2021届浙江省普通高中强基联盟协作体高三（下）统测物理试题 解析版

2020 学年第二学期浙江省普通高中强基联盟协作体高三统测 物 理 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共 8 页，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 考生注意： 1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答 题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题 卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使 用 2B 铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度 g 均取 10 2m / s （有单独要求的除外）。 一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 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，选对的得 3 分，选错的得 0 分） 1. 下列关于物理学家的贡献，说法正确的是（ ） A. 法拉第最早发现了电流的磁效应，并提出电磁感应定律 B. 库仑通过实验提出库仑定律，并在实验室测出静电常量 k C. 美国物理学家密立根发明的回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子 D. 牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性 【答案】BD 2. 关于处理物理问题的思想与方法，下列说法中正确的是（ ） A. 伽利略运用理想斜面实验的方法得出牛顿第一定律 B. 研究物体运动时的平均速度体现了等效替代的思想 C. 根据速度定义式 xv t  ，该定义运用了微元的方法 D. 比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如 Fa m  和 xv t   都是采用比值法定义的 【答案】B 3. 测反应时间的示意图如图所示，一位同学用两个手指捏住直尺的顶端，另一位同学用一只手在直尺下方 做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺。忽略空气阻力，直尺由静止释放，测出直尺被捏住时其降落的高 度﹐根据自由落体运动知识，可以算出另一位同学做出反应的时间，下列说法正确的是（ ） A. 直尺静止时，直尺对手指有 5 个力的作用 B. 直尺静止时，直尺对手指有 4 个力的作用 C. 静止时，直尺受到的摩擦力与手指对其的正压力成正比 D. 直尺受到的压力，是直尺发生弹性形变产生的 【答案】B 4. 嫦娥四号是我国探月工程二期发射的月球探测器，也是人类第一个着陆月球背面的探测器。嫦娥四号于 2018 年 12 月 12 日完成近月制动被月球捕获。若探测器近月环绕周期为 T，探测器降落到月球表面后，从 距月球表面高度为 h 处由静止释放一物体，测出物体落到月球表面的时间为 t，已知月球半径为 R，引力常 量为 G，将月球视为质量均匀分布的球体，通过以上物理量可求得月球的平均密度为（ ） A. 22 h GRt B. 2 6 GRt h  C. 3 GT  D. 2 3 2 h GRt 【答案】D 5. 如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面 以加速度 a 匀减速向右运动时，以下说法中正确的是（ ） A. 斜面对球的弹力不做功 B. 挡板对球一定做正功 C. 挡板对球一定做负功 D. 斜面对球的弹力做的功与挡板对球做的功之和为负值 【答案】D 6. 如图所示，水平地面有一个坑，其竖直截面为 2y kx 的抛物线（ 1k  ，单位为 1 m ），ab 沿水平方向， a 点横坐标为 3 2 s ，在 a 点分别以初速度 0v 、 02v （ 0v 未知）沿 ab 方向抛出两个石子并击中坑壁，且以 0v 、 02v 抛出的石子做平抛运动的时间相等。设以 0v 和 02v 抛出的石子做平抛运动的时间为 t，击中坑壁瞬间的 速度分别为 1v 和 2v ，下落高度为 H，（仅 s 和重力加速度 g 为已知量），则（ ）（选项中只考虑数值大小， 不考虑量纲） A. 不可以求出 t B. 可求出 t 大小为 4s g C. 可以求出 1v 大小为 23 16 4 g gs D. 可求出 H 的大小为 22s 【答案】D 7. 如图所示，这是研究光电效应的实验装置，c 为滑动变阻器的中点。将滑动变阻器的滑片 P 移到中点处， 用红光照射光电管，此时电流表中有电流，则（ ） A. 将滑片 P 向 a 端移动，光电子的最大初动能不变 B. 将滑片 P 向 a 端移动，光电流将一直变小 C. 将滑片 P 向 b 端移动，光电流将一直变大 D. 将滑片 P 向 a 端移动，将光强相同的红光与紫光分别照射光电管，形成的饱和电流大小相等 【答案】A 8. 如图所示，半径分别为 R 和 2 Rr  的两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平 轨道 CD 相连，在水平轨道 CD 上一轻弹簧被 a、b 两小球夹住，同时释放两小球，a、b 球恰好能通过各自 圆轨道的最高点，已知 a 球的质量为 m。则（ ） A. b 球质量为 2 2 m B. 两小球与弹簧分离时，动能相等 C. 若 a bm m m  要求 a、b 都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少应具有的弹性势能为 p 5E mgR D. a 球到达圆心等高处时，对轨道压力为 5mg 【答案】C 9. 如图，两个等量同种点电荷位于圆的直径 AC 上，直径 BD 垂直于 AC，下列说法正确的是（ ） A. 圆弧 ABCD 是等势面 B. B、D 两个位置的电场强度相同 C. 负电荷在 A 点的电势能比其在 O 点的电势能小 D. A、C 两点的电势相等且比 B、D 两点的电势高 【答案】D 10. A 处有一质点做简谐振动并形成向 AB 方向传播的简谐波，在 B 处遇到障碍物反向传播，反射波与原入 射波在相遇区域发生了干涉，A、C 两点相距为 2m，用频闪相机对 A、B 间区域连续拍摄，依次获得 1、2、 3 三个波形图，其中 1、3 处在最大位移处，2 处于平衡位置。已知频闪的时间间隔为 0.2s，由拍摄图像可知 （ ） A. 波源的振动周期是 0.4s B. 该波波速为 2.5m/s C. M 点是加强点，C 点为减弱点 D. 绳上所有点的振幅相等 【答案】C 11. 杂技演员每隔相等的时间竖直向上抛出一个小球（不计一切阻力，小球间互不影响），若每个小球上升 的最大高度都是 1.8 米，他一共有 5 个小球，要想使节目连续不断地表演下去，根据该表演者的实际情况， 在他的手中总要有一个小球停留，则每个小球在手中停留的时间应为（g 取 10 2m / s ）（ ） A. 0.36 秒 B. 0.24 秒 C. 0.2 秒 D. 0.3 秒 【答案】D 12. 如图所示，电路中 R 为滑动变阻器， 1R ， 2R 是定值电阻，理想电压表 V 的读数为 U，理想电流表 A 的读数为 1I ，电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是（ ） A. 开关 S 断开时，滑动变阻器的滑片 P 向左滑动， 1 U I 减小， 1 U I   不变 B. 开关 S 断开时，滑动变阻器的滑片 P 向右滑动， 1 U I 增大， 1 U I   增大 C. 滑动变阻器的滑片 P 不动，开关 S 闭合时，U 减小， 1I 增大 D. 滑动变阻器的滑片 P 不动，开关 S 闭合时，U 增大， 1I 增大 【答案】A 13. 如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为 m，带电量为 q 的小球和两根原长均为 L 的轻弹簧，两根 轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为 2L 的 A、B 两点，空间存在方向竖直向下的匀强 电场。已知直杆与水平面的夹角为 ，两弹簧的劲度系数均为 3 sinmg L  ，小球在距 B 点 4 5 L 的 P 点处于 静止状态，Q 点距 A 点 4 5 L ，重力加速度为 g。下列选项正确的是（ ） A. 匀强电场的电场强度大小为 sin 5 mg q  B. 若小球从 P 点以初速度 0v 沿杆向上运动，恰能到达 Q 点，初速度 0 12 sin 25 glv  C. 小球从 Q 点由静止下滑过程中动能最大为12 sin 25 mgl  D. 从固定点 B 处剪断弹簧的瞬间小球加速度大小为 1 sin5 g  ，方向向上 【答案】C 二、选择题Ⅱ（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分。在每小题给出的四个选项中，至少有 一项是符合题目要求的，全选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有错选的得 0 分） 14. 小型发电厂输出电压为 220 2 sin100u t （V）的交流电，经过升压变压器输送到较远的地区后， 再经过降压变压器输送给用户使用，如图所示。已知变压器都是理想变压器，升压变压器和降压变压器的 匝数比分别为 1∶n 和 m：1，下列说法中正确的是（ ） A. 由于输电线有电阻，升压变压器原线圈功率大于副线圈功率 B. 升压变压器原线圈中的交流电的频率一定等于降压变压器中副线圈中交流电的频率 C. 若要用户得到的电压有效值也为 220V，升压变压器原线圈中的电流将小于降压变压器中副线圈中的电流 D. 若要用户得到的电压有效值也为 220V，则 m n 【答案】BD 15. 以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（ ） A. 盖革-米勒学计数器可以实现任何计数，但不能区分粒子的种类 B. 气泡室可以科分析粒子的动量、能量及带电情况 C. 核衰变中， γ 光子是衰变后转变的新核辐射的 D. 比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收能量 【答案】BC 16. 如图所示，长为 L 的光导纤维，AB 代表光的入射端面。某种颜色的光以任何角度从 AB 端面进入光导 纤维后，均能无损耗地从 AB 端面传播到另一端面。则下列说法正确的是（ ） A. 相对于该光，光导纤维的折射率最小为 2 B. 相对于该光，光导纤维的折射率最小为 3 C. 若光导纤维相对该光的折射率为 3 ，则光从一端传播到另一端的最长时间为 3L c D. 若光导纤维相对该光的折射率为 2 ，则光从一端传播到另一端的最长时间为 2L c 【答案】AD 三、非选择题（本题共 6 小题，共 55 分） 17. 在“探究加速度与力，质量的关系”和用该装置“探究做功与速度变化的关系”的实验中，均由重物通 过滑轮牵引小车，用重物所受的重力当做小车所受到的牵引力。下列说法正确的是（ ） A. 都需要平衡摩擦力 B. 都不需要平衡摩擦力 C. 都需要重物的质量远远小于小车的质量 D. 都不需要重物的质量远远小于小车的质量 E. 都需要用天平测量小车的质量 F. 都不需要用天平测量小车的质量 【答案】AC 18. 在“探究求合力的方法”实验中，下列做法正确的是（ ） A. 实验前应在两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两读数相同的弹簧测力计 B. 实验过程中，弹簧测力计外壳不能与木板有接触 C. 在合力不超过测力计量程及橡皮筋弹性限度的前提下，拉力的数值应尽量大些 D. 本实验应作出力的示意图来探究合力与分力的关系 【答案】ABC 19. 某探究小组探究单摆的装置，细线―端拴一个球，另一端连接力学传感器并固定在天花板上。将球拉开 一个很小的角度由静止释放，传感器可绘制出球在摆动过程中细线拉力周期性变化的图像如图甲所示。 ①现求得该单摆的摆长为 L，则当地的重力加速度为___________（用题中的字母表示，包括图中）。 ②若科学家探险队员在山脚处利用该装置做实验，他作出了单摆 2T L— 图像为图乙中直线 c，如果在计算 摆长的过程中错误地把小球的直径当做了半径，则作出的图线可能是图乙中的直线___________。 【答案】 (1). 2 2 04 L t  (2). d 20. 在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中，备有如下器材： A.干电池 B.电流表（O~0.6A，内阻约为 0.1 Ω ） C.灵敏电流计 G（满偏电流 g 200 AI  ，内阻 g 500Ωr  ） D.滑动变阻器（0~20 Ω ，2.0A） E.电阻箱 R F.开关 S，导线若干 （1）由于没有电压表，需要把灵敏电流计 G 改装成量程为 2V 的电压表，如图甲，电阻箱取的电阻值应为 ___________ Ω 。 （2）按图甲所示电路图，请在乙图上完成实物连线________。 （3）在闭合开关 S 前，应将滑动变阻器的滑片移动至图甲中的___________（选填“a”、“中央”或“b”） 端。 （4）丙图为该实验绘出的 1 2I I 图线（ 1I 为灵敏电流计 G 的示数， 2I 为电流表 A 的示数），由丙图可求得 被测电池的电动势 E  ___________V、内电阻 r  ___________ Ω 。 【答案】 (1). 9500 (2). (3). a (4). 1.48（1.46~1.49） (5). 0.80（0.80~0.87） 21. 学校一工地上需要通过塔吊将一物体由地面吊到离地 18m 高的楼面上，塔吊先将物体竖直向上吊起， 在水平将物体运送至目标的上方，最后将物体下放到目标。物体上升或下降过程中，加速时加速度的大小 为 2 2m / s ，减速时加速度的大小为 4 2m / s ，物体离地的最大高度为 24m，水平移动的距离也为 24m，水 平运动的时间为 6s。已知物体的质量为 400kg，全程不考虑绳的质量及绳子的摆动所产生的影响，求： （1）绳子至少应能承受多大拉力？ （2）物体上升的最短时间； （3）物体全程运行的最大平均速度。 【答案】（1）4800N；（2）6s；（3）2m/s 22. 如图所示，在光滑水平面上，水平放置着固定轨道 BCDPQP'F，光滑圆弧轨道 BCD 与直线轨道 DP 相 切于 D 点，圆弧轨道半径为 0.8R  m，圆心角 30BOC   ，PQP'是半径为 0.4R  m 的光滑圆形轨道， 与 DF 相切于 P 点（物体从 P 点进入该圆轨道，P 点离开），如图所示。整个轨道处于电场强度为 41.0 10E   N/C 的匀强电场中，电场强度方向平行于桌面且垂直于直线 DF（方向如图所示）。现有一质 量为 0.1kg、电荷量为 41.0 10 C 的小物块 M（可视为质点）从桌面上 A 点以 0 2.5v  m/s 的初速度开始运 动（ 0v 方向与 DF 平行）并恰好从 B 点沿轨道切线方向进入轨道，物块沿圆弧轨道运动后，进入 DP 轨道， 已知物块与轨道 DF 之间的动摩擦因数 0.2  ，不计空气阻力，求： （1）小物块 M 经过圆弧轨道上 B 点的速度大小； （2）小物块 M 刚到达圆弧轨道上 D 点时对轨道的压力大小； （3）假如小物块 M 刚好能过圆形轨道距离 DF 最远的 Q 点，问 DP 的距离为多少？ （4）接第（3）问，小物块继续运动，刚好到 F 点的速度为 0，现将 'P F 最右端截去长度为 L 的一段轨道， 同时在距离 DF 为 0.8m 处放一块平行于 DF 的木板（木板足够长），这样小物块 M 将打在木板上。要使打 的位置距离 P' 点最远，L 应为多少？ 【答案】（1）5m/s；（2）7.125N；（3）7.25m；（4） 0.16mL  23. 两光滑导轨平行放置，间距为 L，在导轨上有 O、O 两点，OO连线与轨道垂直。OO将导轨分为左 右两部分，OO左边的轨道由绝缘材料做成，右边轨道由导电材料做成，不计导轨的电阻。OO左边有宽 度为 d 的等间距交替出现的方向竖直向上或竖直向下的磁场，磁感应强度大小为 B。在 OO的右侧有方向 竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为 B。在OO处放置有质量为 2m 的金属棒 a，离 a 棒距离为 s 处 放置一质量也为 2m 的金属棒 b，a、b 两棒的电阻均为 R。现将一质量为 m，电阻值也为 R，宽为 d，长为 L 的金属线框 ABCD，从 AB 边离OO距离为 4d 的左侧以一定的初速度向右运动，在OO处与 a 棒发生弹 性碰撞后，线框返回且恰好停在出发处。而 b 棒与障碍物相碰后会以大小不变的速度返回。b 棒到达学障碍 物时的速度已经稳定。 （1）判断线框科网开始运动时，CD 边中电流的方向及 CD 边受力的方向； （2）求线框初速度的大小； （3）求线框中产生的热量； （4）若 b 棒在与障碍物相碰后能够与 a 棒再相遇，求初始 a、b 两棒的距离 s 的取值范围。 【答案】（1）电流 C→D，受力方向向左；（2） 2 2 0 48B L dv mR  ；（3） 4 4 2 2 576B L d mR ；（4） 48 96d s d ≤ 24. 如图所示，在 xOy 平面内有磁感应强度为 B 的匀强磁场，其中  0,x a 内的磁场方向垂直 xOy 平面向 里，在  ,x a  内的磁场方向垂直 xOy 平面向外，在  ,0x  内无磁场。一个带正电 q，质量为 m 的 粒子（粒子重力不计）在 0x  处，以一定的初速度沿 x 轴正方向射入磁场。 （1）若粒子经过 a 轴时速度方向与 x 轴垂直，求粒子的初速度以及粒子在磁场中运动的时间。 （2）若粒子做半径为 2r a 的圆周运动，求粒子与 x 轴交点的坐标值 x。 （3）若粒子做圆周运动的半径满足“ 22 a r a≤ ≤ ”，试写出粒子经过磁场偏转后与 y 轴的交点坐标 y 与 r 的关系式。 【答案】（1） 0 2 3 3 qBav m  ， 7 3 m qB  ；（2） 8 3 12a ；（3） 2 22 4y r r a  