江苏省扬州市2021届新高考第三次质量检测物理试题含解析

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江苏省扬州市2021届新高考第三次质量检测物理试题

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.如图所示,虚线表示某电场的等势面,等势面的电势图中已标出。一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,粒子的运动轨迹如图中实线所示。设粒子在A点时的速度大小为Av、电势能为pAE,在B点时的速度大小为Bv、电势能为pBE。则下列结论正确的是( )

A.粒子带正电,ABvv,pApBEE

B.粒子带负电,ABvv,pApBEE

C.粒子带正电,ABvv,pApBEE

D.粒子带负电,ABvv,pApBEE

【答案】A

【解析】

【详解】

由题图中所标出的等势面的电势值,知该电场可能是正点电荷形成的电场,电场强度的方向由电势高的地方指向电势低的地方。根据曲线运动的规律,带电粒子受到的电场力指向曲线的内侧,即带电粒子受到的电场力与电场强度方向相同,则带电粒子带正电;带正电粒子从A运动到B点,电场力做负功,电势能增大,动能减少,故A项正确,BCD错误;

故选A。

2.汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一。设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊爆开。在某次试验中,质量m1=1 600 kg的试验车以速度v1 = 36 km/h正面撞击固定试验台,经时间t1 = 0.10 s碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开。则在本次实验中汽车受到试验台的冲量I0大小和F0的大小分别为( )(忽略撞击过程中地面阻力的影响。)

A.I0=5.76×104N·S,F0=1.6×105N B.I0=1.6×104N·S,F0=1.6×105N

C.I0=1.6×105N·S,F0=1.6×105N D.I0=5.76×104N·S,F0=3.2×105N

【答案】B

【解析】

【详解】

汽车受到试验台的冲量等于汽车动量的改变量的大小 401136016001.610Ns3.6Imv

平均撞击力,根据动量定理可知

00IFt

带入数据解得:

501.610NF

A. I0=5.76×104N·S,F0=1.6×105N与分析不符,故A错误;

B. I0=1.6×104N·S,F0=1.6×105N与分析相符,故B正确;

C. I0=1.6×105N·S,F0=1.6×105N与分析不符,故C错误;

D. I0=5.76×104N·S,F0=3.2×105N与分析不符,故D错误。

故选:B。

3.如图所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上,斜面上放有一重力为G的物块A,有一水平轻弹簧一端固定在竖直墙面上,另一端与物块A接触。若物块A静止时受到沿斜面向下的摩擦力大小为2G,此时弹簧的弹力大小是( )

A.33G

B.233G

C.G

D.333G

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

对A进行受力分析,利用正交分解法对力进行分解,如图所示:

在沿斜面方向,根据平衡条件:

Fcos30°=f+Gsin30°

2Gf

解得:

233FG

故B正确ACD错误。

故选B。

4.2019年10月8日,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2019年诺贝尔物理学奖,一半授予美国普林斯顿大学吉姆·皮布尔斯,以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现”,另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶和瑞士日内瓦大学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃·奎洛兹,以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。若某一系外行星的半径为R,公转半径为r,公转周期为T,宇宙飞船在以系外行星中心为圆心,半径为r1的轨道上绕其做圆周运动的周期为T1,不考虑其他星球的影响。(己知地球的公转半径为R0,公转周期为T0)则有

A.33012210RrTT B.330220RrTT

C.该系外行星表面重力加速度为21214rT D.该系外行星的第一宇宙速度为231214rTR

【答案】D

【解析】

【详解】

AB.开普勒第三定律32rkT,其中k与中心天体有关,系外行星,宇宙飞船,地球做圆周运动的中心天体均不同,故AB错误;

C.对宇宙飞船

2122114nMmGmrmarT 解得

2231122114π4πnrraGMTT

故C错误;

D.对系外行星的近地卫星:

20102MmvGmRR

解得

2311214rGMvRTR

故D正确。

5.下列说法正确的是( )

A.组成原子核的核子越多,原子核的结合能越大,原子核越稳定

B.核反应方程2342611212NaHeXMg,X为11H,该反应为α衰变

C.阴极射线可以在电场和磁场中偏转的现象,表明其本质是一种带电粒子流

D.用紫光照射某金属板能产生光电子,则用红光照射该金属板也一定能产生光电子

【答案】C

【解析】

【详解】

A.原子核的比结合能越大,原子核越稳定,选项A错误;

B.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,核反应方程2342611212NaHeXMg,X为11H,该反应为原子核的人工转变方程,选项B错误;

C.阴极射线可以在电场和磁场中偏转的现象,表明其本质是一种带电粒子流,选项C正确;

D.用紫光照射某金属板能产生光电子,因红光的频率小于紫外线,则用红光照射该金属板不一定能产生光电子,选项D错误;

故选C.

6.2017年11月5日,我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网卫星(如图所示),开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。下列关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法,正确的是( )

A.火箭只受到重力和空气阻力的作用

B.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等

C.火箭处于失重状态

D.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后,相对地面由静止下落

【答案】B

【解析】

【详解】

A.火箭受到重力和空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力,故A错误;

B.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力为作用力和反作用力,二者大小相等,故B正确;

C.火箭加速向上,故处于超重状态,故C错误;

D.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后,由于具有向上的速度,故做竖直上抛运动,故D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

7.18世纪,数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰,曾设想“穿透”地球:假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球,一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中,忽略一切阻力,此人可以从南极出口飞出,则以下说法正确的是(已知地球表面处重力加速度g取10 m/s2;地球半径R=6.4×106 m;地球表面及内部某一点的引力势能Ep=-GMmr,r为物体距地心的距离)( )

A.人与地球构成的系统,虽然重力发生变化,但是机械能守恒

B.当人下落经过距地心0.5R瞬间,人的瞬时速度大小为4×103 m/s

C.人在下落过程中,受到的万有引力与到地心的距离成正比

D.人从北极开始下落,直到经过地心的过程中,万有引力对人做功W=1.6×109 J

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

A.人下落过程只有重力做功,重力做功效果为重力势能转变为动能,故机械能守恒,故A正确;

B. 当人下落经过距地心0.5R瞬间,其引力势能为:

'0.5pGMmRE

根据功能关系可知:

'ppkEEE

即: 2100.52GMmGMmmRRv

在地球表面处忽略地球的自转:

2GMmmgR

则联立以上方程可以得到:

3282m/s10vgR

故B错误;

C.设人到地心的距离为r,地球密度为,那么,由万有引力定律可得:人在下落过程中受到的万有引力为:

3224433GrmGMmFGmrrr===

故万有引力与到地心的距离成正比,故C正确;

D. 由万有引力43FGmr可得:人下落到地心的过程万有引力做功为:

1122243GMmWGmRRmgRR==

由于人的质量m未知,故无法求出万有引力的功,故D错误;

故选AC。

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,一个斜面固定在水平面上,不计空气阻力。第一次将小物体从斜面顶端处以水平初速度v沿水平方向抛出,落在斜面上的位置与斜面顶端的距离为斜面长度的12。第二次将小物体从斜面顶端以速度2v同方向水平抛出。若小物体碰撞斜面后不弹起,则小物体第一次与第二次在空中的运动过程( )

A.时间之比为1:2 B.时间之比为1:2

C.竖直位移之比为1:4 D.竖直位移之比为1:2

【答案】AD

【解析】

【详解】

AB.设斜面倾角为,长度为L。小物块以速度v平抛落在斜面上时位移关系有

2111112tangtyxvt

解得

12tanvtg

则落点距斜面顶端距离

21112tancoscoscosxvtvsg

若第二次落在斜面上,同理落点距斜面顶端

2222tancosvsg

则有

2142ssL

该距离大于斜面的长度L,则第二次抛出时落在水平面上。以速度v平抛时

1112sin2sin2LyLtggg

以速度2v平抛落在水平面上时有