江苏省常州市2021届新高考中招适应性测试卷物理试题(1)含解析

江苏省常州市2021届新高考中招适应性测试卷物理试题（1）
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．一人站在滑板上以速度0v 在冰面上滑行忽略滑板与冰面间的摩擦某时刻人沿水平方向向正前方距离滑板离开时人相对冰面的速度大小为02v 。

已知人与滑板的质量分别为,()M m M m >，则人离开时滑板的速度大小为（ ）
A ．0m v M
B ．0m v m M +
C ．0M m v m -
D ．0M m v m
+ 【答案】C
【解析】
【详解】
规定初速度v 0的方向为正方向，根据动量守恒定律可知：
00()2M m v M v mv +=⋅+
解得
0M m v v m
-=- 负号表示速度与正方向相反，大小为
0M m v m
-； 故选C 。

2．如图，正方形abcd 中△abd 区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd 区域内有方向平行bc 的匀强电场（图中未画出）．一带电粒子从d 点沿da 方向射入磁场，随后经过bd 的中点e 进入电场，接着从b 点射出电场，不计粒子的重力，则（ ）
A ．粒子带正电
B ．电场的方向是由c 指向b
C ．粒子在b 点和d 点的动能相等
D ．粒子在磁场、电场中运动的时间之比为π∶2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，偏转方向往右，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；
B．粒子从e点射出时，速度方向与bd的夹角为45 ，即水平向右射出，在电场中做类平抛运动，从b点射出电场，所受电场力方向由c指向b，负电荷所受电场力方向与场强方向相反，则电场方向由b指向c，故B错误；
C．粒子从d到e过程中洛伦兹力不做功，但在e到b的类平抛运动过程中，电场力做下功，则粒子在b 点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D．假设ab边长的一半为r，粒子从d点射入磁场的速度为v，因为粒子在磁场中运动的时间为弧长de
除以速率v，即π
2
r
v
，粒子在电场中做类平抛运动，其在平行ab方向的分运动速度大小为v的匀速直线运
动，分位移为r，可得粒子在电场中运动时间为r
v
，故D正确。

故选D。

3．用一质量不计的细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上A点，此时细线与水平面成θ=37°角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触。

小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。

重力加速度为g。

现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（）
A．小车向右加速运动，加速度大小为0.5g
B．小车向左加速运动，加速度大小为0.5g
C．小车向右减速运动，加速度大小为2 3 g
D．小车向左减速运动，加速度大小为2 3 g
【答案】C 【解析】
【详解】
静止时细线无弹力，小球受到重力mg 、空气浮力f 和车顶压力F N ，由平衡条件得
f=mg+F N =1.5mg
即浮力与重力的合力为0.5mg ，方向向上。

要使传感器示数为零，则细线有拉力F T ，如图所示
由等效受力图（b ）可得 0.5tan37mg ma
=︒ 小车加速度大小为
23
a g = 方向向左。

故小车可以向左加速运动，也可以向右做减速运动，C 正确，ABD 错误。

故选C 。

4．如图所示，带正电的点电荷Q 固定，电子仅在库仑力作用下，做以Q 点为焦点的椭圆运动，M 、P 、N 为椭圆上的三点，P 点是轨道上离Q 最近的点。

φM 、φN 和E M 、E N 分别表示电子在M 、N 两点的电势和电场强度，则电子从M 点逆时针运动到N 点（ ）
A ．φM ＞φN ，E M ＜E N
B ．φM ＜φN ，E M ＞E N
C ．电子的动能减小
D ．电场力对电子做了正功
【答案】D
【解析】
【分析】 考查点电荷场强分布，电场力做功与电势能的变化。

【详解】
AB ．在正电荷形成的电场中，越靠近点电荷的位置场强越大，电势越高，所以E M ＜E N ，φM ＜φN ，故AB 错误；
CD ．当电子从M 点向N 点运动时，库仑力对电子先做正功，后做负功，运动的速度先增加后减小，根据功能关系可知，电子的电势能先减小后增加，电场力所做的总功为正，所以总的电势能减小，动能增大，故C 错误，D 正确。

5．绿化工人在街道旁边栽种大树时，为了确保树干不倾斜，需要用铁杆来支撑。

通常是用一个铁环紧套在树干上，三根长度不同的铁杆一端均匀分布在固定的铁环上，另一端固定在同一个水平地面上，大树栽好后竖直压在地上，如图所示。

由于树刚栽，地面对大树的作用力，除了竖直向上的支持力以外，其它力可以不考虑。

则下列说法中正确的是（）
A．三根铁杆对大树的作用力大小一定相等
B．大树对地面的作用力一定大于自身的重力
C．铁杆对大树的作用力与地面对大树的支持力是一对平衡力
D．铁杆对大树的作用力在水平方向的合力为零
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．三根铁杆长度不等，与地面的夹角不等，则对大树的作用力大小不相等，选项A错误；
B．由平衡知识可知，地面对大树的作用力与铁杆对大树的作用力的合力等于大树的重力，可知地面对大树的作用力小于大树的重力，则大树对地面的作用力一定小于自身的重力，选项B错误；
C．因为地面对大树的作用力与铁杆对大树的作用力的合力等于大树的重力，可知铁杆对大树的作用力与地面对大树的支持力不是一对平衡力，选项C错误；
D．大树栽好后竖直压在地上，则铁杆对大树的作用力在水平方向的合力为零，选项D正确。

故选D。

6．如图所示，有10块完全相同的长方体木板叠放在一起，每块木板的质量为100g，用手掌在这叠木板的两侧同时施加大小为F的水平压力，使木板悬空水平静止。

若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，则F至少为（）
A．25N B．20N C．15N D．10N
【答案】B
【分析】
【详解】
先将所有的书当作整体，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有
1210F mg μ≥
再以除最外侧两本书为研究对象，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有
228F mg μ≥
联立解得
20N F ≥
选项B 正确，ACD 错误。

故选B 。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图所示，甲图为沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P 的振动图象，则下列判断正确的是（ ）
A ．该波的传播速率为4m/s
B ．该波的传播方向沿x 轴正方向
C ．经过0.5s ，质点P 沿波的传播方向向前传播2m
D ．该波在传播过程中若遇到4m 的障碍物，能发生明显衍射现象
【答案】AD
【解析】
【详解】
A ．由甲图读出该波的波长为λ＝4 m ，由乙图读出周期为T ＝1 s ，则波速为
v ＝T
λ＝4 m/s 故A 正确；
B ．在乙图上读出t ＝0时刻P 质点的振动方向沿y 轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x 轴负方向，故B 错误；
C ．质点P 只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，故C 错误；
D ．由于该波的波长为4 m ，与障碍物尺寸相差不多，能发生明显的衍射现象，故D 正确。

故选AD 。

8．下列说法正确的是（ ）
A ．水亀可以停在水面上是因为液体具有表面张力
B ．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功
C ．当两分子间距离大于平衡位置的间离时，分子间的距离越大，分子势能越小
D ．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
E.气体分子无论在什么温度下，其分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点
【答案】ADE
【解析】
【详解】
A ．水虽可以停在水面上是因为液体具有表面张力的缘故，故A 符合题意；
B ．功可以全部转化为热；而热量也可以全部转化为功，但要引起其他方面的变化，故B 不符合题意；
C ．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子引力做负功，分子势能增加，故C 不符合题意；
D ．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D 符合题意；
E ．气体分子无论在什么温度下，根据统计规律知道气体的分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故E 符合题意。

故选ADE 。

9．如图所示，一直角三角形acd 在竖直平面内，同一竖直面内的a 、b 两点关于水平边cd 对称，点电荷1Q 、2Q 固定在c 、d 两点上。

一质量为m 、带负电的小球P 在a 点处于静止状态，取重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）
A ．2Q 对P 的静电力大小为32
mg B ．1Q 、2Q 3 C ．将P 从a 点移到b 点，电场力做功为零
D ．将P 从a 点沿直线移到b 点，电势能先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】
AB ．设a 、c 间的距离为r ，则a 、d 间的距离为3r ，因为小球在P 点处于静止状态，由平衡条件可得： 1222 6030)
3(kQ q cos cos r r ︒︒＝ 1222(3)
kQ q mg r r +＝ 联立可解得：
213Q Q ＝
22123()
mg r ＝ 故A 错误，B 正确。

C ．因为a 、b 两点关于cd 对称，所以这两点的电势相等，而电场力做功的特点是只与初末位置的电势有关，与其所经过的路径无关，所以将P 从a 点移到b 点，电场力做功为零，故C 正确。

D ．由题可知，粒子在a 点受到的电场力方向竖直向上，在cd 上方受电场力方向竖直向下，所以将P 从a 点沿直线移到b 点过程中，电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故D 错误。

故选BC 。

10．如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下述正确的是（ ）
A ．若R 2短路，电流表示数变小，电压表示数变大
B ．若R 2短路，电流表示数变大，电压表示数变小
C ．若R 4断路，电流表示数变大，电压表示数变小
D ．若R 4断路，电流表示数变大，电压表示数变大
【答案】AD
【解析】
【详解】
AB.若R 2短路，电路总电阻减小，电路总电流I 增大，电源内电压增大，电源的路端电压U 减小，流过
R 3的电流33
U I R =
减小，电流表示数变小；电源的路端电压U 减小，流过R 4的电流44
U I R =减小，流过R 1的电流134I I I I =--增大，R 1的两端的电压111U I R =增大，电压表示数变大；故A 项正确，B 项错误。

CD.若R 4断路，电路总电阻增大，电路总电流I 减小，电源内电压减小，电源的路端电压U 增大，流过R 3的电流33U I R =增大，电流表示数变大；电源的路端电压U 增大，R 1的两端的电压1112U U R R R =+增大，电压表示数变大；故C 项错误，D 项正确。

11．飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务。

如图所示为飞艇拖拽扫雷具扫除水雷的模拟图。

当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成θ角。

已知扫雷具质量为m ，重力加速度为g ，扫雷具所受浮力不能忽略，下列说法正确的是( )
A ．扫雷具受4个力作用
B ．绳子拉力大小为cos mg θ
C ．海水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力
D ．绳子拉力一定大于mg
【答案】AC
【解析】
【详解】
A.对扫雷具进行受力分析，受到受重力、浮力、拉力和水的水平方向的摩擦阻力，如图，故A 正确；
B.根据平衡条件，有：
竖直方向：
F 浮+Tcosθ=mg
水平方向：
f=Tsinθ
计算得出： mg F T cos θ
-=浮； 故B 错误；
CD.扫雷器具受到海水的水平方向的作用力摩擦阻力等于拉力的水平分力，即小于绳子的拉力，而绳子拉力不一定大于mg ，故C 正确、D 错误。

12．如图所示，固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨，间距为1m ，其左端用导线接有两个阻值为4Ω的电阻，整个装置处在竖直向上、大小为2T 的匀强磁场中。

一质量为2kg 的导体杆MN 垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为2Ω，杆与导轨之间的动摩擦因数为0. 5。

对杆施加水平向右、大小为20N 的拉力，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s 2。

则
A ．M 点的电势高于N 点
B ．杆运动的最大速度是10m/s
C ．杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等
D ．当杆达到最大速度时，MN 两点间的电势差大小为20V
【答案】BC
【解析】
【详解】
A 、根据右手定则可知，MN 产生的感应定律的方向为M N →，则N 相当于电源在正极，故M 点的电势低于N 点，故选项A 错误；
B 、当杆的合力为零时，其速度达到最大值，即：22B L v F mg BIL mg R μμ=+=+总
由于1=42
R R r +=Ω总 代入数据整理可以得到最大速度10/v m s =，故选项B 正确；
C 、由于杆上电阻r 与两电阻并联阻值相等，而且并联的电流与通过杆MN 的电流始终相等，则根据焦耳定律可知，杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等，故选项C 正确；
D 、根据法拉第电磁感应定律可知，当速度最大时，其MN 感应电动势为：
211020E BLv V V ==⨯⨯= 根据闭合电路欧姆定律可知，此时电路中总电流为：20
54
E I A A R 总总=== 则此时MN 两点间的电势差大小为：=-205210NM U E I r V V V =-⨯=总，故D 错误。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某同学改装和校准电压表的电路如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路所用电池的电动势E 为
20V ，内阻r 为20Ω（E r 、均保持不变）。

(1)已知表头G 满偏电流为100μA ，表头上标记的内阻值为121350,,R R Ω和3R 是定值电阻，利用1R 和表头构成量程为1mA 的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。

若使用a b 、两个接线柱，电压表的量程为3V ；若使用a c 、两个接线柱，电压表的量程为15V 。

则定值电阻的阻值为1R =_________，2,R Ω=_____Ω，3R =______Ω。

(2)用量程为3V ，内阻为2500Ω的标准电压表V 对改装表3V 挡的不同刻度进行校准。

滑动变阻器R 有两种规格，最大阻值分别为50Ω和5000Ω。

为了方便实验中调节电压，图中R 应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器。

校准时，在闭合开关S 前，滑动变阻器的滑片P 应靠近端______（填“M ”或“N ”）。

(3)在3V 挡校对电路中，开关全部闭合，在保证电路安全前提下让滑片P 从M 端缓慢向N 端滑动的过程中，表头G 的示数_________，电源的输出功率_______，电源的效率_______（填变化情况）。

(4)若表头G 上标记的内阻值不准，表头G 内阻的真实值小于1350Ω，则改装后电压表的读数比标准电压表的读数__________（填“偏大”或“编小”）。

【答案】150 **** **** 50 M 增大 增大 减小 偏大
【解析】
【详解】
(1)[1]电阻1R 与表头G 并联，改装成量程为1mA 的电流表，表头满偏电流为100μA ，此时通过电阻1R 的电流为900μA ，由并联分流规律可知
1
900100g
R R = 得
1150R =Ω
改装后电流表内阻
A g
A A g 135R R R R R ==Ω+
[2]将其与2R 串联改装为3V 的电压表由欧姆定律可知，3V 量程电压表的内阻
A 2333k Ω110
R R -+=
Ω=⨯ 解得 22865R =Ω
[3]再串联3R 改装为15V 量程电压表，3R 所分电压为12V ，所以
33
1212k 110R -=Ω=Ω⨯ (2)[4]在校准电路中，滑动变阻器采用分压式接法，故选用最大阻值较小的滑动变阻器，即选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器；
[5]电源电动势20V E =远大于电压表量程，所以闭合开关前应使滑片靠近M 端，使电压表在接通电路时两端电压由较小值开始增大
(3)[6]滑片由M 向N 滑动过程中，电压表两端电压逐渐增大，通过表头的电流增大，即示数增大
[7]随滑片由M 向N 滑动，外电路的总电阻始终大于电源内阻且逐渐减小，所以电源的输出功率增大；
[8]由
Er U E r R =-+总
可知，路端电压随外电路总电阻减小而减小，电源效率100%U E η=
⨯，所以电源的效率减小 (4)[9]电压表两端电压一定，若内阻值偏小，则通过表头G 的电流偏大，从而造成读数偏大的后果。

14．某兴趣小组要精确测定额定电压为3V 的白炽灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻约500Ω，实验室提供的器材有：
A ．电流表A （量程：0～3mA ，内阻15R =ΩA ）
B ．定值电阻11985R =Ω
C ．滑动变阻器R （0～10Ω ）
D ．电压表V （量程：0～10V ，内阻1R =ΩV k ）
E ．蓄电池E （电动势为12V ，内阻r 很小）
F ．开关S 一个
G ．导线若干
（1）要精确测定白炽灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的
____
（2）选择正确电路进行实验，若电压表的示数用U 表示，电流表的示数用I 表示，写出测量白炽灯电阻的表达式x R =___（用题目中给的相应字母表示），当电流表中的电流强度I=___mA 时，记下电压表的读数U 并代入表达式，其计算结果即为白炽灯正常工作时的电阻。

【答案】（1）C （2）1A V
()
I R R U I R +- （3）1.5
【解析】
【详解】
（1）[1]要精确测定额定电压为3V 的白炽灯正常工作时的电阻，需测量白炽灯灯两端的电压和通过白炽灯灯的电流，
由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量白炽灯两端的电压，可以将电流表A 与定值电阻串联改装为电压表测量电压；
白炽灯正常工作时的电流约为
3Ω6mA 500
U I R === 左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量总电流，约：
10Ω10mA 1000
V V U I R ===； 因为滑动变阻器阻值远小于白炽灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法。

所以电路图选取C.
（2）[2]根据欧姆定律知，灯泡两端的电压
U=I(R 1+R A )，
通过灯泡的电流为：
V
U I I R =-灯， 所以白炽灯正常工作时的电阻为：
1A V
()=I R R U R U I I R +=-灯；
[3]改装后的电压表内阻为：R V =1985+15Ω=2000Ω，则当I=1.5mA 时，白炽灯两端的电压为3V ，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．某品牌汽车轮胎充气后，温度为3C o 时，胎内气体的压强为2.3atm 。

已知该轮胎在胎压小于2.0atm 或大于2.7atm 时，汽车行驶中会造成安全事故。

胎内气体可看做理想气体，轮胎容积恒为25L 。

（下列计算结果均保留一位小数）
(1)求汽车安全工作环境的温度范围。

（汽车工作环境的温度与轮胎内气体的温度相同）
(2)若该汽车在27C o 的环境中工作，为了使其胎压达到2.6atm ，求应再向轮胎内充入压强为1atm 、温度为27C o 的理想气体的体积。

【答案】 (1)33.0C 51.0C t -≤≤o o ；(2)2.5L
【解析】
【详解】
(1)轮胎内的气体做等容变化，则有
312123
p p p T T T == 即
23
2.3 2.0 2.72733273273t t ==+++ 解得
233.0C t =-o ，351.0C t =o
所以汽车安全工作环境的温度范围为33.0C 51.0C t -≤≤o o ；
(2)由理想气体状态方程可知
10040144
p V p V p V T T T += 即
002.3 2.61276300300
V V V ⨯⨯⨯+= 解得
00.1 2.5L V V ==
16．如图所示， PQ 为一竖直放置的荧光屏，一半径为R 的圆形磁场区域与荧光屏相切于O 点，磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的虚线与磁场区域相切，在虚线的上方存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为E,在O 点放置一粒子发射源，能向右侧180°角的范围发射一系列的带正电的粒子，
粒子的质量为m、电荷量为q,经测可知粒子在磁场中的轨道半径为R，忽略粒子的重力及粒子间的相互作用．求：
(1)如图，当粒子的发射速度方向与荧光屏成60°角时，该带电粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为多少?粒子到达荧光屏的位置距O点的距离为多大?
(2)从粒子源发射出的带电粒子到达荧光屏时，距离发射源的最远距离应为多少?
【答案】(1)
3qR
R
mE
+2
qR
R
mE
+
【解析】
【详解】
(1)根据洛伦兹力提供向心力得：
2
v
qvB m
R
=
解得：
qBR
v
m
=
当粒子的发射速度与荧光屏成60°角时，带电粒子在磁场中转过120°角后离开磁场，再沿直线到达图中的M点，最后垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达荧光屏，运动轨迹如图所示．
粒子在磁场中运动的时间为：
1233T m t qB
π== 粒子从离开磁场至进入电场过程做匀速直线运动，竖直位移为：
23cos30y R R R -=-︒=
匀速直线运动为： 223y t v -== 由几何关系可得点M 到荧光屏的距离为：
1sin 30 1.5x R R R =+︒=
设粒子在电场中运动的时间为t 3,由匀变速直线运动规律得：
21312qE x t m
=⋅ 解得
33mR t qE
= 故粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为：
12322333m mR t t t t qB qE
π-=++=++ 带电粒子在竖直向上的方向上做匀速直线运动，带电粒子到达荧光屏上时有：
133qR y vt mE
== 带电粒子到达荧光屏时距离O 点的位置为：
13qR y R y R BR mE
=+=+
(2)带电粒子到达荧光屏的最高点时，粒子由磁场的右边界离开后竖直向上运动，且垂直进入电场中做类平抛运动，此时x'=2R
则
24122qE R t m
=⋅ 带电粒子在电场中竖直向上运动的距离为：
242qR y vt BR mE
== 该带电粒子距离发射源的间距为：
22m qR y R y R BR mE
=+=+ 点睛：本题是带电粒子在电场及在磁场中的运动问题；关键是明确粒子的受力情况和运动规律，画出运动轨迹，结合牛顿第二定律、类似平抛运动的分运动规律和几何关系分析．
17．如图所示，一列简谐横波沿x 轴负方向传播，在t 1=0时刻波形如图中的实线所示，t 2=0.5s 时刻的波形如图虚线所示，若该列波的周期T>0.5s ，试求；
①该列波的波长λ、周期T 和波速v ；
②在x 轴上质点P 在t=0时刻的运动方向和t=3.0s 内通过的路程．
【答案】（1）8m ；2s ；4m/s （2）质点p 向y 轴负方向运动，0.3m
【解析】
【详解】
（1）由图可知，波长λ=8m ，由于该波沿x 轴负方向传播，从t 1=0到t 2=0.5s 时间内，有：
2114t t t k T ⎛⎫∆=-=+ ⎪⎝
⎭ (k=0，1，2，3….)又知T>0.5s ，联立上式解得：k=0，则波的周期T=4∆t=2s 由v T λ
= 可得8/4/2
v m s m s == （2）由于波沿x 轴负向转播，故t=0时刻质点p 向y 轴负方向运动，又知33.02t s T ==
， 则质点P 在t=3.0s 时间内通过的路程为2346510m 0.32
s A m -=⨯=⨯⨯=。