浙江省之江教育评价2021届高三上学期开学返校联考物理试题 Word版含答案

浙江省之江教育评价2021届高三上学期开学返校联考物理试题 Word版含答案

保密★考试结束前 之江教育评价 2020 学年第一学期高三返校联考（2020. 08） 物理试题卷 考生须知： 1. 本试题卷分选择题和非选择题两部分｡全卷共 6 页，满分 100 分，考试时间 90 分钟｡ 2. 考生答题前，务必将自己的姓名､准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上｡ 选择题部分 一､选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分｡每小题列出的四个备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. 物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了相应单位之间的关系，下列物理量既是标量，其单 位也正确的是 A. 磁通量 C·Ω B. 磁感应强度 N/（A ⋅ m） C. 动能 N ⋅ s D. 电场强度 N/C 2. “电动平衡车”是时下热门的一种代步工具。如图，人笔直站在“电动平衡车”上，在某水平地面上沿 直线匀速前进，只考虑车轮与地面之间的摩擦力，下列正确的是 A. “电动平衡车”对人的摩擦力水平向前 B. “电动平衡车”对人的作用力竖直向上 C. 人对“电动平衡车”的压力就是人的重力 D. 在行驶过程中突然向右转弯时，人会因为惯性向右倾斜 3. 如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的图像，下列说法正确的是 A. 若甲是 v-t 图像，则物体做匀速直线运动 B. 若乙是 a-t 图像，则物体做匀加速直线运动 C. 若丙是 x-t 图像，则物体做匀加速直线运动 D. 若丁是 v-t 图像，则物体静止 4. 为了拍摄一组特技镜头，某剧组在拍摄过程中将摄像机通过绳索吊在半空中，并保持静止，忽略绳索重 力，以下四幅图中，绳索 OA 上受力最小的是 A. B. C. D. 5. 下列说法正确的是 A. 贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子也有复杂的内部结构 B. 麦克斯韦提出了电磁场理论，预言并证实电磁波的存在 C. 奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D. 德布罗意提出了物质波，认为粒子的德布罗意波长与其动量成反比 6. 新冠肺炎疫情期间，网络上课成为同学们的主要学习方式。某同学希望估算一下全校师生在家上课的消 耗情况。通过收集相关资料，他得到了下表的信息。若仅考虑表中的用电器，试估算全校师生在家上直播 课一天消耗的总电能约为 学校师生总人数 每节课时间 每日上课节数 每日网络作业时间 2000 人 45min 8 节 4h 使用手机人数占比 使用电脑人数占比 手机的功率 电脑的功率 40% 60% 5W 50W A. 640kw·h B. 870kw·h C. 1020kw·h D. 1200kw·h 7. 我国首个火星探测器“天问一号”发射成功，如图甲所示，该探测器预计在七个月后抵达火星。探测器 在进入火星轨道时的轨迹变化如图乙所示，着陆器先在轨道Ⅰ上运动，经过 P 点时启动变轨发动机切换到 圆轨道Ⅱ上运动，经过一段时间后，再次经过 P 点时启动变轨发动机切换到椭圆轨道Ⅲ上运动。轨道上的 P、 Q、S 三点与火星中心位于同一直线上，P、Q 两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且 2 2PQ QS l  。 除了变轨瞬间，着陆器在轨道上运行时均处于无动力航行状态。着陆器在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上经过 P 点的速 度大小分别为 v1、v2、v3，下列说法正确的是 A. 在 P 点的两次变轨，发动机喷口都需要向后喷气 B. 着陆器在轨道Ⅲ上从 P 点运动到 Q 点的过程中速率变小 C. 着陆器在轨道Ⅲ上运动时，经过 P 点的加速度为 2 22 3 v l D. 着陆器在轨道Ⅱ上和轨道Ⅲ上运动的周期之比为 9：4 8. 正三角形 ABC 的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，方向如图 所示，a、b、c 三点分别是正三角形三边的中点，o 点为三角形的中心，若 A、B、C 三处导线中的电流均 为 I，则以下关于 a、b、c、o 四点的磁感应强度大小正确的是 A. a 点最大 B. b 点最小 C. o 点为零 D. b、c 点相同 9. 在空间直角坐标系 O-xyz 中，有一四面体 C-AOB，C、A、O、B 为四面体的四个顶点，坐标位置如图所 示。D 点在 x 轴上，DA=AO，在坐标原点 O 处固定着带电量为-Q 的点电荷，下列说法正确的是 A. A、B、C 三点的电场强度相同 B. O、A 两点间的电势差与 A、D 两点间的电势差相等 C. 将电子由 D 点移到 B 点，电场力做正功 D. 电子在 C 点的电势能大于在 D 点的电势能 10. 2020 年 5 月 8 日，我国新一代载人飞船试验船成功着陆，3 具降落伞组成伞群完成减速，其总面积相当 于六个标准篮球场。飞船总重量为 m，接近地面时已经是以速度 v 匀速下落，每个降落伞提供的拉力和竖 直方向夹角均为θ，重力加速度为 g；试验船底部安装 6 个卡车轮大小的缓冲气囊帮助飞船平稳着陆，缓冲 时间为 t，绳子重力不计，飞船所受空气阻力不计，着陆的瞬间绳子自动断裂（抛伞）。以下说法正确的是 A. 每个降落伞产生的拉力是 cos mg  B. 每个降落伞产生的拉力是 3sin mg  C. 每个缓冲气囊所受的平均作用力为 ( ) 6 m v gt t  D. 每个缓冲气囊所受的平均作用力为 6 mv t 11. 测量大电流时需要用到电流互感器，图中电流互感器 ab 线圈匝数较少，工作时电流为 Iab，cd 线圈匝数 较多，工作时电流为 Icd，下列说法正确的是 A. ab 接 MN、cd 接 PQ， ab cdI I ，cd 线圈细一些 B. ab 接 MN、cd 接 PQ， ab cdI I ，cd 线圈粗一些 C. ab 接 MN、cd 接 PQ， ab cdI I ，cd 线圈粗一些 D. ab 接 PQ、cd 接 MN， ab cdI I ，cd 线圈细一些 12. 如图所示，真空中有一平行板电容器，电容为 C，两极板 M、N 分别由银和锌（其极限频率分别为 v1 和 v2）制成。现用频率为 v（ 2 1v v v  ）的单色光持续照射两极板内表面，已知普朗克常量 h，电子的电 荷量为 e，则电容器两个极板最终带电情况是 A. N 极板带负电，带电荷量为  2Ch v v e  B. N 极板带正电，带电荷量为  2Ch v v e  C. M 极板带负电，带电荷量为  1Ch v v e  D. M 极板带正电，带电荷量为  1Ch v v e  13. 如图，某透明矩形玻璃砖 ABCD 的折射率为 3 ，真空中一束单色光从法线右侧由 AB 中点 P 点入射到 玻璃砖中。已知 3 30AD AP mm  ，真空中光速为 83 10 /m s ，下列说法正确的是 A. 该入射光进入玻璃砖后频率变小 B. 若光进入玻璃砖后正好射到 D 点，光在玻璃砖中的传播时间为 102 10 s C. 光束在 AD 面发生全发射的角θ范围是 60°≤θ<90° D. 该入射光在玻璃内部经过一次反射可到达 C 点 二､选择题Ⅱ（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要 求的，全部选对得 2 分，选对但不全的得 1 分，不选、多选、错选的均不得分。） 14. 氢原子光谱在可见光波段内有 4 条谱线，波长分别为 1 410.2nm  、 2 434.0nm  、 3 486.1nm  和 4 656.3nm  ，它们是吸收光子能量的电子进入激发态后，返回 n=2 的能级时所释放出的谱线。玻尔的氢 原子能级图如图所示，则关于这四种光线，下列说法正确的是 A. 在水中传播速度最快的是波长为 4 的光线 B. 光子动量最大的是波长为 1 的光线 C. 若用 13. 06eV 能量的光子照射一个处于基态的氢原子，则能观测到全部四条谱线 D. 若分别用这四种光线照射逸出功为 3. 34eV 的金属，都无法产生光电子 15. 在某一介质中相向传播的两列简谐横波的振幅都是 10cm。实线波的频率为 2Hz，沿 x 轴正方向传播； 虚线波沿 x 轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则下列说法正确的是 A. 两列波能发生干涉 B. 平衡位置为 x=6m 处的质点此刻速度为零 C. 平衡位置为 x=8. 5m 处的质点此刻位移 y＞10cm D. 从图示时刻起再经过 0. 25s，平衡位置为 x=5m 处的质点的位移 y＜0 16. 氘核 2 1 H 可通过一系列聚变反应释放能量，其反应式 2 4 1 1 1 2 1 06 2H He x H y n   ，同时释放出 43. 15MeV 的能量。已知氘核 2 1 H 的质量为 1876. 1MeV/c2（c 为真空中的光速），氦核 4 2 He 质量为 3728. 4MeV/c2，中 子的质量为 939. 6MeV/c2，1L 海水中含有的氘核约为 221.0 10 个，而 1kg 标准煤燃烧释放的热量约为 72.9 10 J，下列说法正确的是 A. 该核反应中 x=2，y=2 B. 质子 1 1 H 的质量为 960. 3MeV/c2 C. 1L 海水中的氘核全部反应损失的质量约为 71.3 10 kg D. 1L 海水中的氘核全部反应释放的能量大于一吨标准煤燃烧释放的热量 非选择题部分 三､非选择题（本大题共 6 小题;其中第 17 小题 6 分，第 18 小题 8 分，第 19 小题 9 分，第 20 小题 12 分， 第 21 小题 10 分，第 22 小题 10 分;共 55 分｡） 17. （6 分）为了探究质量一定时，加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。拉力传感器与 电脑连接并固定在墙上，实验时通过软件记录拉力传感器的读数 F。纸带穿过打点计时器与小车相连，滑轮 光滑且质量不计。 （1）实验时，下列正确的是_________ A. 用天平测出砂和砂桶的质量 B. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C. 为减小误差，实验中一定要保证两段细绳都水平 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）正确操作后，改变桶内砂子质量进行多次实验，得到小车加速度 a 与拉力传感器的读数 F 的关系图像 应是_________ A. B. C. D. （3）某同学在正确进行实验后，得到一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为 0. 02s。从比较清晰 的点起，每 5 个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离 s1=3. 60cm，s2=4. 39cm，s3=5. 19cm，s4= 5. 99cm，s5=6. 79cm，s6=7. 60cm，则小车的加速度 a=_______m/s2（结果保留 2 位有效数字）；已知该纸带 对应的拉力传感器读数为 0. 160N，该小车的质量为_______kg（结果保留 2 位有效数字）。 18. （8 分）为了测量一节干电池的内阻，某实验小组准备设计了如图所示的电路，在实际连接过程中，发 现定值电阻和滑动变阻器各有两种型号可供选择，分别是： 定值电阻 a（阻值 1Ω、额定功率 5W）； 定值电阻 b（阻值 10Ω、额定功率 20W）； 滑动变阻器 c（阻值范围 0~10Ω、额定电流 2A）； 滑动变阻器 d（阻值范围 0~100Ω、额定电流 1A）。 请解答以下问题： （1）定值电阻应选择________（填“a”或“b”），滑动变阻器应选择________（填“c”或“d”）； （2）记录数据后，得实验结果如图中甲所示。根据图线测得干电池的电动势为_______V（结果保留两位小 数），干电池的内阻为________Ω（结果保留两位小数）； （3）现有一小灯泡，其 U-I 特性曲线如图中乙所示，若将此小灯泡和定值电阻 0R 串联接在上述干电池两端， 小灯泡的实际功率是________W（结果保留两位小数）。 19. （9 分）新冠肺炎疫情在国内得到有效控制，游乐场陆续开放。在某游乐场中，有一种叫跳楼机的大型 游戏机，如图所示。该跳楼机能把乘客带入 60m 的高度后，从静止开始自由下落，达到最大运行速度后， 立刻在减速装置作用下做匀减速直线运动，加速度大小设定为一般人能较长时间承受的 3g（g 为重力加速 度），到地面处速度刚好减为零。现某位质量为 60kg 的乘客正坐在跳楼机上体验该游乐项目，若整个过程 不计空气阻力，g 取 10m/s2。 （1）求整个下落过程中达到的最大速度； （2）求减速过程中该乘客对座椅的压力； （3）求减速过程中座椅对该乘客所做的冲量大小。 20. （12 分）为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：如图所示，取一个与水平方向夹角为 θ=53°、长为 1 5L m 的倾斜轨道 AB，通过微小圆弧（不计能量损失）与长为 2 1L m 的水平轨道 BC 相 连。在 C 点处连接一个完整的光滑圆轨道，D 点在圆轨道上，与圆心 O 等高，E 点为轨道最高点，图中所 有轨道均在同一竖直平面内。现将一个质量为 0. 2kg 的小球从距 A 点高为 h=0. 8m 的水平台面上以一定的 初速度 0v 水平弹出，到 A 点时小球的速度方向恰与 AB 方向平行，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与 AB 和 BC 间的动摩擦因数均为 0.5  ，g 取 10m/s2，sin53°=0. 8，cos53°=0. 6， tan26. 5°=0. 5。 （1）求小球初速度 0v 的大小； （2）若圆轨道半径 R=1. 0m，求小球经过 D 点时对轨道的压力； （3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径 R 应该满足什么条件？ 21. （10 分）如图所示，MN 上方存在着无限大，垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，质量为 m、 电荷量为-q（q＞0）的粒子 1 在纸面内以速度 1 0v v 从 O1 点射入磁场，其方向与 MN 的夹角α=30°；质 量为 m、电荷量为+q 的粒子 2 在纸面内以速度 2 03v v 从 O2 点射入磁场，其方向与 MN 的夹角β=60°， O1O2 相距 04mv qB 。已知粒子 1、2 同时到达磁场边界的 A、B 两点（图中未画出），不计粒子的重力及粒子 间的相互作用。 （1）求两粒子在磁场边界上的穿出点 A、B 之间的距离 d； （2）求两粒子进入磁场的时间间隔Δt； （3）若 MN 下方有平行于纸面的匀强电场，且两粒子在电场中相遇，其中的粒子 1 做匀加速直线运动。问 粒子 2 做什么运动？并求电场强度 E。 22. （10 分）如图所示的装置由粗糙倾斜金属轨道和光滑水平金属导轨组成，导轨间距均为 L。倾斜导轨的 倾角为θ=30°，且存在垂直导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。水平导轨区域存在着方 向竖直向上的磁感应强度大小也为 B 的匀强磁场。一根足够长的轻质绝缘细线绕过定滑轮，一端系在金属 棒 ab 的中点上，另一端悬挂一质量为 m 的物块，当金属棒 cd 静止时，金属棒 ab 恰好不上滑。现用水平向 右的恒定外力 F（F 大小未知）使金属棒 cd 由静止开始向右运动，经过时间 0t ，金属棒 cd 达到最大速度， 此时金属棒 ab 恰好不下滑，撤去外力直到 cd 停止运动。已知金属棒 ab、cd 长均为 L，均垂直于导轨且始 终与导轨接触良好，二者质量均为 m，接入电路的电阻均为 R，金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动 摩擦力，重力加速度为 g。 （1）求外力 F 的大小； （2）求在金属棒 cd 有外力 F 作用的 0t 时间内，通过金属棒 ab 的电荷量 q； （3）从金属棒 cd 开始运动到停止过程中，金属棒 ab 上产生的焦耳热。 之江教育评价 2020 学年第一学期高三返校联考（2020. 08） 物理参考答案及评分标准 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C C D A C D 9 10 11 12 13 14 15 16 D C A B B ABD CD AC 17. B（2 分） A（2 分） 0. 80（1 分） 0. 40（1 分） 18. a（1 分） c（1 分） 1. 50（2 分） 1. 00（2 分） 0. 27（2 分） 19. （1）设下落达到的最大速度为 v，自由落体过程： 2 1 2 vh g  ，减速下落过程 2 2 2 (3 ) vh g   可得 2 2 1 2 602 2 (3 ) v vh h h mg g      ， （2 分） 解得 v=30m/s。 （1 分） （2）根据牛顿第二定律 F-mg=m·（3g）， （1 分） 可得 F=2400N （1 分） 根据牛顿第三定律得 F′=F=2400N，方向竖直向下。（1 分） （3）由题可知，下落时间 2 13 vt sg   （1 分） 有 2I Ft （1 分） 可得 I=2400N s （1 分） 20. （1）小球开始时做平抛运动： 2 2yv gh （1 分） 代入数据解得： 4 /yv m s A 点： 0 tan53 yv v   （1 分） 得： 0 3 /tan53 yvv m s  （1 分） （2）从水平抛出点到 D 点的过程中，由动能定理得：   2 2 1 1 2 0 1 1sin cos 2 2Dmg h L R mgL mgL mv mv         （1 分） 代入数据解得： 3 5 /Dv m s 对于圆周上的 D 点 2 D N mvF R  可得 9NF N ，（1 分） 由牛三可得 9N NF F N  方向水平向右（1 分） （3）   2 2 1 1 1 2 0 1 1sin 2 cos 2 2Emg h L R mgL mgL mv mv         （1 分） 小球恰好过最高点 E 时，重力提供向心力，则： 2 1 Emvmg R  （1 分） 代入数据解得 1 1.3R m （1 分） 当小球刚能到达与圆心等高时   2 1 2 1 2 0 1sin cos 0 2mg h L R mgL mgL mv         （1 分） 代入数据解得 2 3.15R m （1 分） 当圆轨道与 AB 相切时 2 3 2tan 26.5 LR m  即圆轨道的半径不能超过 2m （1 分） 综上所述，要使小球不离开轨道，R 应该满足的条件是 0＜R≤1. 3m 21. （1）粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动 2vqvB m r  （1 分） 故 0 1 2 42 sin30 2 sin 60 mvd r r qB    （1 分） 解得 08mvd qB  （1 分） （2）粒子 1 圆周运动的圆心角 1 5 3   ， 粒子 1 在匀强磁场中运动的时间 1 1 2t T  （1 分） 粒子 2 圆周运动的圆心角 2 4 3   ， 粒子 2 在匀强磁场中运动的时间 2 2 2t T  （1 分） 粒子圆周运动的周期 2 mT qB  所以 1 2 3 mt t t qB     （1 分） （3）如图所示，粒子 2 做类平抛运动. （1 分） Eq ma 2 2 1 1 1cos30 2 2AB v t at at    （1 分） 2sin30AB v t  （1 分） 解得 0 3 2E Bv 方向与 MN 成 30°角斜向右上方 （1 分） 22. 解析： （1）当 ab 恰好不上滑时 sinmg f mg   （1 分） 当 ab 恰好不下滑时 sinmg BIL mg f    （1 分） 当达到最大速度时 F=BIL，得 F=mg （1 分） （2）根据 ,2 m EI E BLvR   ，可得 2 2 2 m mgRv B L  （1 分） 从 t=0 到 t=t0 这段时间内，由动量定理 0 0mFt BqL mv   （2 分） 得 2 0 3 3 2mgt m gRq BL B L   （1 分） （3）根据 2 BLxq R  ，得到拉力作用的距离 2 2 0 2 2 4 4 2 4mgt R m gRx B L B L   （1 分） 整个回路产生的热量 Q=Fx，故金属棒 ab 上产生的焦耳热 1 2abQ Q ，（1 分） 得 2 2 3 2 2 0 2 2 4 4 2 ab m g t R m g RQ B L B L   （1 分）