2022浙江省名校协作体高三上学期开学联考物理含答案

2021学年第一学期浙江省名校协作体试题

高三年级物理学科

考生须知：

1.本卷共8页，满分100分，考试时间90分钟；

2.答题前，在答题卡指定区域填写学校、班级、姓名、考场号、座位号及准考证号：

3.所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上无效；

4.考试结束后，只需上交答题卡。

第I卷(选择题 共45分)

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.下列物理量属于标量，且单位属于国际单位制基本单位的是

A.位移、m     B.电势、V     C.电流、A     D.磁感应强度、T

2.2021年是中国共产党百年诞辰，为了参观中国共产党诞生地，小明和同学约好周日上午9：30乘车前往嘉兴南湖瞻仰南湖红船。他从高德地图上查找发现从家里出发需要2小时左右到达嘉兴南湖，全程近80公里，下列说法正确的是

A.80公里是位移

B.“9：30”是时间间隔

C.汽车行驶的平均速度肯定大于40km/h

D.研究汽车的运动路线轨迹时可以将汽车看成质点

3.近期某品牌电动汽车刹车问题成为媒体热点，有关机构为此检测了其刹车性能，如图是某次在平直公路上进行刹车测试时记录下的位移与速度平方之间的关系图像，下列说法正确的是

A.汽车的初速度为40m/s               B.汽车刹车过程的总位移为400m

C.汽车刹车过程持续的时间为10s       D.刹车过程汽车的加速度大小为5m/s2

4.瑜伽是很多人选择锻炼身体的方式。如图所示是瑜伽爱好者小芳在水平地面展现的轻盈灵动的静止姿态，下列说法正确的是

A.地面对小芳的作用力大于小芳对地面的作用力

B.小芳此时受三个力的作用

C.地面对小芳的支持力是由于地面形变而产生的

D.该状态下小芳对地面的压力小于她受到的重力

5.游乐场里的空中飞椅因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱。如图所示A、B、C为游戏中的三人，稳定后，游戏者随飞椅做匀速圆周运动，此时A、B离转轴的距离相等且比C大，则

A.游戏者A、B的线速度相同             B.游戏者A仅受两个力的作用

C.游戏者A所需的向心力可能小于C       D.三人的向心加速度大小相同

6.某同学将手机放在电梯地板上(地板水平)，用手机的加速度传感器测量电梯竖直运行过程中的加速度，得到图1所示的图线(规定竖直向上为正方向)，为了研究电梯的运动，经计算机处理后将图线简化为图2所示的a－t图像。已知手机质量为0.2kg，t=0时电梯处于静止状态，则下列说法正确的是

A.t=35s时电梯正在上行         B.t=20s时电梯处于静止状态

C.t=9s时手机处于超重状态      D.整个过程中，手机受到的最大弹力约为2.18N

7.2021年5月15日“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体成功着陆于火星，这标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。假设“天问一号”从地球发射后到与火星会合前做无动力飞行的运动轨迹可简化为如图的椭圆，忽略“天问一号”飞行过程中地球和火星引力对其影响，假设地球和火星绕太阳做匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A.“天问一号”做无动力飞行过程中加速度大小不变

B.“天问一号”做无动力飞行从地球飞往火星所经过的时间可能为150天

C.“天问一号”在地球上的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

D.“天问一号”做无动力飞行从地球飞往火星的过程中，动能减小，势能增大，机械能守恒

8.关于下列四幅图说法正确的是

A.甲图电磁炉工作原理是线圈通交变电流后，由于线圈发热把热量传给锅体实现加热

B.乙图微波炉加热食物是利用食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升富

C.丙图电工服内部用包含金属丝的织物制成，主要是因为金属丝很坚韧，有利于保护人体

D.丁图灵敏电流表运输途中将正负接线柱用导线连接，利用了电磁感应中的电磁驱动

9.如图所示，游客在体验蹦极运动时，把一端固定的长弹性绳(质量不计)绑在踝关节处，从高处由静止落下。将游客的蹦极过程近似为在竖直方向的运动，在运动过程中，把游客视作质点，不计空气阻力，下列判断中正确的是

A.下落到弹性绳刚好被拉直时，游客的下落速度最大

B.从开始到下落至最低点的过程中，弹性绳弹性势能的增加量等于游客机械能的减少量

C.从弹性绳刚拉直到下落至最低点的过程中，游客所受重力的功率一直减小

D.从开始到下落至最低点的过程中，游客的机械能先增加后减小

10.如图为某电荷在静电场中只受电场力作用沿x轴运动时，电势能Ep随x变化的图像，则下列说法正确的是

A.粒子一定带正电

B.粒子在x2处所受电场力最大

C.粒子从x1运动到x3，加速度先减小后增大

D.粒子从x1运动到x3，速度先增大后减小

11.如图甲所示，理想变压器的原、副线圈上接入了四只完全相同的灯泡，灯泡的阻值均为10Ω。原线圈一侧接图乙的正弦交流电源时，所有灯泡都恰好处于正常发光状态，下列说法正确的是

A.原、副线圈匝数比为2：1          B.每个灯泡两端的电压均为9V

C.变压器原线圈上的电流为1.8A      D.变压器输送的电功率为8.1W

12.如图为理想的LC振荡电路，t=0时刻，电容器正处于放电过程中，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则下列说法正确的是

A.t=0时刻，电容器上极板带负电

B.t=0时刻，电路中电流在减小，磁场能在减小

C.t=T/4时刻，电容器两极板之间电压在增大

D.t=T/4时刻，线圈中的自感电动势在减小

13.如图所示，在竖直平面内有一个绝缘圆环，O点为圆心，A、B为圆环上两点，OA、OB都与水平方向成45°。在A点固定一个带电量为Q的正点电荷，在圆环内侧B点放置一个光滑的小球，带电量为q(q>0)，质量为m。整个装置处在水平向右的电场强度E=mg/q的匀强电场中，此时小球恰好静止。由于Q的绝缘措施出了问题，Q的带电量缓慢减少，则此后

A.圆环对小球的弹力大小保持不变      B.正电荷Q与小球q之间的库仑力不断增大

C.小球q有可能脱离圆环              D.正电荷Q所受静电力的合力不断增大

二、选择题(本题共3小题，每小题2分，共6分，每小题给出的四个选项中至少有一个是正确的，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)

14.下列说法中正确的是

A.天然放射现象说明原子核内部有电子

B.根据物质波的波长公式可知，速度相等的电子和质子，电子的波长长

C.U衰变成Pb要经过4次β衰变和8次α衰变

D.一群处于n=4能级的氢原子向下跃迁最多能辐射出6种不同频率的光子

15.如图为“水流导光”实验装置，长直开口透明塑料瓶内装有适量清水，在其底部右侧开一小孔，水从小孔流出形成弯曲不散开的水流，用细激光束b透过塑料瓶水平射向该小孔，观察到激光束b未完全被限制在水流内传播，而换用细激光束a能完全被限制在水流内传播，假设两次实验，塑料瓶内水面高度近似不变，则下列说法正确的是

A.在水中，a光的传播速度比b光大

B.真空中a光光子的动量比b光光子的动量大

C.若a光和b光通过同一双缝干涉装置，a光对应的条纹间距更宽

D.若a光和b光均能使某一金属发生光电效应，a光对应的遏止电压更大

16.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻，振源从平衡位置向上起振，t=5s时，第一次出现如图所示波形图，其中P点是平衡位置x=65m处的质点，则下列说法正确的是

A.此波的传播速度为24m/s           B.此波的周期为2s

C.0～5s，质点P运动的路程为55cm   D.t＝4s时，质点P的位移为负且沿y轴正方向运动

第II卷(非选择题 共55分)

三、非选择题(本题共7小题，共55分)

17.(8分)小明和小芳两位同学分别利用自由落体运动和单摆运动测重力加速度。

(1)①小明通过自由落体运动测重力加速度，除图甲所示器材外，还需要选用的器材为图乙中的           (多选)；

②图丙是小明在实验中打出的一条纸带的一部分，根据该纸带可得重力加速度为      m/s2

(结果保留两位有效数字)，在图甲中找出造成该误差的主要原因                      。

(2)①小芳用单摆装置测重力加速度，实验中，她用米尺测出摆线的长度L；用游标卡尺两次测量小球的直径如图丁1和图丁2所示，则操作规范的           (填“1”或“2”)，规范测量所得的小球直径为           mm。

②小芳同学经测量得到多组摆线的长度L和对应的周期T，并画出了T2－L的图线，如图戊所示，则小芳所画的图线是图中A、B、C中的           ；三条图线的斜率均为k，由图线可测得该地的重力加速度为           。

18.(6分)甲乙两位同学欲测定一组干电池的电动势和内阻：

(1)甲同学连接的实物电路如图a所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，该导线对应的编号为           ；正确连接导线后，电压表的示数如图b所示，则此时电压大小为           V；

(2)甲同学正确连接电路后，测量中发现，在调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏过程中，电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是           。

A.电压表分流    B.干电池内阻较小   C.滑动变阻器最大阻值较小    D.电流表内阻较小

(3)为了便于测量，甲同学在图a电路的合适位置串联R0=3Ω的定值电阻再次进行实验，而乙同学在甲同学启发下利用如图c所示原理图测量电源电动势和内阻，他们利用图像法处理数据时，画在了同一坐标系中如图d，但忘记标注了，则乙同学获得的实验图像是      (填“A”或“B”)；由两位同学的图像可求得电池组的真实电动势为           V，内阻为

           Ω。(结果均保留两位小数)

19.(9分)利用风筝牵引进行滑雪是一种新兴的冬季运动，运动员借助风的力量在雪地或者冰面上滑行，速度可达上百公里每小时。如图所示，运动员站在滑雪板上，在细风筝线的牵引下在水平雪面上以1.0m/s2的加速度作匀加速直线滑行，测得风筝线与水平方向的夹角α=53°。已知运动员和滑雪板的总质量M=6kg，滑雪板与雪面间的动摩擦因数µ1=0.5，不考虑运动员所受的空气阻力及风筝重力等影响，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

(1)运动员匀加速滑行时风筝线的拉力大小；

(2)某时刻，运动员的速度达到30m/s，且恰好从雪面滑到动摩擦因数为µ2=0.1的冰面上，现需要通过直线减速让自己停下来，于是使劲拉动风筝，改变风筝的方向，使其获得与水平夹角成53°，大小为750N的拉力，试计算，运动员需要匀减速滑行多远可以停下来？

20.(12分)如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器(弹簧原长时右端恰好位于A点)、倾角θ=30°的固定粗糙斜面ABC以及固定在竖直杆MN上半径可调的半圆形光滑轨道组成，半圆与水平方向相切于M点。某次一质量为m=0.1kg的滑块压缩弹簧后从O点静止释放(滑块与弹簧不栓接)，滑块经过斜面后，恰好从M点无碰撞进入竖直半圆轨道。弹射时，弹簧的弹性势能完全转化为滑块的动能。已知MN=2AC=2L=0.8m，滑块与AC间的动摩擦因数为µ=，其它阻力均忽略不计，轨道各部分平滑连接，运动过程中，滑块可近似看作质点，取g=10m/s2，求：

(1)物块经过M点时的速度；

(2)弹簧的弹性势能Ep；

(3)若保持弹簧弹性势能不变，要使滑块不脱离圆轨道且最后落回斜面上C点，半圆形轨道的半径R应该满足什么条件？

21.(0分)利用如图所示的装置可研究导体棒在磁场中的运动情况。两根平行金属导轨水平放置，间距为d=0.6m，右边接有定值电阻R，导轨间有两个宽为x=2.5m的磁场区MM'NN'和OO'PP'，磁场的磁感应强度大小均为B=2T，方向垂直导轨平面向下。两个磁场之间有宽为L=2m的无磁场区NN'OO'，NO、N'O粗糙。现有质量均为m=0.6kg，长度均为d=0.6m的两根相同金属杆ab、cd架在两平行导轨上，金属杆cd架在右边磁场边界OO'的左侧，金属杆ab以初速度v0=8m/s从MM'处进入左边磁场，然后穿过左边磁场，滑过无场区，最终在OO'处与金属杆cd发生弹性碰撞。金属杆ab与粗糙导轨间的动摩擦因数为µ=0.5，运动过程中，杆ab、cd与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆ab、cd和电阻R的阻值均为2Ω，忽略导轨电阻，不计导轨上其余部分的阻力，忽略磁场边界效应。求：

(1)ab杆进入磁场的瞬间a、b两点的电势差Uab以及流过ab杆的电流方向；

(2)ab杆与cd杆碰撞前瞬间ab杆的速度；

(3)从ab杆进入磁场到cd杆滑出磁场的过程中，ab杆上产生的焦耳热？

22.(10分)极光是地球周围的一种大规模放电过程。来自太阳的带电粒子流到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分向南北两极集中。当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。假如没有地球磁场，带电粒子就直射地球，生命将无法存在。为了研究地磁场对来自太阳带电粒子的作用过程，建立如图甲模型，近似认为地磁场在赤道上空附近为环形状匀强磁场，磁感应强度为B，如果太阳喷发的高能带电粒子流在赤道平面内射向地球，假设粒子流中的质子以相同的速率v0接近地球，若质子的质量为m，电量为q，已知地球半径为R，求：

(1)若质子沿任意方向射向地球，则地磁场厚度d至少为多少才能保证所有质子都不到达地表；

(2)若质子垂直地表指向地心方向入射，则地磁场厚度d至少为多少才能使质子不到达地表；

(3)实际赤道上方的地磁场是随空间位置变化的，为了研究非均匀地磁场对带电粒子的偏转，小明同学建立了一个理想模型如图乙进行研究，设有很多方向均为垂直纸面向里，间距均为d(d很小)，磁场分界线水平的匀强磁场区域，从上向下磁场依次增强，第一区域磁感应强度为B0，下面各区域磁感应强度依次为2B0、3B0、……，当质子垂直磁场边界从上方入射时，磁场的总宽度约为多少时，质子不会射穿地磁场？(n>>1取n(n+1)=n2)