江苏省南通市2021届高三下学期物理一模试卷

试卷更新日期：2021-03-31 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 氮3大量存在于月球表面月壤中，是未来的清洁能源。两个氦3聚变的核反应方程是 $_{2}^{3} He +_{2}^{3} He \to_{2}^{4} He + 2 X + 12.86 MeV$ ，则X为（）

A、电子 B、氘核 C、中子 D、质子

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2. 我国高铁列车在运行过程中十分平稳。某高铁列车沿直线匀加速启动时，车厢内水平桌面上水杯内的水面形状可能是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 2020年10月，我国成功地将高分十三号光学遥感卫星送入地球同步轨道。已知地球半径为R，地球的第一宇宙速度为v，光学遥感卫星距地面高度为h，则该卫星的运行速度为（）

A、 $\frac{R}{R + h} v$ B、 $\sqrt{\frac{R}{R + h}} v$ C、 $\frac{R + h}{R} v$ D、 $\sqrt{\frac{R + h}{R}} v$

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4. “用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置如图甲所示，某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图乙所示。下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是（）

A、仅转动透镜 B、仅转动双缝 C、仅转动手轮 D、仅转动测量头

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5. 一定质量的理想气体分别经历 $A \to B \to D$ 和 $A \to C \to D$ 两个变化过程，如图所示。 $A \to B \to D$ 过程，气体对外做功为 $W_{1}$ ，与外界变换的热量为 $Q_{1}$ ； $A \to C \to D$ 过程，气体对外做功为 $W_{2}$ ，与外界变换的热量为 $Q_{2}$ 。两过程中（）

A、气体吸热， $Q_{1} > Q_{2}$ B、气体吸热， $W_{I} = W_{2}$ C、气体放热， $Q_{1} = Q_{2}$ D、气体放热， $W_{1} > W_{2}$

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6. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播， $t = 0$ 时刻两列波恰好在坐标原点相遇，波形图如图所示。已知甲波的频率为 $4 Hz$ ，则（）

A、两列波的传播速度均为 $4 m / s$ B、两列波叠加后， $x = 0$ 处的质点振动减弱 C、两列波叠加后， $x = 0.5 m$ 处的质点振幅为 $30 cm$ D、两列波叠加后，介质中振动加强和减弱区域的位置稳定不变

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7. 在如图所示电路中，理想变压器原线圈接在交流电源上，调节滑动触头Q可以改变副线圈接入电路的匝数。 $R_{0}$ 为定值电阻，灯泡L和滑动变阻器R串联，P为滑动变阻器的滑片，A为交流电流表。开关S闭合，电流表A的示数为I。则（）

A、仅将P向下滑动，I增大 B、仅将Q向下滑动，灯泡变亮 C、仅将开关S断开，灯泡变亮 D、仅将开关S断开，变压器的输入功率增加

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8. 如图所示，用频率为 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ 的甲、乙两种光分别照射同一光电管，对应的遏止电压分别为 $U_{1}$ 和 $U_{2}$ 。已知 $v_{1} < v_{2}$ ，则（）

A、遏止电压 $U_{1} < U_{2}$ B、用甲、乙光分别照射时，金属的截止频率不同 C、增加乙光的强度，遏止电压 $U_{2}$ 变大 D、滑动变阻器滑片P移至最左端，电流表示数为零

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9. 一物块在水平面内做直线运动，以0时刻物块的位置为坐标原点建立 $x O y$ 平面直角坐标系，运动轨迹如图甲所示。物块在x方向运动速度 $v_{x}$ 随时间t的变化规律如图乙所示。下列关于物块在y方向运动的初速度 $v_{y 0}$ 、加速度 $a_{y}$ 的判断，可能正确的是（）

A、 $v_{y 0} = 0 ， a_{y} = 1 m / s^{2}$ B、 $v_{y 0} = 0 ， a_{5} = 2 m / s^{2}$ C、 $v_{y 0} = 4 m / s ， a_{5} = 2 m / s^{2}$ D、 $v_{y 0} = 4 m / s ， a_{y} = 4 m / s^{2}$

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10. 光滑水平面上放置一表面光滑的半球体，小球从半球体的最高点由静止开始下滑，在小球滑落至水平面的过程中（）

A、小球的机械能守恒 B、小球一直沿半球体表面下滑 C、小球和半球体组成的系统水平方向动量守恒 D、小球在水平方向的速度一直增大

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11. 如图所示，两个等大、平行放置的均匀带电圆环相距 $l_{0}$ ，所带电荷量分别为 $+ Q$ 、 $- Q$ ，圆心A、B连线垂直于圆环平面。以A点为坐标原点，沿 $A B$ 方向建立x轴，将带正电的粒子（重力不计）从A点静止释放。粒子在A运动到B的过程中，下列关于电势 $φ$ 、电场强度E、粒子的动能 $E_{k}$ 和电势能 $E_{p}$ 随位移x的变化图线中，可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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二、实验题

12. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准某次实验中，待测金属丝接入电路部分的长度为

50.00 cm

，电阻约几欧。

(1)、用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图甲所示，读数应为

mm

（该值与多次测量的平均值相等）。

(2)、实验电路如图乙所示，实验室提供了电源E（

3 V

，内阻不计）、开关S、导线若干，还备有下列实验器材：

应选用的实验器材有__________（选填实验器材前的序号）

A、电压表

V_{1}

（

0 \sim 3 V

，内阻约

2 kΩ

） B、电压表

V_{2}

（

0 \sim 15 V

，内阻约

15 kΩ

） C、电流表

A_{1}

（

0 \sim 3 A

，内阻约

0.01 Ω

） D、电流表

A_{2}

（

0 \sim 0.6 A

，内阻约

0.05 Ω

） E、滑动变阻器R₁（

0 \sim 10 Ω

，

0 .6A

） F、滑动变阻器R₂（

0 \sim 2 kΩ

，

0 .1A

）

(3)、请用笔画线代替导线，在图丙中完成实物电路的连接。

(4)、实验中，调节滑动变阻器，电压表和电流表示数记录如下：

$U / V$	1.05	1.40	1.80	2.30	2.60
$U - I$	0.22	0.28	0.36	0.46	0.51

请在图丁中作出 $U - I$ 图线。由图线可知，金属丝的电阻 $R_{x} =$ $Ω$ （结果保留两位有效数字）

(5)、根据以上数据可以算出金属丝的电阻率

ρ =

Ω \cdot m

（结果保留两位有效数字）。

(6)、下列关于该实验误差的说法中正确的有_________。

A、金属丝发热会产生误差 B、电流表采用外接法，会使电阻率的测量值偏小 C、电压表内阻引起的误差属于偶然误差 D、用

U - I

图像处理数据可以减小系统误差

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三、解答题

13. 根据某种轮胎说明书可知，轮胎内气体压强的正常值在 $2.4 \times 10^{5} Pa$ 至 $2.5 \times 10^{3} Pa$ 之间，轮胎的容积 $V_{0} = 2.5 \times 10^{- 2} m^{3}$ 。已知当地气温 $t_{0} = 27 ℃$ ，大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{3} Pa$ ，设轮胎的容积和充气过程轮胎内气体的温度保持不变。

(1)、若轮胎中原有气体的压强为 $p_{0}$ ，求最多可充入压强为 $p_{0}$ 的气体的体积V；

(2)、充好气的轮胎内气压 $p_{1} = 2.5 \times 10^{5} Pa$ ，被运送到气温 $t_{1} = - 3 ℃$ 的某地。为保证轮胎能正常使用，请通过计算说明是否需要充气。

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14. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导轨 $M N$ 、 $P Q$ 固定在水平面内，相距为L，轨道端点M、P间接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计长度为L、质量为m、电阻为r的金属棒 $a b$ 垂直于 $M N$ 、 $P Q$ 静止放在导轨上，与 $M P$ 间的距离为d，棒与导轨接触良好。 $t = 0$ 时刻起，整个空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，图中 $B_{0}$ 、 $t_{0}$ 已知。

(1)、若 $t_{0}$ 时刻棒 $a b$ 的速度大小为v，求 $0 \sim t_{0}$ 时间内安培力对棒所做的功W；

(2)、在 $0 \sim t_{0}$ 时间内，若棒 $a b$ 在外力作用下保持静止，求此时间内电阻R产生的焦耳热Q。

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15. 如图所示，高 $h = 0.2 m$ 的平板C右端固定有竖直挡板，置于水平面上，平板上放置两小物块A、B，A、B间有一被压缩的劲度系数足够大的轻弹簧，A置于平板左端，B与C右端挡板的距离 $L = 1.5 m$ ，A、B、C的质量均为 $m = 1.0 kg$ 。某时刻，将压缩的弹簧由静止释放，使A、B瞬间分离，A水平向左抛出，落地时距离C左端 $x = 1.0 m$ ，B运动到C右端与挡板发生弹性碰撞。已知B与C、C与水平面间的动摩擦因数均为 $μ = 0.3$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、弹簧释放前瞬间的弹性势能 $E_{p}$ ；

(2)、B与C发生弹性碰撞后瞬间C的速度大小 $v_{C}$ ；

(3)、整个过程中C滑动的距离s。

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16. 如图甲所示，真空室中电极K发出的电子（初速度不计）经电场加速后，由小孔S沿两平行金属板M、N的中心线 $O O^{'}$ 射入板间，加速电压为 $U_{0}$ ，M、N板长为L，两板相距 $\frac{\sqrt{3}}{3} L$ 。加在M、N两板间电压u随时间t变化的关系图线如图乙所示，图中 $U_{1}$ 未知，M、N板间的电场可看成匀强电场，忽略板外空间的电场在每个粒子通过电场区域的极短时间内，两板电压可视作不变板M、N右侧距板右端 $2 L$ 处放置一足够大的荧光屏PQ，屏与 $O O^{'}$ 垂直，交点为 $O^{'}$ 在M、N板右侧与PQ之间存在一范围足够大的有界匀强磁场区，PQ为匀强磁场的右边界，磁场方向与纸面垂直。已知电子的质量为m，电荷量为e。

(1)、求电子加速至O点的速度大小 $v_{0}$ ；

(2)、若所有电子都能从M、N金属板间射出，求 $U_{1}$ 的最大值；

(3)、调整磁场的左边界和磁感应强度大小B，使从M板右侧边缘射出电场的电子，经磁场偏转后能到达 $O^{'}$ 点，求磁感应强度的最大值 $B_{m}$ 。

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