浙江省卓越联盟2021届高三物理9月联考试题（Word版带答案）

浙江省卓越联盟2021届高三物理9月联考试题（Word版带答案）

绝密★启用前 浙江省卓越联盟高三年级9月份检测试题 物理试卷 ‎（本试卷满分110分）‎ 注意事项：‎ ‎1．答卷前：先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证条码粘贴在答题卡上指定位置。‎ ‎2．选择题，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。‎ ‎3．非选择题，用0.5mm黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域，写在非答题区域无效。‎ 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．‎ ‎1．下列关于近代物理的说法中正确的是 A．光电效应说明了光具有粒子性 B．一个氢原子处在n=3的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出3种频率的光子 C．轻核聚变反应方程中，X表示正电子 D．原子核中每个核子只与邻近核子产生核力作用，比结合能越大的原子核越不稳定 ‎2．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为4:1，电流表和电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、L是理想线圈、C是耐压值和电容都足够大的电容器、D是灯泡、K是单刀双掷开关．当原线圈接入如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是 A．开关K连通1时，电压表的示数为 B．开关K连通1时，若光照增强，电流表的示数变大 C．开关K连通2时，灯泡一定不亮 D．开关K连通2时，仅使交流电的频率变为60Hz，电压表的示数减小 ‎3．如图所示，缆车用钢索悬挂着，处于静止状态，其底板上放置一小物块，物块与缆车左侧壁用水平轻弹簧连接起来，弹簧处于拉伸状态，物块恰好不会相对底板滑动．已知缆车质量远大于物块质量，物块与缆 车底板间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度为g，则钢索断开瞬间 A．物块受4个力作用 B．物块受2个力作用 C．物块的加速度大小为g D．物块的加速度大小为μg ‎4．如图所示，金属板带有等量异种电荷，板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示，已知该平面内P、O的连线为等势线，且与电场线上两点M、N的连线垂直．一带电油滴在O点处于静止状态，则 A．M点的电势一定比N点的高 B．将油滴置于P处，仍能静止 C．油滴在M点的电势能一定比在N点的小 D．将油滴从M处由静止释放，它将沿电场线运动至N处 ‎5．冥王星是太阳系中围绕太阳旋转的天体．它的赤道直径为2298km，表面积约为1700万平方千米，质量为1.473×1022kg，平均密度为2.32g/cm3，表面重力加速度为0.655m/s2，自转周期为6天9小时17.6分，逃逸速度（即第二宇宙速度）为1.23km/s，假设其绕太阳的运动可以按圆周运动处理．依据这些信息下列判断中正确的是 A．冥王星的自转周期比地球的自转周期小 B．冥王星的公转线速度一定比地球的公转线速度大 C．不能估算出太阳的质量 D．冥王星上的物体至少应获得1.23km/s的速度才能成为冥王星的卫星 ‎6．如图所示是质量为1kg的质点做匀变速直线运动的位移一时间（x-t）图象．若t=1s时，图线所对应的切线斜率为2（单位：m/s）．则 A．质点受到的合外力大小为1N B．t=3s时，质点的位置坐标为x=3m C．在1s~5s内，合外力的冲量为零 D．在0~6s内，合外力对质点先做负功后做正功，总功为零 ‎7．如图所示，AB为固定水平长木板，长为L，C为长木板的中点，AC段光滑，CB段粗糙，一原长为的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上，另一端连一可视为质点的物块，开始时将物块拉至长木板的右端B点，由静止释放物块，物块在弹簧弹力的作用下向左滑动，已知物块与长木板CB段间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m，弹簧的劲度系数为k，且，物块第一次到达℃点时，物块的速度大小为v0，弹簧的弹性势能为E0．由此可知下列说法中正确的是 A．物块最终会做往复运动 B．物块可能会停在CB面上某处 C．弹簧开始具有的最大弹性势能为 D．物块克服摩擦做功的最大值为 ‎8．光滑水平轨道abc、ade在a端很接近但是不相连，bc段与de段平行，尺寸如图所示．轨道之间存在着方向竖直向下，磁感应强度大小为B的匀强磁场．初始时质量为m的杆放置在b、d两点上，除电阻R外，杆和轨道电阻均不计．用水平外力将杆以初速度v0向左拉动，运动过程中电阻R消耗的电功率不变，在杆向左运动位移L内，下列说法正确的是 A．杆向左做匀加速运动 B．杆向左运动位移L的时间为 C．杆向左运动位移L的时间内电阻产生的焦耳热为 D．杆向左运动位移L的时间内水平外力做的功为 第Ⅱ卷 二、非选择题：共62分．第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答．‎ ‎（一）必考题：共47分．‎ ‎9．（6分）如图甲所示，某探究小组用能够显示并调节转动频率的小电动机验证匀速圆周运动的向心力关系式．‎ ‎①把转动频率可调的小电动机固定在支架上，转轴竖直向下，将摇臂平台置于小电动机正下方的水平桌面上；‎ ‎②在转动轴正下方固定一不可伸长的细线，小电动机转轴与细线连接点记为O．细线另一端穿过小铁球的球心并固定；‎ ‎③启动电动机，记录电动机的转动频率f，当小球转动稳定时，将摇臂平台向上移动，无限接近转动的小球；‎ ‎④关闭电动机，测量O点到摇臂平台的高度h；‎ ‎⑤改变电动机的转动频率，重复上述实验．‎ ‎（1）探究小组的同学除了测量以上数据，还用游标卡尺测量了小球的直径D，如图乙所示，读数为__________mm；本实验_________（填“需要”或“不需要”）测量小球的质量．‎ ‎（2）实验中测得了O点到摇臂平台的高度h、小球的直径D和电动机的转动频率f，已知当地的重力加速度为g，若所测物理量满足g=_______，则成立．（用所测物理量符号表示）‎ ‎10．（9分）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为电流表，量程Im为6mA，内阻r为10Ω；E为直流电源，电动势E为3V，内阻忽略不计；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω，S为开关．实验时，先按图（a）连接好电路．再将温控室的温度t升至80.0℃，将开关S接通，调节R，使电流表读数半偏，记下此时R的读 数．逐步降低温控室的温度t，调节R，使电流表读数半偏，得到相应温度下R的阻值，直至温度降到25.0℃．实验得到的R—t数据见下表．‎ t/℃‎ ‎25.0‎ ‎30.0‎ ‎40.0‎ ‎50.0‎ ‎60.0‎ ‎70.0‎ ‎80.0‎ R/Ω ‎90.0‎ ‎310.0‎ ‎490.0‎ ‎600.0‎ ‎670.0‎ ‎720.0‎ ‎750.0‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）在闭合S前，图中R的阻值应调到_____（填“最大”或“最小”）；‎ ‎（2）写出RT的表达式____（用题中给的字母Im、r、E、R表示）；‎ ‎（3）利用上面的表达式，根据不同温度下的R，可以算出对应RT的数值，部分计算结果已经标在坐标纸上，请补齐其余的数据点，并作出RT—t曲线；‎ ‎（4）将RT握于手心较长时间，调节R，使电流表读数半偏，此时R的读数如图（c）所示，该读数为_______，手心温度为_____℃．‎ ‎11．（12分）如图所示，xOy为平面直角坐标系，x轴水平，y轴竖直．在x轴上、下方空间都分布着垂直xOy平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小分别为B、3B（未画出）．一质量为m、电荷量为-q的小球从坐标原点O处以与x轴正方向成30°角的速度v射入第一象限，不计重力．求：‎ ‎（1）小球从离开O点（记为第0次）到第四次经过x轴过程的平均速度；‎ ‎（2）小球从离开O点后（T为粒子的运动周期）时刻的位置坐标．‎ ‎12．（20分）足够长的水平传送带右侧有一段与传送带上表面相切的光滑圆弧轨道，质量为M=2kg的小木盒从离圆弧底端h=0.8m处由静止释放，滑上传送带后作减速运动，1s后恰好与传送带保持共速．传送带始终以速度大小v逆时针运行，木盒与传送带之间的动摩擦因数为．木盒与传送带保持相对静止后，先后相隔T=4s，以的速度在传送带左端向右推出两个完全相同的光滑小球，小球的质量m=1kg．第1个球与木盒相遇后，球立即进入盒中并与盒保持相对静止，第2个球出发后历时△t=0.5s与木盒相遇．取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）传送带运动的速度大小v，以及木盒与第一个小球相碰后瞬间两者共同运动速度大小v1；‎ ‎（2）第1个球出发后绝过多长时间与木盒相遇；‎ ‎（3）从木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量．‎ ‎（二）选考题（共15分．请考生从2道物理题中每科任选一题作答．如果多做，则每科按所做的第一题计分．）‎ ‎13．[物理——选修3—3]（15分）‎ ‎（1）（5分）下列说法正确的是________（填写正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢 C．分子间同时存在着引力和斥力，当引力和斥力相等时，分子势能最大 D．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 E．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征 ‎（2）（10分）如图所示，一端封闭一端开口粗细均匀的绝热玻璃管的横截面积为10cm2，管内有两个重力不计的活塞，导热活塞甲封闭了长30cm的气柱A，绝热活塞乙用一根劲度系数k=102N/m、原长为15cm的轻质弹簧和管底相连，气柱B长15cm，气体的初始温度为27℃，现在甲活塞上放一个2kg的砝码，待活塞稳定后乙再加热气体B，求当气体B的温度升高多少时，活塞甲可返回原处？（大气压Pa；摩擦不计，g=10m/s2）‎ ‎14．[物理选修3—4]（15分）‎ ‎（1）（5分）如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是____（填正确答案标号．选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分）‎ A．t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴负方向 B．t =0时，x=6cm处的质点加速度沿y轴正方向 C．这列波的周期是0.125s D．从t=0.2s开始，x=10cm的质点比x=8cm的质点先回到平衡位置 E．在t=0~0.2s的过程中，x=8cm的质点经过的路程为振幅的倍 ‎（2）（10分）在真空中有一正方体玻璃砖，其截面如图所示，已知它的边长为d．在AB面上方有一单色点光源S，从S发出的光线SP以60°入射角从AB面中点射入，当它从侧面AD射出时，出射光线偏离入射光线SP的偏向角为30°，若光从光源S到AB面上P点的传播时间和它在玻璃砖中传播的时间相等．求点光源S到P点的距离．‎ 高三年级9月份检测试题 物理答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ A B B C C AD AD BD ‎9．（6分）（1）10.52（2分） 不需要（2分） （2）（2分）‎ ‎10．（9分）‎ ‎（1）最大（1分）‎ ‎（2）（2分）‎ ‎（3）（2分）‎ ‎（4）400.0（2分） 34.0（32.0~36.0均可）（2分）‎ ‎11．（12分）‎ 解：（1）小球在第一象限内运动，有 所以轨道半径（1分）‎ 又 所以（1分）‎ 同理可得在第四象限内运动，（1分）‎ 画出运动轨迹如图所示，小球从离开O点到第四次经过x轴时前进的位移 ‎（1分）‎ 小球运动的时间（2分）‎ 小球的平均速度（1分）‎ 即平均速度大小为，方向沿x轴正方向（1分）‎ ‎（2）小球运动的周期（1分）‎ 因，即此时小球位于图中的P5（1分）‎ 故横坐标为（1分）‎ 纵坐标为（1分）‎ 即位置坐标为 ‎（注：本题若其他方法求解，可参照给分）‎ ‎12．（20分）‎ 解：（1）对木盒从弧面下滑的过程由机械能守恒得（1分）‎ 木箱滑上传送带后做减速运动，由运动学公式有：‎ 对箱在带上由牛顿第二定律有：μMg=Ma（1分）‎ 代入数据联立解得传送带的速度v=2m/s（1分）‎ 设第1个球与木盒相遇，根据动量守恒定律得 代入数据，解得（2分）‎ ‎（2）设第1个球经过t0时间与木盒在离传送带左端s处相遇，则 设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a，则有 得：a=μg=2m/s2（1分）‎ 设木盒减速运动的时间为t1，加速到与传送带相同的速度的时间为t2，则（1分）‎ 故木盒在2s内的位移为零 依题意：（2分）‎ 其中为木盒回到与1球碰撞点后再随带运动的时间，‎ 对1球和2球有：（2分）‎ 代入数据解得：，（2分）‎ ‎（3）从木盒与第1个球相遇至与盒再次与传送带共速过程，传送带的位移为x，木盒先向右减速运动的位移为x1，然后反向加速运动的位移为x2，则：‎ ‎（1分）‎ ‎（1分）‎ 从木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，木盒相对于传送带运动的路程为 ‎△s=x+x1-x2=4m（2分）‎ 所以木盒与传送带间的摩擦而产生的热量为J（2分）‎ ‎13．[物理选修3—3]（15分）‎ ‎（1）（5分）BDE ‎（2）（10分）‎ 解：对A部分气体，初状态：p1=p0，V1=30S（1分）‎ 末状态：，（1分）‎ A部分气体温度没变，由玻意耳定律方程：p1V1=p2V2，故 ‎，（1分）‎ 即A部分气柱长度为25cm 若使活塞甲返回原处，B部分气体末状态时体积V3=（15+30-25）S=20S，（1分）‎ 气柱长为20cm，此时弹簧要伸长5cm，对活塞乙列平衡方程：p3S=p2S+k（L1-L2）（1分）‎ 故（1分）‎ 对B部分气体，初状态：pB=p0，V3=L3S=15S，TB=300K 末状态：p3=1.25×105Pa，V4=L4S=（L1+L3-L2）S=20S，T4=？（1分）‎ 由理想气态状态方程（1分）‎ 解得： （1分）‎ 气体B的温度升高：△T=227℃-27℃=200℃（1分）‎ ‎4．[物理选修3—4]（15分）‎ ‎（1）（5分）ABD ‎（2）（10分）‎ 解：光路图如图所示，由折射定律知，光线在AB面上折射时有（1分）‎ 在AD面上出射时（1分）‎ 由几何关系有α+β=90°，δ=（60°-α）+（γ-β）=30°‎ 联立以上各式并代入数据解得α=β=45°，γ=60°（2分）‎ 所以（2分）‎ 光在棱镜中通过的距离（2分）‎ 设点光源到P点的距离为L，有L=ct（1分）‎ 解得（1分）‎