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.pdf

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1、.XX 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 A2-2kg m s B-2kg ms CJ DN m 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

2、,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

3、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.62009 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点从圆形轨道进入椭圆轨道,B为轨道上的一点,如图所示。关于航天飞机的运动,下列说法中正确的是 A在轨道上经过A点的速度大于经过B点的速度 B在轨道上经过A点的速度小于在轨道上经过A点的速度 C在轨道上经过A点的速度大于 7.9km/s D在轨道上经过A点的加速度小于在轨道上经过A点的加速度 7光导纤维由很

4、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 ALc BnLc C2n Lc DLnc 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

5、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 22A B副线圈输出电压的瞬时值表达式为20sin50ut C电阻R3的电功率为 20W D通过R2的电流始终为

6、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223kqml B.小环 A 的加速度大小为2233kqml C.恒力 F 的大小为2233kql D.恒力 F 的大小为223kql 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

7、,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 mgh1-h5 13.一长方体电阻率为的金属导体板,长、宽、厚分别为 a、b、c,其中 abc,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.

8、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c2 B上述核反应过程中

9、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

10、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 H 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 H 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,H 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。

11、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dt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pE与动能的变化大小kE,就能验证机械能是否守恒。.用212kEm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。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pEmgh计算钢球重力势能

12、的变化大小时,钢球下落高度h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_。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

13、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 40105kg,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

14、 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

15、最大值。2 若 A 距水平桌面高 H1=03m,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=03m 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0v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

16、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 QL,0,L0,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

17、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 XX 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

18、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11 232 3D 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=2105N 1 分 则 F阻=2105N 1 分 2 列车匀减速过程,由牛顿第二定律可知：2max23,Fma vat阻 2 分 代入数据得,120/maxvm s 1 分 3 甲乙两站间的距离1231122maxmaxmaxLvtvtvt；求出每段 1 分共 3 分 代入数据得,L=1152km 1 分 20解。1 小球在 C 点恰好不脱离轨道,满足2CvmgmR 得1/cvgRm

19、s1 分 小球从 A 到 C,运用动能定理2122Cmg HRmv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：2112Emg HRmv（）,1 分得2/Evm s1 分 小球离开 E 平抛运动满足212Rgt,得220 283105Etsxv tmm，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=2112Emg HRmv（）1 分 小球离开 E 后做平抛运动,有212hgt,Exv t 1 分得12()xHh h 1 分 当10152Hhm

20、时,平抛的水平距离最大,xm=03m 1 分 21.解1 由题意可知,粒子在第 II 象限运动时,有 0 12av t1 分 2112qEatm 1 分 解得202mvEqa 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yv,则12yvat 得0yvv 1 分 粒子穿过 O 点时的速度大小为220yvvv,即02vv,1 分 方向与 x 轴正方向夹角为 45 1 分.2mvqvBr 1 分 r=02vv 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

21、为 B,根据2mvqvBr可知,粒子在第I象限运动时的轨迹半径为2r,粒子的运动轨迹如图所示1 分 运动过程中经过点 QL,0,则需满足cos45Lnrn=1,2,3.1 分 又2mvqvBr 得0nmvBqLn=1,2,3.1 分 22 1 金属棒从弧形轨道滑下,由机械能守恒有：2012mghmv,解得02vgh,两棒同时进入磁场区域的初速大小均为2gh 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=22gh/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：2(2)ababmghmghmmv 1 分 解得22ghv 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：2201122ababmmvmmvQ 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,02vBILtm 1 分 1212ItBL vvtBL xx 1 分 122222mRghxxB L 1 分