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浙江省三校2021届高三物理上学期第一次联考试题

浙江省三校2021届高三物理上学期第一次联考试题

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姓名：

13

浙江省三校（新昌中学、浦江中学、富阳中学）2021届高三物理上学期第一次联考试题
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．用国际单位制的基本单位表示功的单位，下列正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．英国物理学家卡文迪许用扭秤实验测定了静电力常量k
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
C．牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
D．法拉第发现了电磁感应现象，首先提出了场的观点

3．如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则(　　)．
A．环只受三个力作用
B．环一定受四个力作用
C．物体做匀加速运动
D．悬绳对物体的拉力小于物体的重力

4．在同一竖直线上的不同高度分别沿同一方向水平抛出两个小球A和B，两球在空中相遇，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．相遇时A球速度一定大于B球
B．相遇时A球速度一定小于B球
C． 相遇时A球速度的水平分量一定等于B球速度的水平分量
D.相遇时A球速度的竖直分量一定大于B球速度的竖直分量

5.如图甲所示，在水平地面上有一固定的光滑斜面，一物块以一定的初速度在沿斜面方向向下的拉力作用下沿斜面运动，其速度-时间关系图线如图乙所示。以地面为零势能平面，忽略空气阻力，物体的机械能随运动距离变化的大致图线可能是下列选项中的（　　）
A. B. C. D.

6．2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（　　）
A．在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于经过B点的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度
C．在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于7.9km/s
D．在轨道Ⅱ上经过A点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的加速度

7．光导纤维由很细的内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯和外套的界面发生全反射，如图所示。为了研究简单，现设外套为空气，内芯的折射率为n，一束光线由空气射入内芯，在内芯与空气的界面恰好发生全反射。若光速为c，则光线通过长为L的光导纤维所用的时间为（　　）

A． B． C． D．
8．如图所示为一款“兵兵球训练神器”，其构造简单且不受空间的限制，非常适用于居家锻炼。整个系统由金属底座、支撑杆、高弹性软杆以及固定在软杆一端的乒乓球构成。在某一次击球后，乒兵球从A点以某一初速度开始运动，经过最高点B之后向右运动到最远处C点，不计空气阻力，则乒乓球从A点到C点过程中（　　）
A．在C点时，乒兵球所受合外力为零
B．软杆对乒乓球做负功
C．地面对底座的摩擦力始终为零
D．地面对底座的支持力始终不变

9. 两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（ ）
A. B. C. D.

10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，R1、R2、R3为三只阻值均为10的相同电阻，C为电容器，输入端接入如图乙所示的交变电压。以下说法中正确的是(　　)

A．通过R1的电流最大值为2A
B．副线圈输出电压的瞬时值表达式为(V)
C．电阻R3的电功率为20W
D．通过R2的电流始终为零
11. 如图所示，光滑绝缘水平面上有两个相同的带电小圆环A、B，电荷量均为q，质量均为m，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结点O. 在O处施加一水平恒力F使A、B一起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为l的等边三角形，则（ ）

A. 小环A的加速度大小为 B. 小环A的加速度大小为
C. 恒力F的大小为 D. 恒力F的大小为
12．如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示．其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g．以下说法正确的是（ ）

A．小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为0
B．小物体下落至高度h5时，加速度为0
C．小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了
D．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为mg（h1-h5）
13. 一长方体电阻率为ρ的金属导体板，长、宽、厚分别为a、b、c，其中a＞b＞c，置于匀强磁场B中，方向垂直于导体上表面，现将金属板用图甲、乙两种方式接到内阻可不计的电源两端，合上开关后，在导体前后表面（即I、II面）将产生电势差。则关于导体以下说法正确的是（ ）

甲 乙
A. 图甲、乙前后表面电势差相等
B. 图甲前后表面电势差小于图乙
C. 图甲前后表面电势差大于图乙
D. 图甲中前表面电势高，图乙中后表面电势高
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，共6分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14．由中科院等离子体物理研究所设计制造的EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置试用已经成功，这是我国的科学家率先建成的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置．设可控热核反应前氘核()的质量为m1，氚核()的质量为m2，反应后氦核()的质量为m3，中子()的质量为m4，已知光速为c．下列说法中正确的是（ ）
A．核反应放出的能量为(m1+m2-m3-m4)c2
B．上述核反应过程中原子核的比结合能增加
C．这种热核实验反应释放出氦核，是α衰变
D．这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理相同

15．如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，从图中时刻开始，a点经过1秒钟运动路程为4 m，下列说法中正确的是（　　）

A．从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置
B．从图示时刻开始，经过0.1s质点a 通过的路程为0.4m
C．若该波波源从O点沿x轴正向运动，则在x=200m处接收到的波的频率将小于5Hz
D．若该波传播中遇到宽3m的障碍物能发生明显的衍射现象

16．图示为氢原子能级图以及从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线,已知从n=3跃迁到n=2的能级时辐射光的波长为656nm,下列叙述正确的有(　　)

A．四条谱线中频率最大的是Hδ
B．用633nm的光照射能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级
C．一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时,最多产生6种谱线
D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应,只要照射时间足够长,光的强度足够大,Hβ也可以使该金属发生光电效应
三、实验题（本小题共2小题，每空2分，共14分）
17．某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将一钢球用细线系住悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。在A的正下方固定一光电门。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取作为钢球经过A点时的瞬时速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间重力势能的变化大小与动能的变化大小，就能验证机械能是否守恒。

(1)用计算钢球动能变化量的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为_________cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球经过A时的速度_________ m/s（保留三位有效数字）。
(2)下表为该实验小组的实验结果：

从表中发现△Ep与△Ek之间存在差异，可能造成该差异的原因是_________。
A．用计算钢球重力势能的变化大小时，钢球下落高度为测量释放时钢球球心到球在A点时底端之间的竖直距离
B．钢球下落过程中存在空气阻力
C．实验中所求速度是遮光条的速度，比钢球速度略大
18．某实验小组为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，

（1）在用多用电表粗测电阻时，该实验小组首先将选择开关调到如图甲所示的欧姆挡，其阻值如图乙中指针所示。为了减小读数误差，多用电表的选择开关应换用欧姆挡______（选“×1”或“×100”）。
（2）按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图丙指针所示，则Rx的阻值大约是______Ω。
（3）某次实验的电路如图丁所示，开关闭合后发现两个电表指针均不偏转，欲用多用电表检查该电路（开关处于闭合状态）何处“断路”，应使用多用电表的______进行检测。
A．电阻挡
B．电流挡
C．交流电压挡
D．直流电压挡
（4）实验的电路如图丁中，开关闭合前变阻器应该滑动到最 端（填左或者右）
四、计算题（本题共4小题，共41分）
19．（9分）中国已迈入了高铁时代，高铁拉近了人们的距离，促进了经济的发展。一辆高铁测试列车从甲站由静止出发，先做匀加速直线运动达到最大速度后做匀速直线运动，然后做匀减速直线运动直到速度减为零恰好到达乙站，历时1200s。车载的力传感器记录了列车运行的牵引力随时间的变化图像如图所示。已知列车的质量为4．0×105kg，运行过程中所受阻力恒定不变，求：

（1）列车运行过程中所受阻力的大小；
（2）列车运行过程中的最大速率；
（3）甲、乙两站间的距离L。

20．（12分）如图所示，轨道ABCDE是研究小球在竖直平面内做圆周运动的条件的简易装置，A到水平桌面的高度为H，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径R=10cm的圆形轨道的最高点，DE部分水平，且恰好与圆形轨道的圆心O1等高，水平桌面上的点O2位于E点的正下方。经过多次实验发现，将一质量m=10g的小球从轨道AB上的某一位置A由静止释放，小球恰能沿轨道运动通过ABCDE到达E点，不计小球与轨道的摩擦阻力以及空气阻力。（g=10m/s2）

（1）求出A到水平桌面的高度H，小球对圆轨道压力的最大值。
（2）若A距水平桌面高H1=0．3m，小球仍由静止释放，到达E点离开轨道后落在水平桌面上，求落点与O2之间的水平距离x。
（3）若小球仍从H1=0．3m处由静止释放，但DE到水平面的高度h可变，落点与O2之间的水平距离最大值。

21. （10分）如图所示，在平面直角坐标系中第II象限有沿y轴负方向的匀强电场，第I象限和第IV象限存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，第I象限的磁感应强度是第IV象限的两倍。一质量为m、带电荷量为+q的粒子从P（-2a，a）以初速度沿x轴正方向射出，粒子恰好从坐标原点进入磁场，不考虑粒子重力。

（1） 求电场的电场强度大小E。
（2） 若第IV象限磁场磁感应强度为B，求带电粒子进入第IV象限磁场运动半径。
（3） 若带电粒子在运动过程中经过了点Q（L，0），L>0，求第IV象限磁场的感应强度的可能值。

22. （10分）如图所示，PQMN与CDEF为两根足够长的固定平行金属导轨，导轨间距为L. PQ、MN、CD、EF为相同的弧形导轨；QM、DE为足够长的水平导轨. 导轨的水平部分QM和DE处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B. a、b为材料相同、长都为L的导体棒，跨接在导轨上. 已知a棒的质量为3m、电阻为R，b棒的质量为m、电阻为3R，其它电阻不计. 金属棒a和b都从距水平面高度为h的弧形导轨上由静止释放，分别通过DQ、EM同时进入匀强磁场中，a、b棒在水平导轨上运动时不会相碰. 若金属棒a、b与导轨接触良好，且不计导轨的电阻和棒与导轨的摩擦.

（1）金属棒b向左运动速度大小减为0时，金属棒a的速度多大？
（2）金属棒a、b进入磁场后，如先离开磁场的某金属棒在离开磁场前已匀速运动，此棒从进入磁场到匀速运动的过程b棒产生的焦耳热多大？
（3）从b棒速度减为零至两棒达共速过程中二者的位移差是多大？

2021届高三浙江省第一次三校联考
物理答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
D
B
D
B
B
C
B
D
C
11
12
13
14
15
16

B
D
B
AB
BD
AC

17．（每空2分）1.50 1. 50 C
18．（每空2分）（1）×1 （2）32 （3）D （4）右
19．解（1）列车做匀速运动时，F阻=F由图像可知匀速运动时F=2×105N （1分）
则F阻=2×105N （1分）
（2）列车匀减速过程，由牛顿第二定律可知： （2分）
代入数据得， （1分）
（3）甲乙两站间的距离； （求出每段1分共3分）
代入数据得，L=115．2km （1分）
20．解。（1）小球在C点恰好不脱离轨道，满足 得（1分）
小球从A到C，运用动能定理得：H=0.25m （1分）

最低点速度为v=√2gH F-mg=mv2/R （1分）
最低点压力最大F=0.6N （1分）
（2）小球从A到E，运用动能定理：，（1分）得（1分）
小球离开E平抛运动满足，得 （2分）
（3）设E到水平桌面的高度为h，
小球从A到E运用动能定理：mg(H1-h) = （1分）
小球离开E后做平抛运动，有， （1分）得 （1分）
当时，平抛的水平距离最大，xm=0．3m （1分）
21. 解（1）由题意可知，粒子在第II象限运动时，有
（1分） （1分） 解得 （1分）
（2）粒子由P点到O点的过程中，x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀加速直线运动
设到达O点时沿y轴方向的速度为，则 得 （1分）
粒子穿过O点时的速度大小为，即， （1分）
方向与x轴正方向夹角为45° （1分）
（1分） r= mvo/qB （1分）
（3）设粒子在第IV象限运动时的轨迹半径为r，第IV象限磁场感应强度为B，根据可知，粒子在第I象限运动时的轨迹半径为，粒子的运动轨迹如图所示（1分）
运动过程中经过点Q（L，0），则需满足（n=1，2，3. . .） （1分）
又 得（n=1，2， 3. . .）（1分）
22 （1）金属棒从弧形轨道滑下，由机械能守恒有：，解得，两棒同时进入磁场区域的初速大小均为 （1分）
由于两棒在水平轨道上时所受合外力为零，则两棒在水平轨道上运动时动量守恒，
3mvo-mvo=3mv （1分） v=2/3 （1分）
（2）先离开磁场的某金属棒在离开磁场前已匀速运动，则两棒在水平面上匀速的速度相等，
由动量守恒得： （1分）
解得 （1分）
金属棒a、b进入磁场后，到b棒第一次离开磁场过程中，由能量守恒得：
（1分）
解得此棒从进入磁场到匀速运动的过程电路中产生的焦耳热Q=3mgh
b棒产生的焦耳热9mgh/4 （1分）
（3）对b， （1分）
（1分）
（1分）