1、20212021 届高三届高三浙江省浙江省三校第一次联考三校第一次联考 物理试题卷物理试题卷 一、选择题一、选择题 I I（本题共（本题共 1313 小题，每小题小题，每小题 3 3 分，共分，共 3939 分，每小题列出的四个选项中只有一个分，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）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 2 -2 kg m s B -2 kg 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
2、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
3、 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. 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（
4、 ） 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 L c B nL c C 2 n L c D L nc 8如图所示为一款“兵兵球训
5、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
6、（ ） 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 2 2A B副线圈输出电压的瞬时值表达式为20sin50ut(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
7、等边三角形，则（ ） A. 小环 A 的加速度大小为 2 2 3kq ml B. 小环 A 的加速度大小为 2 2 3 3 kq ml C. 恒力 F 的大小为 2 2 3 3 kq l D. 恒力 F 的大小为 2 2 3kq l 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
8、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. 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、选择题二、选择题（本题共（本题共
9、 3 3 小题，共小题，共 6 6 分。在每小题给出的四个选项中分。在每小题给出的四个选项中, ,至少有一个选项是符至少有一个选项是符 合题目要求的。全部选对的得合题目要求的。全部选对的得 2 2 分分, ,选对但不全的得选对但不全的得 1 1 分分, ,有选错的得有选错的得 0 0 分。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( 2 1H)的质量为 m1，氚核( 3 1H)的质量为 m2，反应后氦核( 4 2He) 的质量为 m3，中子(
10、 1 0n)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 )c 2 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 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
11、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 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、三、实验题实验题（本小题共（本小题共 2 2 小题，
12、小题，每空每空 2 2 分，分，共共 1414 分）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 d t 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 p E 与动能的变化大小 k E， 就能验证机械能是否守恒。 (1)用 2 1 2 k Em计算钢球动能变化量的大小，用刻度尺测
13、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 p Emgh 计算钢球重力势能的变化大小时，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
14、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（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、四、计算题计算题（本题共（本题共 4 4 小题小题，共共 4141 分）分） 19 （9
15、 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
16、 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=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=
17、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 0 v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
18、中经过了点 Q（L，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
19、，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？ 20212021 届高三届高三浙江省浙江省第一次三校联考第一次三校联考 物理答案物理答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 A D B D B B C B D C 1 1 1 2 1 3 1 4
20、1 5 1 6 B D B A B B D A C 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： 2max23 ,Fma vat 阻 （2 分） 代入数据得，120/ max vm s （1 分） （3）甲乙两站间的距离 123 11 22 maxmaxmax Lvtvtvt； （求出每段 1 分共 3 分） 代入数据得，L=1152km （1 分） 20
21、解。 （1）小球在 C 点恰好不脱离轨道，满足 2 C v mgm R 得1 / c vgRm s（1 分） 小球从 A 到 C，运用动能定理 2 1 2 2 C mg 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： 2 1 1 2 E mg HRmv（）， （1 分）得2/ E vm s（1 分） 小球离开 E 平抛运动满足 2 1 2 Rgt，得 22 0 283 105 E tsxv tmm， （2 分） （3）设 E 到水平桌面的高度为 h， 小球从
22、A 到 E 运用动能定理：mg(H1-h) = 2 1 1 2 E mg HRmv（） （1 分） 小球离开 E 后做平抛运动，有 2 1 2 hgt， E xv t （1 分）得 1 2 ()xHh h （1 分） 当 1 015 2 H hm 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 1 2av t（1 分） 2 1 1 2 qE at m （1 分） 解得 2 0 2 mv E qa （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
23、向的速度为 y v，则 1 2 y v at 得 0y vv （1 分） 粒子穿过 O 点时的速度大小为 22 0y vvv，即 0 2vv， （1 分） 方向与 x 轴正方向夹角为 45 （1 分） 2 mv qvB r （1 分） r= 0 2vv 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 2 mv qvB r 可知，粒子在第 I 象限运动时的轨迹半径为 2 r ，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cos45Lnr（n=1， 2，3. . .） （1 分） 又 2 m
24、v qvB r 得 0 nmv B qL （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： 2 0 1 2 mghmv，解得 0 2vgh，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) abab mghmghmmv （1 分） 解得 2 2 gh v （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： 22 0 11 22 abab mmvmmvQ （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， 0 2 v BILtm （1 分） 1212 ItBL vv tBL xx （1 分） 12 22 22mRgh xx B L （1 分） =
