江苏省高考物理试题.docx
- 文档编号:1895343
- 上传时间:2023-05-02
- 格式:DOCX
- 页数:36
- 大小:376.34KB
江苏省高考物理试题.docx
《江苏省高考物理试题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《江苏省高考物理试题.docx(36页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
江苏省高考物理试题
2021年江苏省高考物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )
A.1∶1B.1∶2
C.1∶4D.4∶1
2.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平相向抛出,经过时间t在空中相遇。
若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为()
A.tB.
C.
D.
3.一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处
物块初动能为
与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能
与位移x关系的图线是
A.
B.
C.
D.
4.如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点,由O点静止释放的电子恰好能运动到P点,现将C板向右平移到P′点,则由O点静止释放的电子
A.运动到P点返回
B.运动到P和P′点之间返回
C.运动到P′点返回
D.穿过P′点
5.如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为M,到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P后立刻停止,物块向上摆动.整个过程中,物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g.下列说法正确的是
A.物块向右匀速运动时,绳中的张力等于2F
B.小环碰到钉子P时,绳中的张力大于2F
C.物块上升的最大高度为
D.速度v不能超过
6.“天舟一号”货运飞船于2021年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空,与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距离地面约380km的圆轨道上飞行,则下列几个说法中错误的是()
A.向心加速度小于地面的重力加速度
B.线速度小于第一宇宙速度
C.周期小于地球自转周期
D.角速度小于地球自转角速度
7.甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1m/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比()
A.
B.
C.
D.
二、多选题
8.某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则( )
A.电感L1的作用是通高频
B.电容C2的作用是通高频
C.扬声器甲用于输出高频成分
D.扬声器乙用于输出高频成分
9.在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示.下列说法正确有( )
A.q1和q2带有异种电荷
B.x1处的电场强度为零
C.负电荷从x1移到x2,电势能减小
D.负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大
10.如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L,B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长.现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°,A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g.则在此过程中
A.A的动能达到最大前,B受到地面的支持力小于
mg
B.A的动能最大时,B受到地面的支持力等于
mg
C.弹簧的弹性势能最大时,A的加速度方向竖直向下
D.弹簧的弹性势能最大值为
mgL
11.一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,其V–T图象如图所示.下列说法正确的有()
A.A→B的过程中,气体对外界做功
B.A→B的过程中,气体放出热量
C.B→C的过程中,气体压强不变
D.A→B→C的过程中,气体内能增加
12.接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟,飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢,下列说法正确的有()
A.飞船上的人观测到飞船上的钟较快
B.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢
C.地球上的人观测到地球上的钟较快
D.地球上的人观测到地球上的钟较慢
13.原子核的比结合能曲线如图所示,根据该曲线,下列判断中正确的有
A.
核的结合能约为14MeV
B.
核比
核更稳定
C.两个
核结合成
核时释放能量
D.
核中核子的平均结合能比
核中的大
三、实验题
14.利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0g,钩码的质量为m=10.0g,打点计时器的电源为50Hz的交流电.
(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到_____.
(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O,一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=_____m/s.
(3)将钩码的重力视位小车受到的拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mg△x算出拉力对小车做的功W.利用Ek=
Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量△Ek.计算结果见下表.
W/×10﹣3J
2.45
2.92
3.35
3.81
4.26
△Ek/×10﹣3J
2.31
2.73
3.12
3.61
4.00
请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出△Ek﹣W图象.
(4)实验结果表明,△Ek总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=_____.
15.某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图11–1图所示,继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15mA时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约为20Ω,热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示
(1)提供的实验器材有:
电源E1(3V,内阻不计)、电源E2(6V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200Ω)、滑动变阻器R2(0~500Ω)、热敏电阻Rt,继电器、电阻箱(0~999.9Ω)、开关S、导线若干.
为使该装置实现对30~80℃之间任一温度的控制,电源E应选用______(选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用______(选填“R1”或“R2”).
(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图11–2图所示的选择开关旋至______(选填“A”、“B”、“C”或“D”).
(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查,在题11–1图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针______(选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针______(选填“偏转”或“不偏转”).
(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合,下列操作步骤正确顺序是_____.(填写各步骤前的序号)
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除
④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1Ω
四、填空题
16.(甲)和(乙)图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片,记录炭粒位置的时间间隔均为30s,两方格纸每格表示的长度相同.比较两张图片可知:
若水温相同,_________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,___________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈.
17.野生大象群也有自己的“语言”.研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放时,能听到比正常播放时更多的声音.播放速度变为原来的2倍时,播出声波的___________(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍,声波的传播速度____________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
18.质子(
)和α粒子(
)被加速到相同动能时,质子的动量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)α粒子的动量,质子和α粒子的德布罗意波波长之比为____________.
五、解答题
19.科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子.资料显示,某种蛋白的摩尔质量为66kg/mol,其分子可视为半径为3×10–9m的球,已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol–1.请估算该蛋白的密度.(计算结果保留一位有效数字)
20.人的眼球可简化为如图所示的模型,折射率相同、半径不同的两个球体共轴,平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点.取球体的折射率为
,且
,求光线的会聚角
.(示意图未按比例画出)
21.如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:
(1)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;
(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;
(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P.
22.如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R.C的质量为m,A、B的质量都为
,与地面间的动摩擦因数均为μ.现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面.整个过程中B保持静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.求:
(1)未拉A时,C受到B作用力的大小F;
(2)动摩擦因数的最小值μmin;
(3)A移动的整个过程中,拉力做的功W.
23.一台质谱仪的工作原理如图1所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为0,经加速后,通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上.已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q,质量分别为2m和m,图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用.
图1
(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x;
(2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度d;
(3)若考虑加速电压有波动,在(U0-ΔU)到(U0+ΔU)之间变化,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求狭缝宽度L满足的条件.
参考答案
1.A
【解析】
根据磁通量的定义,当B垂直于S时,穿过线圈的磁通量为Ф=BS,其中S为有磁感线穿过区域的面积,所以图中a、b两线圈的磁通量相等,所以A正确;BCD错误.
【名师点睛】本题主要注意磁通量的计算公式中S的含义,它指的是有磁感线穿过区域的垂直面积.
2.C
【详解】
依据运动的独立性原理,在水平方向上,两球之间的距离
得
故选C。
3.C
【详解】
设斜面的倾角为
,物块的质量为m,沿斜面向上为位移正方向;根据动能定理可得:
上滑过程:
,则
;
下滑过程:
,则
;
物块的动能
与位移x成线性关系,根据能量守恒定律可得,最后的总动能小于初动能。
故C正确,ABD错误。
故选C
4.A
【详解】
设A、B板间的电势差为U1,B、C板间的电势差为U2,板间距为d,电场强度为E,第一次由O点静止释放的电子恰好能运动到P点,根据动能定理得:
qU1=qU2=qEd,将C板向右移动,B、C板间的电场强度
,E不变,所以电子还是运动到P点速度减小为零,然后返回,故A正确;BCD错误.
5.D
【详解】
物块向右匀速运动时,则夹子与物体M,处于平衡状态,那么绳中的张力等于Mg,故A错误;小环碰到钉子P时,物体M做圆周运动,依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力,因此绳中的张力大于Mg,而与2F大小关系不确定,故B错误;依据机械能守恒定律,减小的动能转化为重力势能,则有:
,则物块上升的最大高度为
,故C错误;因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F,依据牛顿第二定律,对物体M,则有:
,解得:
,故速度v不能超过
,故D正确;故选D.
【点睛】
匀速运动时,处于平衡状态,整体分析,即可判定绳子中张力;当做圆周运动时,最低点,依据牛顿第二定律,结合向心力表达式,即可确定张力与Mg的关系,与2F关系无法确定;利用机械能守恒定律,即可求解最大高度;根据两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F,利用牛顿第二定律,结合向心力,即可求解.
6.D
【详解】
A、由
知,其向心加速度小于近地卫星的向心加速度,而近地卫星的向心加速度约等于地面的重力加速度,所以其向心加速度小于地面的重力加速度;故A正确.
B、由
可知,第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度,则其线速度小于第一宇宙速度;故B正确.
C、“天舟一号”的轨道半径比地球同步卫星的小,由开普勒第三定律知其周期小于同步卫星周期;故C正确.
D、根据卫星的速度公式
和v=rω得:
.将“天舟一号”与地球同步卫星比较,由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径,所以“天舟一号”的角速度大于地球同步卫星的角速度,而地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度,所以其角速度大于地球自转角速度;故D错误.
本题选错误的故选D.
【点睛】
解决此题的关键要掌握卫星公转的速度公式、角速度公式、周期公式、加速度公式;能根据运动学公式推导出其他量的表达式;本题要选好比较的对象,如地球同步卫星、近地卫星.
7.D
【详解】
由动量守恒定律得
解得
代入数据得
故选D。
8.BD
【详解】
电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述,
,频率越高阻碍作用越大,对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频,所以A错误;电容对交流电的阻碍作用
,频率越高阻碍作用越小,所以是通高频阻低频,故BD正确;C错误.
【点睛】
本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用,即感抗、容抗的大小与什么因素有关,记住这个问题不难解决.
9.AC
【分析】
本题的核心是对φ–x图象的认识,利用图象大致分析出电场的方向及电场线的疏密变化情况,依据沿电场线的方向电势降低,图象的斜率描述电场的强弱——电场强度进行分析解答.
【详解】
A.由图知x1处的电势等于零,所以q1和q2带有异种电荷,A正;
B.图象的斜率描述该处的电场强度,故x1处场强不为零,B错误;
C.负电荷从x1移到x2,由低电势向高电势移动,电场力做正功,电势能减小,故C正确;
D.由图知,负电荷从x1移到x2,电场强度越来越小,故电荷受到的电场力减小,所以D错误.
10.AB
【解析】
A的动能最大时,设B和C受到地面的支持力大小均为F,此时整体在竖直方向受力平衡,可得2F=3mg,所以
,在A的动能达到最大前一直是加速下降,处于失重情况,所以B受到地面的支持力小于
,故AB正确;当A达到最低点时动能为零,此时弹簧的弹性势能最大,A的加速度方向向上,故C错误;A球达到最大动能后向下做减速运动,到达最低点时三个小球的动能均为零,由机械能守恒定律得,弹簧的弹性势能为Ep=mg(Lcos30°-Lcos60°)=
,故D错误.所以AB正确,CD错误.
11.BC
【详解】
AB.由图知A→B的过程中,温度不变,则内能不变,而体积减小,所以外界对气体做功,为保持内能不变,根据热力学定律知,在A→B的过程中,气体放出热量,故A错误;B正确;
C.B→C的过程为等压变化,气体压强不变,故C正确;
D.A→B→C的过程中,温度降低,气体内能减小,故D错误.
故选BC.
【点睛】
两个过程:
A到B等温变化,B到C等压变化.
12.AC
【解析】
飞船相对地球高速运动,所以地球上的人观测飞船上的时钟较慢,而地球相对飞船高速运动,所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢,所以A、C正确;B、D错误.
【名师点睛】本题主要考查狭义相对论时间间隔的相对性,注意运动的相对的,飞船相对地球高速运动,地球也相对飞船高速运动.
13.BC
【详解】
A.由图知
核的比结合能约为7MeV,所以结合能约为
4×7=28MeV
故A错误;
B.
核比
核的比结合能大,所以
核比
核更稳定,故B正确;
C.两个
核结合成
核时,即由比结合能小的反应生成比结合能大的释放能量,故C正确;
D.由图知
核中核子的平均结合能比
核中的小,故D错误.
14.
(1)小车做匀速运动
(2)0.228.(3)
(4)0.093N
【解析】
(1)小车能够做匀速运动,纸带上打出间距均匀的点,则表明已平衡摩擦;
(2)相临计数点间时间间隔为T=0.1s,
;(3)描点画图,如图所示。
;
(4)对整体,根据牛顿第二定律有:
mg=(m+M)a,钩码:
mg–FT=ma,联立解得绳上的拉力:
.
【名师点睛】本题中的计算,要当心数据的单位、有效数字的要求.用整体法、隔离法,根据牛顿第二定律求绳上的拉力,题目比较常规,难度不大.
15.E2R2C不偏转偏转⑤④②③①
【解析】
(1)由表格数据知,当温度为30℃时,热敏电阻阻值为199.5Ω,继电器的阻值R0=20Ω,当电流为15mA时,E=I(Rt+R0)=3.3V,所以电源选E2,80℃时,热敏电阻阻值Rt=49.1Ω,则
E2=I(Rt+R0+R),此时变阻器阻值R=330.9Ω,所以变阻器选择R2;
(2)多用电表做电压表测量电压,旋钮旋至直流电压挡C处;(3)若只有b、c间断路,表笔接入a、b时,整个回路断路,电表指针不偏转,接入a、c时电流流经电表,故指针偏转;(4)50℃时,热敏电阻阻值为108.1Ω,所以应将电阻箱阻值调至108.1Ω,调节变阻器,使衔铁吸合,再将电阻箱换成热敏电阻,故顺序为⑤④②③①.
【名师点睛】结合表格中数据,利用欧姆定律估算电动势和电阻的数值,选择电源和滑动变阻器.明确实验的目的是实现对30~80℃之间任一温度的控制,其中30~80℃就是提示的信息,结合表格数据,可知电阻值的取值.
16.甲乙
【解析】
【详解】
布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动,布朗运动是由于液体分子对小颗粒的撞击不平衡造成的;颗粒越小,液体分子对颗粒的撞击越不平衡,布朗运动越明显。
由图可知,乙图中颗粒的布朗运动更明显,所以若水温相同,甲中炭粒的颗粒较大;温度越高,布朗运动越激烈,所以若炭粒大小相同,乙中水分子的热运动较剧烈。
17.频率不变
【解析】
【详解】
[1][2]频率由波源决定,播放速度变为原来的2倍时,播出声波的频率变为原来两倍,传播速度由介质决定,所以传播速度不变。
【点睛】
机械波在传播的过程中,传播的速度由介质决定,而频率由波源决定.
18.小于2:
1
【详解】
[1]动量与动能的关系:
,两粒子动能相等,质子的质量小于α粒子的质量,所以质子的动量小于α粒子的动量;
[2]据
,两粒子动能相等,则质子和α粒子的动量之比
;根据
,可得质子和α粒子的德布罗意波波长之比为2:
1.
19.
【解析】
【详解】
摩尔体积
由密度
,
解得
代入数据得
【点睛】
本题主要考查阿伏加德罗常数,摩尔质量、摩尔体积等物理量间的关系,记得公式,用心计算,小心有效数字的要求即可.
20.300
【解析】
【详解】
由几何关系可得:
解得:
则由折射定律
,解得折射角:
由几何关系可得:
解得会聚角:
21.
(1)
;
(2)
;(3)
;
【分析】
本题的关键在于导体切割磁感线产生电动势E=Blv,切割的速度(v)是导体与磁场的相对速度,分析这类问题,通常是先电后力,再功能.
(1)根据电磁感应定律的公式可得知产生的电动势,结合闭合电路的欧姆定律,即可求得MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;
(2)根据第一问求得的电流,利用安培力的公式,结合牛顿第二定律,即可求得MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;
(3)首先要得知,PQ刚要离开金属杆时,杆切割磁场的速度,即为两者的相对速度,然后结合感应电动势的公式以及功率的公式即可得知感应电流的功率P.
【详解】
(1)感应电动势
感应电流
解得
(2)安培力
牛顿第二定律
解得
(3)金属杆切割磁感线的速度
,则
感应电动势
电功率
解得
【点睛】
该题是一道较为综合的题,考查了电磁感应,闭合电路的欧姆定律以及电功电功率.对于法拉第电磁感应定律是非常重要的考点,经常入选高考物理压轴题,平时学习时要从以下几方面掌握.
(1)切割速度v的问题
切割速度的大小决定了E的大小;切割速度是由导体棒的初速度与加速度共同决定的.同时还要注意磁场和金属棒都运动的情况,切割速度为相对运动的速度;不难看出,考电磁感应的问题,十之八九会用到牛顿三大定律与直线运动的知识.
(2)能量转化的问题
电磁感应主要是将其他形式能量(机械能)转化为电能,可由于电能的不可保存性,很快又会想着其他形式能量(焦耳热等等)转化.
(3)安培力做功的问题
电磁感应中,安培力做的功全部转化为系统全部的热能,而且任意时刻安培力的功率等于系统中所有电阻的热功率.
(4)动能定理的应用
动能定理当然也能应用在电磁感应中,只不过同学们要明确研究对象,我们大多情况下是通过导体棒的.固定在轨道上的电阻,速度不会变化,显然没有用动能定理研究的必要.
22.
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)C受力平衡
解得
(2)C恰好降落到地面时,B受C压力的水平分力最大
B受地面的摩擦力
根据题意
,解得
(3)C下降的高度
A的位移
摩擦力做功的大小
根据动能定理
解得
【名师点睛】本题的重点的C恰好降落到地面时,B物体受力的临界状态的分析,此为解决第二问的关键,也是本题分析的难点.
23.
(1)
(2)
(3)
【详解】
(1)设甲种离子在磁场中的运动半径为r1
电场加速
且
解得
根据几何关系
x=2r1–L
解得
(2)(见图)最窄处位于过两虚线交点的垂线上
解得
(3)设乙种离子在磁场中的运动半径为r2
r1的最小半径
r2的最大半径
由题意知
2r1min–2r2max>L,
即
解得
【名师点睛】
本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动,对此类问题主要是画出粒子运动的轨迹,分析粒子可能的运动情况,找出几何关系,有一定的难度.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 江苏省 高考 物理试题