把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。回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。

4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。

5.本试卷满分100分，考试时间90分钟。

一、选择题：共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1－6题只有一项符合题目要求，第7－10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.关于近代物理学，下列说法正确的是

A.一个中子和一个质子的质量之和等于一个氘核的质量

B.由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

C.氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，要放出光子，氢原子的能量减小，电子的动能减小

D.光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量

2.甲、乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示，设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度v1乒乓球击打乙的球拍的速度v2比为

A.     B.     C.     D.

3.某同学通过Internet查询“神舟五号”飞船绕地球运转的相关数据，从而将其与地球同步卫星进行比较。他查阅到“神舟五号”在圆形轨道上运转一周的时间大约为90min，由此可得出

A.“神舟五号”在圆轨道上运转的速率比地球同步卫星的小

B.“神舟五号”在圆轨道上运转离地面的高度比地球同步卫星低

C.“神舟五号”在圆轨道上运转的角速度比地球同步卫星的小

D.“神舟五号”在圆轨道上运转的向心加速度比地球同步卫星的小

4.如图所示，A、B、E是匀强电场中的一个椭圆上的三个点，其中A点的坐标为(0，3)，B点的坐标为(5，0)，E点的坐标为(0，-3)，C、D两点分别为椭圆的两个焦点，A、B、C三点的电势分别为5V、10V、1V；椭圆所在平面与电场线平行，元电荷e=1.6×10－19C。下列说法中正确的是

A.匀强电场场强大小为10V/m       B.E点的电势为5V

C.D点的电势为8V      D.将一个电子由A点移到D点，电子的电势能增加6.4×10-19J

5.如图所示，理想变压器原线圈接一正弦交变电源，其电压的有效值恒定不变，两个副线圈的匝数分别为n1和n2，所接电阻分别为R1和R2，且R2=3R1。不计电流表内阻，当只闭合S1时，电流表示数为1A，只闭合S2时，电流表示数为3A，则n1：n2等于

A.1：1     B.1：2     C.1：3     D.1：4

6.中国高速铁路系统简称“中国高铁”，完全由我国科技工作者自主研发，是中国呈现给世界的一张靓丽的名片。目前“中国高铁”通车里程达到3.5万公里，居世界第一位。为满足高速运行的需要，在高铁列车的前端和尾端各有一节机车，可以提供大小相等的动力。某高铁列车，机车和车厢共16节，假设每节机车和车厢的质量相等，运行时受到的摩擦和空气阻力相同，每节机车提供大小为F的动力。当列车沿平直铁道运行时第12节(包括机车)对第13节的作用力大小和方向为

A.F向后     B.F向前     C.F向后     D.F向前

7.如图所示为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图。一根轻绳跨过光滑的动滑轮，轻绳的一端系在位置A处，动滑轮的下端挂上重物，轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C处，起吊重物前，重物处于静止状态，起吊重物过程是这样的：先让吊钩从位置C竖直向上缓慢地移动到位置B，然后再让吊钩从位置B水平向右缓慢地移动到D，最后把重物卸载到某一个位置，则关于轻绳上的拉力大小变化情况，下列说法正确的是

A.吊钩从C向B移动的过程中，轻绳上的拉力变大

B.吊钩从C向B移动的过程中，轻绳上的拉力不变

C.吊钩从B向D移动的过程中，轻绳上的拉力不变

D.吊钩从B向D移动的过程中，轻绳上的拉力变大

8.从t=0时刻起，a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的y-t图象如图所示，下列说法中正确的是

A.40s时，a、b两物体速度相同    B.40s时，a、b两物体相遇

C.60s时物体a在物体b的前方     D.a加速时的加速度大于b的加速度

9.如图所示，xoy平面位于光滑水平桌面上，在0≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面向下。由同种材料制成的粗细均匀的正六边形导线框，放在该水平桌面上，AB与DE边距离恰为2L，现施加一水平向右的拉力F拉着线框水平向右匀速运动，DE边与y轴始终平行，从线框DE边刚进入磁场开始计时，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的函数图象和拉力F随时间t的函数图象大致是

10.如图所示，B、C为一竖直平面内圆周上的两点，圆心为0，其中A、B、O沿同一竖直线，沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L，在O点固定放置一带负电的小球。现有两个完全相同的带正电的小球a、b，先将小球a穿在细杆上，让其从A点由静止开始沿杆下滑；后使b从A点由静止开始沿竖直方向下落。各带电小球均可视为点电荷，不计两小球间的相互作用。则下列说法中正确的是

A.小球a沿杆做匀加速直线运动

B.小球a在C点的动能等于小球b在B点的动能

C.从A点到C点，小球a的机械能先增加后减小，但机械能与电势能之和不变

D.小球a从A点到C点的过程中电场力做的功等于小球b从A点到B点的过程中电场力做的功

二、非选择题：共60分。第11－14为必考题，每个试题考生都必须作答。第15－16题为选考题，考生根据要求作答。

(-)必考题：共45分。

11.(6分)某实验小组利用如图所示的装置验证牛顿第二定律。

原理是利用牛顿第二定律计算小车加速度的理论值通过纸带分析得到实验的测量值，比较两者的大小是否相等从而验证牛顿第二定律。

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力后的实验过程中打出了一条纸带如图所示。计时器打点的时间间隔为0.028。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度的实验测量值a测=        m/s2。(结果保留两位有效数字)

(2)如果用天平测得小车和车内钩码的总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，当地的重力加速度为g，则小车加速度的理论值为a理=        (用题中物理量符号表示)

(3)对于该实验下列做法正确的是(填字母代号)       

A.在调节木板倾斜度以平衡小车受到的滑动摩擦力时，将砝码和砝码盘通过定滑轮拴在小车上

B.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行

C.小车和车内钩码的总质量要远大于砝码和砝码盘的总质量

D.通过增减小车上的钩码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度

E.实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源

12.(9分)一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L，电阻R约为5Ω，这种金属的电阻率为ρ，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d。

(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm，则所测金属管线外径D=        mm。

(2)为测量金属管线的电阻R，取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材：

A.电流表0～0.6A，内阻约0.05Ω

B.电流表0～3A，内阻约0.01Ω

C.电压表0～3V，内阻约10kΩ

D.电压表0～15V，内阻约50kΩ

E.滑动变阻器，0～10Ω(额定电流为0.6A)

F.滑动变阻器，0～100Ω(额定电流为0.3A)

为准确测出金屑管线阻值，电流表应选        ，电压表应选        ，滑动变阻器应选        。(填器材前的序号)

(3)如图丙所示，请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整。

(4)根据已知的物理量(长度L、电阻率ρ)和实验中测上的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D)，则金属管线内径表达式d=        。

13.(13分)如图，直线MN上方有垂直纸面向里的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，一质量为m，电荷量为q(q<0)的带电粒子以速度v从O点射入该磁场区域，进入磁场时速度方向与MN边的夹角θ=60°，粒子在磁场中运动一段时间后从边界MN上的P点射出，粒子重力不计。求：

(1)带电粒子在磁场中运动的半径；

(2)入射点O与出射点P间的距离L；

(3)粒子在磁场中运动的时间t。

14.(17分)如图所示，为某娱乐活动项目的示意图。参加活动的人员从右侧平台上的A点水平跃出，到达B点恰好抓住摆过来的绳索，这时人的速度恰好垂直于OB向左下，然后摆到左侧平台上的D点。不计一切阻力和机械能损失，不计绳的重力，人可以看作质点，绳索不可伸长。设人的质量为m=50kg，绳索长l=25m，A点比D点低h=3.2m。人刚抓住绳索以及摆到D点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示，g=10m/s2。若使人能刚好到达D点，求：

(1)人从A点水平跃出的速度；

(2)A、B两点间的水平距离；

(3)在最低点C，人对绳索的拉力。

(二)选考题：共15分。请考生从15、16题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意：所选题目的题号必须与所涂题号一致，在答题卡所选区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题目计分。

15.[物理－选修3－3](15分)

(1)下列说法正确的是          (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)。

A.对于一定量的理想气体，保持压强不变，体积减小，那么它一定从外界吸热

B.热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体

C.一定质量的晶体在熔化过程中，其内能保持不变分子势能增大

D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

E.气体对容器压强的大小，是由气体分子的密集程度和气体分子平均动能共同决定的

(2)(10分)如图所示，一个具有良好导热性能的气缸竖直放置，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动，内部封闭一定质量的理想气体。活塞质量m0=10.0kg，截面积S=1.0×10－3m2，活塞下表面距离气缸底部h=60.0cm，气缸和活塞处于静止状态。气缸外大气压强P0=1.0×105Pa，温度T0=300K。重力加速度g=10.0m/s2。(气体不会泄露，气缸的厚度不计)求：

①在活塞上缓慢倒入沙子，当气体的体积减为原来的一半时，倒入沙子的质量是多少?

②在①向中加入沙子质量不变的前提下，外界气体压强不变，温度缓慢升到T=400k时，气体对外做功多少?

16.[物理－选修3－4](15分)

(1)(5分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时的波形如图所示。当t=1s时，质点P恰好通过平衡位置，下列关于该列波的说法正确的是          (填正确答案标号。选对1个得2分选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A.波长为6m

B.波速可能为7m/s

C.t=2s时，质点P通过平衡位置

D.介质质点的振动周期可能为6s

E.介质质点的振动频率可能为Hz

(2)(10分)如图所示，有一个玻璃球冠，右侧面镀银，光源S在其水平对称轴上，从光源S发出的一束光斜射在球面上。当入射光线与对称轴的夹角为30°时，发现一部分光经过球面反射后恰好能竖直向上传播，另部分光折射进入玻璃球冠内，经过右侧镀银面的第一次反射后恰好能沿原路返回。若球面的半径为R，求：

①玻璃的折射率为多少?

②光源S与球冠顶点M之间的距离为多少?