2021年高三下学期适应性练习(三模)物理试题 Word版含答案

2021年高三下学期适应性练习（三模）物理试题 Word 版含答案
13..下列说法正确的是 ( )
A ．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B ．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
C ．外界对物体做功，物体内能一定增加
D ．当分子间的距离增大时，分子力一定减小
14. 下列说法中不正确的是（ ）
A ．氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，电势能减小
B ．卢瑟福的α粒子散射实验结果表明电子是原子的组成部分，原子不可再分的观念被打破
C ．天然放射现象中的γ射线是原子核受激发产生的
D ．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上
15．由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q 1和q 2，其间距离为r
时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本
单位表示，k 的单位应为( )
A ．kg·A 2·m 3
B ．kg·A －2·m 3·s －
4 C ．kg·m 2·C －2 D ．N·m 2·A －2 16．如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A 运动到B 的过程中( )
A ．树枝对小鸟的合作用力先减小后增大
B ．树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
C ．树枝对小鸟的弹力先减小后增大
D ．树枝对小鸟的弹力保持不变
17．某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球。

如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
18.可视为质点的带正电小球，质量为m ，如图所示，用长为L 的绝缘轻杆分别悬挂在（甲）重力场、（乙）悬点O 处放有正点电荷的静电场、（丙）垂直纸面向里的匀强磁场中，偏角均为（），当小球均能由静止开始摆动到最低点A 时，下列说法正确的是（ ）
A. 三种情形下，达到A 点时所用的时间相同
B. 三种情形下，达到A 点时绳子的拉力相同
C. 三种情形下，达到A 点时的向心力不相同
D. 三种情形下，达到A 点时的动能不相同
19. 如图，若x 轴表示电流，y 轴表示电压，则该图像可以反映某电源路端电压和干路电流的关系。

若令x 轴和y 轴分别表示其它的物理量，则该图像可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。

下列说法中正确的是（ ）
A. 若x 轴表示距离，y 轴表示电场强度，则该图像可以反映点电荷
在某点的场强与该点到点电荷距离的关系
B. 若x 轴表示物体下落的高度，y 轴表示重力势能，则该图像可以
反映物体自由下落的过程中重力势能与下落高度的关系（以地面为
重力势能零点）
C. 若x 轴表示波长，y 轴表示能量，则该图像可以反映光子 能量与波长的关系
D. 若x 轴表示时间，y 轴表示感应电流，则该图像可以反映某矩形线框以恒定速度离开匀强磁场的过程中回路中感应电流与时间的关系
20.鸵鸟是当今世界上最大的鸟，由于翅膀退化它已经不会飞了。

鸟起飞的必要条件是空气对它向上的力足够大，计算大小的公式为：，式中是一个无量纲的比例常数，是空气密度，
x y 0
是鸟翅膀的面积，是鸟起飞时的速度。

为了估算鸟起飞时的速度，可以作一个简单的几何相似性假设：设鸟的几何线度为，则鸟的质量与成正比，翅膀的面积与成正比。

已知燕子起飞时的速度约为，鸵鸟的几何线度大约是燕子的倍。

由此可估算出若要使鸵鸟能起飞，鸵鸟的速度必须达到（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
21.（1）电流表和电压表都是由小量程的电流表（表头）改装成的。

如图所示，有一表头，满偏电流I g =500 μA ，内阻R g =200 Ω，。

用它作多用电表的
表头，已知R 1=20Ω，R 2=180Ω，R 3=49.9 k Ω， R 4=499.9k Ω。

当接线柱接在“公共”与a 端当电流表使用时量程为：
mA ；
当接线柱接在“公共”与c 端当电压表使用时量程为：
V 。

（2）人大附中高三某班同学小奇、小凯、小德、小晟
组成的兴趣小组在动手重温“验证牛顿第二定律”的学生实验中，原本计划使用如图1所示的实验装置。

但去实验室时，发现没有砂和砂桶，于是他们决定用钩码代替砂和砂桶，并在必要时在小车上放置能与之相对静止的砝码，改变计划后的实验装置如图2所示。

①下面列出了一些实验器材：
电磁打点计时器、纸带、带滑轮和的长木板、垫块、小车和砝码、钩码(50g×8个)。

除以上器材外，还需要的实验器材有：__________。

（选填器材前的字母）
A ．游标卡尺
B ．刻度尺
C ．天平（附砝码）
D ．秒表
E ．低压交流电源
F ．低压直流电源
②实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。

把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做__________运动。

③实验中，为了保证钩码所受的重力大小近似等于使小车做匀加速运动的拉力大小，兴趣小组同学先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，除此以外，小车和车上砝码的总质量M 与钩码的总质量m 之间应满足的条件是__________。

④如图3所示是某次实验中选取的纸带，A 、B 、C 为三个相邻的计数点，它们到参考点O 点的距离经测量后的数据如图3所示，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz 。

则该纸带对应的实验过程，小车匀加速阶段的加速度a =_______m/s 2
（结果保留两位有效数字）。

⑤该小组同学在做“保持小车质量一定时，验证小车的加速度与其所受合外力的关系”的分歩实验时，根据测得的数据作出如图4所示的a －F 图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是_______。

（选填选项前的字母） 图3 O
A B C 2.86 6.21 10.06 单位: cm 图2
纸带 打点计时器 小车 钩码
木板 接电源 制动挡板 砝码 垫块
砂/砂桶 垫块
图1 纸带
打点计时器 小车 木板 接电源
制动挡板 a
A ．木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小 B
．木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大
C ．小车质量远大于钩码的质量
D ．钩码的质量不是总远小于小车质量
⑥该小组同学在分析实验数据的产生原因后，在实验操作和数据处理上进行了充分的交流讨论。

之后，他们重新调节了木板的倾斜度，直至能很好补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。

小组同学讨论数据处理部分时，小德、小晟同学分别提出了他们的方案：做“保持小车质量一定时，验证小车的加速度与其所受合外力的关系”的分步实验后处理数据时，
可以以小车的加速度的倒数1a 为纵轴，以钩码的总质量m 的倒数1m 为横轴，描绘出1a - 1m 图
象；在做“保持外力一定时，验证小车的加速度与其质量间的关系”的分步实验后处理数据时，
可以以小车的加速度的倒数1a 为纵轴，以小车和车上砝码的总质量M 为横轴，描绘出1a -M
图象。

如果牛顿第二定律成立，对于小德、小晟同学提出的方案，你认为1a -1m 关系或1a -M 关
系的示意图预期是图5中的____________。

22.（16分）在竖直平面内有一个半圆形轨道ABC ，半径为R ，如下图所示。

A 、C 两点的连线水平，B 点为轨道最低点。

其中AB 部分是光滑的，BC 部分是粗糙的。

有一个质量为m 的乙物体静止在B 处，另一个质量为4m 的甲物体从A 点无初速度释放，甲物体运动到轨道最低点与乙物体发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后结合成一个整体，甲乙构成的整体滑上BC 轨道，最高运动到D 点，OD 与OB 连线的夹角θ=60 。

甲、乙两物体可以看作质点，重力加速度为g ，求：
（1）甲物与乙物体碰撞过程中，甲物体受到的冲量。

（2）甲物体与乙物体碰撞后的瞬间，甲乙构成的整体对轨道最低点的压力。

（3）甲乙构成的整体从B 运动到D 的过程中，摩擦力对其做的功。

图5 1 O
1a M O 1a
A B C D O 1a M O
1a 1m
23.(18分)万有引力和库仑力有类似的规律，有很多可以类比的地方。

已
知引力常量为G，静电力常量为k。

（1）用定义静电场强度的方法来定义与质量为M的质点相距r处的引
力场强度E G的表达式；
图（1）
（2）质量为m、电荷量为e的电子在库仑力的作用下以速度v绕原子核
做匀速圆周运动，该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似，被称为“行星
模型”，如图（1）。

已知在一段时间内，电子走过的弧长为s，其速度方向改
变的角度为θ(弧度)。

不考虑电子之间的相互作用，求出原子核的电荷量Q；
（3）如图（2），用一根长为L的绝缘细线悬挂一个可看成质点的金属小球，
质量为m，电荷量为-q。

悬点下方固定一个足够大的水平放置的均匀带正电
的介质平板。

小球在竖直平面内做小角度振动。

已知重力加速度为g，不计
空气阻力。

a.已知忽略边缘效应的情况下，带电平板所产生的静电场的电场线都垂直于平板，静电场的电场力做功与路径无关。

请证明：带电平板所产生的静电场是匀强电场；
b.在上述带电平板附近所产生的静电场场强大小为E，求：金属小球的振动周期。

24.（20分）如图1所示，是磁流体动力发电机的工作原理图．一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管，其宽度为a，高度为b，其内充满电阻率为ρ的水银，由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0．管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面，实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：
a.尽管流体有粘滞性，但整个横截面上的速度均匀；
b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比；
c.导体的电阻：R=ρ，其中ρ、l和S分别为导体的电
阻率、长度和横截面积；
d.流体不可压缩．
若由铜组成的前后两个侧面外部短路，一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域，磁感强度为B（如图）．
(1)加磁场后，假设新的稳定速度为v，写出流体所受的磁场力F与v关系式，指出F的方向。

(2)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式（用v0、p、L、B、ρ表示）。

(3)加磁场后为使流体速度回复到原来的值v0，涡轮机的功率必须增加，写出功率增加量的表达式（用v0、a、b、L、B和ρ表示）。

物理答案:
13A 14B 15B 16B 17B 18A 19B 20B
21.（1）0~10；〖2分〗0~50〖2分〗.
(2)（14分）
①BCE 〖3分〗说明：错选不得分；漏选选对一个得1分，选对二个得2分。

②匀速直线〖1分〗
③m<<M 〖2分〗
④0.50 〖2分〗
⑤BD 〖2分〗说明：错选不得分；漏选得1分
⑥AC 〖4分〗说明：错选不得分；漏选得4分
22.（1）、4mgR= 1分
=
4m=5mv 1分
v=
4mv-4m=，2分
方向水平向右1分
（2）F-5mg=5m 2分
F=5mg+6.4mg=11.4mg 1分
根据牛顿第三定律，对轨道的压力也为11.4mg，1分
方向竖直向下1分
（3）由几何知识可知，整体上升的高度h=R(1-cosθ)=R/2 1分
5mg+=0 3分
= 2分
23题参考解答. （18分）
（1）；（4分）
（2），（2分）
，（1分）
；（2分）
（3）a. 反证法
法1：如图，若存在，则可以引入试探电荷+q，让+q从a点沿矩形路线abcda(ab与电场线平行，bc边与电场线垂直)运动一周回到a点。

设ab处的场强大小为E1，cd处的场强大小为E2，根据功的定义，电场力做的总功W aa=W ab+ W bc+ W cd+ W da=qE1x ab+ W bc+ W cd+ W da 其中，W ab=qE1x ab，W cd=－qE2x bc=－qE2x ab，bc段和da段电场力始终与运动方向垂直，故W bc=W da=0，
得W aa=W ab+ W bc+ W cd+ W da=qE1x ab+0+0－qE2x ab=q(E1－E2)x ab<0
但根据电场力做功的特点，做功与路径无关，故W aa=0，
上述假设矛盾，故不存在电场线平行但不等间距的静电场。

法2：如图，若存在，则可以引入试探电荷+q，让+q从a点分别沿矩形abcd(ab与电场线平行，bc边与电场线垂直)的abc和adc运动到c点。

设ab处的场强大小为E1，cd处的场强大小为E2，根据功的定义，路径abc和adc电场力做的功分别为
W abc=W ab+ W bc，W adc=W cd+ W da
其中，W ab=qE1x ab，W cd=－qE2x bc=－qE2x ab，bc段和da段电场力始终与运动方向垂直，故W bc=W da=0，
得W abc=W ab+ W bc=qE1x ab+0，W adc=W cd+ W da=0－qE2x ab
故W abc≠W adc
但根据电场力做功的特点，做功与路径无关，故W abc=W adc，
上述假设矛盾，故不存在电场线平行但不等间距的静电场。

b.电场力：，（2分）
等效重力加速度：，（1分）
小球在库仑力作用下的振动周期：。

（2分）
24.
联立解得：F A=abLvB2。

力F A的方向与流速v的方向反向．
（3）不加磁场时：pab=kv0，
加磁场时：pab-F A=kv，
由上面二式，得F A= pab-abv．T39232 9940 饀27092 69D4 槔36915 9033 逳X32450 7EC2 绂32534 7F16 编TlA3 33958 84A6 蒦。