2021年中學生標準學術能力診斷性測試THUSSAT暨高三7月診斷性檢測物理試題

中學生標準學術能力診斷性測試2021年7月測試物理試卷本試卷共100分，考試時間90分鐘。一、不定項選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，有一項或多項符合題意，全部選對得3分，部分選對得2分，有錯選或不選得0分。1.一節(jié)地鐵車廂長為22m；車輛高度為（最大處）3695mm；車體寬度為（最大處）2800mm；車廂地板距軌道高度為1100mm。已知：阿伏伽德羅常數(shù)為6.02×1023mol1，標準狀態(tài)下氣體的摩爾體積為22.4L/mol?？梢运愠?，這節(jié)車廂空載時廂內(nèi)的空氣中分子數(shù)約為A.4×1024個 B.4×1027個 C.6×1024個 D.6×1027個2.如圖所示，一束細白光從半圓形玻璃磚頂點垂直于PQ向圓心O射去。保持入射光不變讓玻璃磚繞圓心逆時針緩慢轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)過角時，恰好沒有任何光線從PQ邊射出。由此可以判定，靜止在勻強磁場中的該核在P點發(fā)生衰變后，新核做逆時針的勻速圓周運動，二者的運動軌跡如圖所示，下列判定正確的是粒子的動能大4.某同學將一根不可伸長的輕繩一端系上擺球，另一端系在力傳感器上，測得輕繩的拉力大小F隨時間t變化的圖像如圖所示，若已經(jīng)測得擺長為L，擺球質(zhì)量為m，結(jié)合圖中信息可以推測出當?shù)刂亓铀俣葹锳. B. C. D.O從0時刻開始向上振動，由此在水平繩引發(fā)的一列橫波在某時刻的波形如圖所示，已知在圖示空間第一次出現(xiàn)如圖所示的波形。則此波的速度為A. B. C. D.6.假設在無風的天氣里，下落的毽子受到的空氣阻力與其下落的速度大小成正比，一毽子從高處豎直向下落到地面，此過程中毽子的重力勢能為（以地面為0勢能面），毽子下落全程的圖像可能正確的有（圖中實線為曲線，虛線為直線段）A. B.C. D.7.如圖所示，一根不可伸長的輕繩兩端各系一個小球a和ba球置于地面上，輕繩兩段都恰好伸直，質(zhì)量為m的b球在與細桿等高處從靜止釋放。當a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱銜r，b球擺過的角度為A.30° B.37° C.45° D.60°8.靜止在光滑水平面上的物塊，某時刻開始受到一個水平拉力，大小如圖所示，此后物塊運動的動量隨時間變化的圖像，正確的是A. B.C. D.9.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為，氖泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光，下列說法中正確的是A.開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100HzB.開關接通后，電壓表的示數(shù)為C.開關斷開后，電壓表的示數(shù)變大D.開關斷開后，變壓器的輸出功率變小10.在輸液時，藥液有時會從針口流出體外，為了及時發(fā)現(xiàn)，某同學設計了一種報警裝置，電路如圖所示。M是貼在針口處的傳感器，當其接觸到藥液時其電阻發(fā)生變化，導致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報，此時A.變大，且R越大，U增大越明顯 B.變大，且R越小，U增大越明顯C.變小，且R越大，U增大越明顯 D.變小，且R越小，U增大越明顯11.英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場。如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場B，環(huán)上套一帶電量為的小球。已知磁感應強度B隨時間均勻增加，其變化率為k，若小球在環(huán)上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功的大小是 B. C. D.L、橫截面積為S、電阻率為的金屬棒，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速度為v，則電子運動時受到的平均阻力大小為A. B. C. D.13.如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運動，星球相對飛行器的角度為，已知引力常數(shù)為G，下列說法正確的是A.若測得飛行器的周期和張角，可得到星球的質(zhì)量B.若測得飛行器的周期和軌道半徑，可得到星球的質(zhì)量C.若測得飛行器的周期和張角，可得到星球的平均密度D.若測得飛行器的周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度h處以一定大小的速度拋出一小球，當其速度方向不同時，落地點與拋出點的水平距離即射程大小也不同，若不計空氣阻力，則最大射程為A. B. C. D.二、實驗題：本題共2小題，共16分。15.（1）熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護裝置中。圖1為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度T變化的示意圖。由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時的導電能力________（選填“增強”或“減弱”）；相對金屬熱電阻而言，熱敏電阻受溫度變化的響應更________（選填“敏感”或“不敏感”）。（2）把這段金屬熱電阻與電池、電流表串聯(lián)起來，如圖2所示，用這段金屬絲做測溫探頭，把電流表的刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡易溫度計，溫度刻度線是________（選填“左大右小”或“左小右大”），溫度刻度線是________（選填“均勻的”、“左疏右密”或“左密右疏”）。16.在某次利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，要求盡量減小實驗誤差。（1）應該選擇的實驗電路是圖1中的_____________（選填“甲”或“乙”）。（2）現(xiàn)有開關和導線若干，以及以下器材：A.電壓表（0～15V） B.電壓表（0～3V）C.電流表（0～3A） D.電流表（0～0.6A）E.滑動變阻器（0～10Ω） F.滑動變阻器（0～50Ω）實驗中應選用_____________（選填相應器材前的字母）。（3）某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在圖2的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出圖線。序號123456電壓電流（4）根據(jù)（3）中所畫圖線可得出干電池的電動勢_______________V，內(nèi)電阻_______________Ω。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（5）實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U及干電池的總功率P、輸出功率都會發(fā)生變化，不考慮電表的內(nèi)阻影響。下列描述中，正確的有A. B.C. D.三、計算題：本題共4小題，共42分。k，彈簧下端固定在地面，上端固定連接一個輕質(zhì)的小托架。質(zhì)量為m的小球從離托架一定高度處由靜止開始自由下落，小球恰好落到托架中心位置，然后經(jīng)過一段時間又回到初始下落位置。彈簧始終在彈性范圍內(nèi)，不計空氣阻力。（1）若小球運動到O點時速度最大，分析說明O點在何處；（2）以（1）中O點為位移起點（小球在任意位置P的位移為OP），設豎直向下為正方向，作出小球上述運動過程中的加速度隨位移變化的圖像（特殊點需要標出坐標）；（3）若小球在上述運動過程中的最大加速度為，利用（2）的圖像，求小球初始下落位置距小托架的高度。M的小車右端放有質(zhì)量m的鐵塊，二者以共同速度沿光滑水平面向豎直墻運動，車與墻碰撞的時間極短，且發(fā)生的是彈性碰撞。車廂表面與鐵塊之間的動摩擦因數(shù)為，車足夠長。若，求：（1）小車與墻第一次碰撞后、第二次碰撞前鐵塊與車廂間因摩擦產(chǎn)生的熱量；（2）小車與墻第n次碰撞過程中墻對小車的沖量大??；（3）鐵塊與車廂間因摩擦而產(chǎn)生的總熱量。19.如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導軌間距為l，導軌上端接有電阻R，導軌電阻忽略不計。導軌下部的勻強磁場區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場方向垂直于金屬導軌平面向外，磁感應強度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿MN，從距磁場上邊界h處由靜止開始沿著金屬導軌下落，金屬桿進入磁場后，速度逐漸減小，在磁場中下落距離為d后，金屬桿的速度不再變化。金屬桿下落過程中始終與導軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g，不計空氣阻力。求：（1）金屬桿剛進入磁場時，M、N兩端的電壓大小，判斷M、N兩端哪端電勢高；（2）金屬桿從開始下落到速度達到穩(wěn)定過程中，電阻R中產(chǎn)生的熱量；（3）金屬桿從進入磁場區(qū)到速度達到穩(wěn)定時所經(jīng)歷的時間。正常勻速行駛，車輪半徑為R。車輪上的任意一點均同時參與了兩個運動：隨車身向前勻速運動，繞輪軸做勻速圓周運動。（1）分析求解車輪圓周分運動的角速度ω大??；（2）設圖1所示時刻為0時刻，請你直接寫出圖中切點P在此后任意t時刻的水平速度大小及豎直速度大小，并由此做出：從0時刻起，點P在一個周期內(nèi)的軌跡（作在答圖上，標清特殊點坐標）；（3）帶電粒子在互相垂直的電場和磁場中的運動與上述車輪上某點的運動規(guī)律相似：可以將粒子的運動分解為一個勻速直線運動和一個勻速圓周運動。如圖2，勻強磁場磁感應強度大小為B，勻強電場大小為E，場區(qū)足夠大。帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為，重力不計，粒子從場中點O開始由靜止釋放。建立恰當?shù)倪\動模型，并直接寫出釋放后粒子能達到的最大速度以及此時粒子的位置。中學生標準學術能力診斷性測試2021年7月測試物理參考答案一、不定項選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分；在每小題給出的四個選項中，有一項或多項符合題意，全部選對得3分，部分選對得2分，有錯選或不選得0分。1234567BABDCBACA891011121314DADCDCBCD二、實驗題：本大題共2小題，共16分。15.答案：（1）增強敏感（2）左大右小左密右疏16.答案：（1）甲（2）B、D、E（3）如答圖（點、線各1分，共2分）（4）1.50（1.49~1.51）0.83（0.81～0.85）（5）AD（2分，漏選得1分）三、計算題：本大題共4小題，共42分。17.解析：（1）平衡位置處速度最大，在托架原來靜止位置下方處（2）如圖所示，圖像坐標軸及兩個特殊坐標（3）如圖所示，圖像上方的面積等于圖像下方的面積有（2分，特殊點坐標未標在答圖上但此方程正確則不扣分），注意本小問不利用圖像求解的不得分（圖像（2）（3）中的點寫成也給分）18.解析：（1）設向左為正方向，小車第一次與墻發(fā)生彈性碰撞后速度為，物塊速度為第一次碰后：或（2）第二次碰后：第次碰后：故第次碰撞過程中墻對小車的沖量大小（3）經(jīng)無限次碰撞后，小車和物塊速度減小為0，全程能量守恒可得19.解析：（1）M端電勢高（2）（3）根據(jù)動量定理，或20.解析：（1）切點的對地速度為0，隨車身向前以勻速運動，則轉(zhuǎn)動的線速度與之等大反向：（2分，只寫公式得1分）（1分，直接寫結(jié)果的（1）問題只給1分）（2）