2021年中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測(cè)試THUSSAT暨2022屆高三7月診斷性檢測(cè)物理試題

中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測(cè)試2021年7月測(cè)試物理試卷本試卷共100分，考試時(shí)間90分鐘。一、不定項(xiàng)選擇題：此題共14小題，每題3分，共42分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有一項(xiàng)或多項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)得3分，局部選對(duì)得2分，有錯(cuò)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。：阿伏伽德羅常數(shù)為6.02×1023mol-1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的摩爾體積為22.4L/mol。可以算出，這節(jié)車廂空載時(shí)廂內(nèi)的空氣中分子數(shù)約為A.4×1024個(gè)B.4×1027個(gè)C.6×1024個(gè)D.6×1027個(gè)2.如下圖，一束細(xì)白光從半圓形玻璃磚頂點(diǎn)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(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過角時(shí)，恰好沒有任何光線從PQ邊射出。由此可以判定A.紅光的臨界角是B.紅光的臨界角是C.紫光的臨界角是D.紫光的臨界角是3.某放射性元素原子核可記為，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的該核在P點(diǎn)發(fā)生衰變后，新核做逆時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，二者的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖，以下判定正確的選項(xiàng)是A.新核的動(dòng)能比粒子的動(dòng)能大B.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C.新核和衰變出來的粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為D.新核和衰變出來的粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的等效電流之比為4.某同學(xué)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(cè)得輕繩的拉力大小F隨時(shí)間t變化的圖像如下圖，假設(shè)已經(jīng)測(cè)得擺長為L，擺球質(zhì)量為m，結(jié)合圖中信息可以推測(cè)出當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹锳.B.C.D.5.波源O從0時(shí)刻開始向上振動(dòng)，由此在水平繩引發(fā)的一列橫波在某時(shí)刻的波形如下圖，在圖示空間第一次出現(xiàn)如下圖的波形。那么此波的速度為A.B.C.D.6.假設(shè)在無風(fēng)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(shì)能為〔以地面為0勢(shì)能面〕，毽子下落全程的圖像可能正確的有〔圖中實(shí)線為曲線，虛線為直線段〕A.B.C.D.7.如下圖，一根不可伸長的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b，跨在一根固定的光滑水平細(xì)桿上，質(zhì)量為1.5m的a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(xì)桿等高處從靜止釋放。當(dāng)a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱銜r(shí)，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(shí)刻開始受到一個(gè)水平拉力，大小如下圖，此后物塊運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量隨時(shí)間變化的圖像，正確的選項(xiàng)是A.B.C.D.9.如下圖，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，氖泡在兩端電壓到達(dá)100V時(shí)開始發(fā)光，以下說法中正確的選項(xiàng)是A.開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100HzB.開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為C.開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大D.開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率變小10.在輸液時(shí)，藥液有時(shí)會(huì)從針口流出體外，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置，電路如下圖。M是貼在針口處的傳感器，當(dāng)其接觸到藥液時(shí)其電阻發(fā)生變化，導(dǎo)致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報(bào)，此時(shí)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(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)。如下圖，一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，環(huán)上套一帶電量為的小球。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為k，假設(shè)小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，那么感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功的大小是A.0B.C.D.12.一根長為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(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速度為v，那么電子運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力大小為A.B.C.D.13.如下圖，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球相對(duì)飛行器的角度為，引力常數(shù)為G，以下說法正確的選項(xiàng)是A.假設(shè)測(cè)得飛行器的周期和張角，可得到星球的質(zhì)量B.假設(shè)測(cè)得飛行器的周期和軌道半徑，可得到星球的質(zhì)量C.假設(shè)測(cè)得飛行器的周期和張角，可得到星球的平均密度D.假設(shè)測(cè)得飛行器的周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度14.某同學(xué)在高度h處以一定大小的速度拋出一小球，當(dāng)其速度方向不同時(shí)，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離即射程大小也不同，假設(shè)不計(jì)空氣阻力，那么最大射程為A.B.C.D.二、實(shí)驗(yàn)題：此題共2小題，共16分。15.〔1〕熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)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(shí)的導(dǎo)電能力________〔選填“增強(qiáng)〞或“減弱〞〕；相對(duì)金屬熱電阻而言，熱敏電阻受溫度變化的響應(yīng)更________〔選填“敏感〞或“不敏感〞〕?！?〕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(cè)溫探頭，把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易溫度計(jì)，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(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。〔1〕應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖1中的_____________〔選填“甲〞或“乙〞〕?！?〕現(xiàn)有開關(guān)和導(dǎo)線假設(shè)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(dòng)變阻器〔0～10Ω〕F.滑動(dòng)變阻器〔0～50Ω〕實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用_____________〔選填相應(yīng)器材前的字母〕?！?〕某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出圖線。序號(hào)123456電壓1.451.401.301.251.201.10電流0.0600.1200.2400.2600.3600.480〔4〕根據(jù)〔3〕中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)_______________V，內(nèi)電阻_______________Ω?！步Y(jié)果保存兩位小數(shù)〕〔5〕實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，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(huì)發(fā)生變化，不考慮電表的內(nèi)阻影響。以下描述中，正確的有A.B.C.D.三、計(jì)算題：此題共4小題，共42分。17.某輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)為k，彈簧下端固定在地面，上端固定連接一個(gè)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(shí)間又回到初始下落位置。彈簧始終在彈性范圍內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。〔1〕假設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)速度最大，分析說明O點(diǎn)在何處；〔2〕以〔1〕中O點(diǎn)為位移起點(diǎn)〔小球在任意位置P的位移為OP〕，設(shè)豎直向下為正方向，作出小球上述運(yùn)動(dòng)過程中的加速度隨位移變化的圖像〔特殊點(diǎn)需要標(biāo)出坐標(biāo)〕；〔3〕假設(shè)小球在上述運(yùn)動(dòng)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。18.質(zhì)量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(yùn)動(dòng)，車與墻碰撞的時(shí)間極短，且發(fā)生的是彈性碰撞。車廂外表與鐵塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，車足夠長。假設(shè)，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(duì)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.如下圖，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，導(dǎo)軌上端接有電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌下部的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場(chǎng)方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿MN，從距磁場(chǎng)上邊界h處由靜止開始沿著金屬導(dǎo)軌下落，金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)后，速度逐漸減小，在磁場(chǎng)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(dǎo)軌垂直且接觸良好。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：〔1〕金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M、N兩端的電壓大小，判斷M、N兩端哪端電勢(shì)高；〔2〕金屬桿從開始下落到速度到達(dá)穩(wěn)定過程中，電阻R中產(chǎn)生的熱量；〔3〕金屬桿從進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)到速度到達(dá)穩(wěn)定時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。20.汽車在水平路面上以速度正常勻速行駛，車輪半徑為R。車輪上的任意一點(diǎn)均同時(shí)參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：隨車身向前勻速運(yùn)動(dòng)，繞輪軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。〔1〕分析求解車輪圓周分運(yùn)動(dòng)的角速度ω大??；〔2〕設(shè)圖1所示時(shí)刻為0時(shí)刻，請(qǐng)你直接寫出圖中切點(diǎn)P在此后任意t時(shí)刻的水平速度大小及豎直速度大小，并由此做出：從0時(shí)刻起，點(diǎn)P在一個(gè)周期內(nèi)的軌跡〔作在答圖上，標(biāo)清特殊點(diǎn)坐標(biāo)〕；〔3〕帶電粒子在互相垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與上述車輪上某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相似：可以將粒子的運(yùn)動(dòng)分解為一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，勻強(qiáng)電場(chǎng)大小為E，場(chǎng)區(qū)足夠大。帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為，重力不計(jì)，粒子從場(chǎng)中點(diǎn)O開始由靜止釋放。建立恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)模型，并直接寫出釋放后粒子能到達(dá)的最大速度以及此時(shí)粒子的位置。中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測(cè)試2021年7月測(cè)試物理參考答案一、不定項(xiàng)選擇題：此題共14小題，每題3分，共42分；在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有一項(xiàng)或多項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)得3分，局部選對(duì)得2分，有錯(cuò)選或不選得0分。1234567BABDCBACA891011121314DADCDCBCD二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。15.答案：〔1〕增強(qiáng)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(diǎn)、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(jì)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〕如下圖，圖像坐標(biāo)軸及兩個(gè)特殊坐標(biāo)〔3〕如下圖，圖像上方的面積等于圖像下方的面積有〔2分，特殊點(diǎn)坐標(biāo)未標(biāo)在答圖上但此方程正確那么不扣分〕，注意本小問不利用圖像求解的不得分〔圖像〔2〕〔3〕中的點(diǎn)寫成也給分〕18.解析：〔1〕設(shè)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(duì)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(shì)高〔2〕〔3〕根據(jù)動(dòng)量定理，或20.解析：〔1〕切點(diǎn)的對(duì)地速度為0，隨車身向前以勻速運(yùn)動(dòng)，那么轉(zhuǎn)動(dòng)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