浙江省十校联盟2021届高三下学期寒假返校联考物理试题（Word版附解析）

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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.可能用到的相关公式或参数：
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. 电阻率是用来表示不同物质材料电阻特性的物理量，某种材料制成的长为米，横截面积为平方米的导体的电阻，在数值上等于这种材料的电阻率。采用国际单位制中基本单位来表示电阻率的单位，以下正确的是（ ）
A. B.
C. D.
2. 关于物理量的定义有很多种方式，比值法定义是其中比较广泛的一种，下列物理量及对应的式子不是按比值法定义给出的是（ ）
A. 功率B. 磁感应强度
C. 加速度D. 电流强度
3. 关于物理学史，以下说法不正确的是（ ）
A. 牛顿最早通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因
B. 法拉第最早引入场的概念并用场线描述电场和磁场
C. 卢瑟福基于α粒子散射实验提出了原子核式结构模型
D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在
4. 小金开车在石村村口A处停了一会，接着由静止开始匀加速直线行驶，途经B、C、D、E四个石墩，如图所示。已知B到C、C到D、D到E的时间相等，BC间距离为4m，CD间距离为6m，根据以上信息，以下说法正确的是（ ）
A. 可以求出汽车通过C点时的速度大小
B. 可以求出汽车的加速度大小
C. 可以求得汽车在AB之间的行驶时间
D. 可以求得AE之间的距离
5. 小陶、小盛两人共提一桶水匀速走向教室，如图所示，水和水桶的总质量为m，两人拉力方向与竖直方向都成θ角，大小都为F，则下列说法中正确的是（ ）
A. 不管θ为何值，
B. 当θ为30°时，F=mg
C. 当θ=45°时，F=mg
D. θ越大时，F越大
6. 科学家在某行星表面做了一个斜抛实验，得到质量为m=1 kg的物体离行星表面高度h随时间t的变化关系，如图所示，已知万有引力常量为G，物体只受万有引力，不考虑行星自转的影响，则可以求出（ ）
A. 该行星的第一宇宙速度
B. 该行星的质量
C. 物体在该行星表面受到的万有引力大小
D. 物体落到行星表面的速度大小
7. 两个额定电压相等的小灯泡L1、L2接在理想变压器原副线圈两边，如图所示，当输入电压U为小灯泡额定电压8倍时，两小灯泡L1、L2恰好正常发光。以下说法正确的是（ ）
A. 原、副线圈匝数之比为8：1
B. 原、副线圈电流之比为7：1
C. 原、副线圈电压之比为1：8
D. 此时L1和L2的电功率之比为1：7
8. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，利用压敏电阻我们可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，其工作原理如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块。0—t1时间内升降机停在某楼层处，从t1时刻开始运动，电流表中电流随时间变化的情况如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. t1-t2时间内，升降机可能先加速下降后减速下降
B. t2-t3时间内，升降机处于静止状态
C t3-t4时间内，升降机处于超重状态
D. t1后，如果升降机是向上运动的，则经历了加速、匀速、减速，最后停在较高的楼层处
9. 通电导线周围某点的磁感应强度B与导线中电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根相距为R的平行长直导线，通以大小分别为2I、I，方向相同的电流．规定磁场方向垂直纸面向里为正，在Ox坐标轴上磁感应强度B随x变化的图线可能是
A. B. C. D.
10. 老吴在电器商场买了一只手机，说明书上写着最长待机时间为80 h，拆开手机后盖，可以看到手机电池板上的说明如图所示，以下判断电池正确的是（ ）
A. 该手机长期待机时消耗的电功率0.0925 W
B. 该电池的电动势为4.2 V
C. 电池板充满电时的最大电能为7.4 kJ
D. 电池板充电效率为70%
11. 王师傅给孙子做了一个抛物线状圆管滑梯轨道AB，如图所示，该轨道正好与物体P的平抛轨迹相吻合，已知物体P以3m/s水平抛出，水平射程为1.2m。现将一个小球Q从轨道最高点A无初速释放，小球Q的直径略小于圆管直径，不计摩擦，则小球Q滑到轨道底端B时的水平速度大小是（ ）
A. 1.2m/sB. 1.8m/s
C. 2.4m/sD. 3m/s
12. 如图，两个正六边形共面平行，A是六边形正中心，在A处有一个场源点电荷，假如无穷远处有电荷量分别为+q1、+q2的两个试探电荷，现把它们分别移至B、C两点，此过程中，克服电场力做功相等。下列说法正确的是（ ）
A. B、C两点电势相等
B. q1＜q2
C. 若把场源电荷的电量增大，再将+q1、+q2从无穷远移至B、C两点，则电场力做功不相等
D. 撤去+q1、+q2，将另一个负试探电荷由B移到C，其电势能将减小
13. 如图，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，现给物体一个沿斜面向下的力F，物体机械能随位移的变化如图所示，物体与斜面间动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）
A. 0-x2过程中，力F先增大后减小
B. 0-x1过程中，拉力F做的功为
C. 0-x2过程中，物体动能增加
D. 0-x3过程中，物体先加速后减速再匀速
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。全部选对的得2分、选对但不全的得1分，有选错的得0分）
14. 对下列现象解释正确的是（ ）
A. 图甲的原理和照相机镜头表面镀增透膜的原理相同
B. 图乙的原理和门镜（透过门镜可以看到门外较宽阔的范围）的原理相同
C. 图丙的原理和B超的原理相同
D. 图丁的原理和干涉法检查光学平面平整度的原理相同
15. 如图为LC振荡电路在t = 0时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，电磁振荡的周期T = 0.8s，下列说法正确的是（ ）
A. t = 0.1s时，线圈中的自感电动势在增大
B t = 0.3s时，电场方向向下，电场强度大小逐渐减小
C. t = 0.5s时，磁感应强度方向向下，大小逐渐减小
D. t = 5.68s时，电路中电流正在增大，极板带电量在减小
16. 某天然放射性元素，其原子核A连续经过3次α衰变，生成原子核B。已知原子核A的比结合能为E1，质量数为m，原子核B的比结合能为E2，α粒子的比结合能为E3，不计反应前后各原子核的动能，每次衰变均以γ光子向外辐射能量。则下列说法正确的是（ ）
A. B核在元素周期表的位置比A核前移6位
B. 原子核B的比结合能大于原子核A的比结合能
C. 释放出γ光子的总能量为12E3+（m-12）E2-mE1
D. 各次衰变都遵循电荷守恒和质量守恒
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17. （1）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中:
①图甲、图乙所示是两组同学在平衡摩擦力时对相关器材的安装及操作情况，图甲中轨道一端被垫高了，图乙中挂了空桶，其中较为合理的是___________（选填“甲”或“乙”）。
②保持桶和桶内物体的总质量一定，改变小车m的质量根据实验数据画出a-图象，如图丙所示，则图线斜率与重力加速度g的比值表示的物理意义是___________，该比值的数值为___________。（g取10 m/s2，结果保留两位小数）
（2）关于上述装置，以下说法正确的是___________。
A．用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，不需要平衡摩擦力
B．用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，要求小车的质量远大于桶和桶内物体的总质量
C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，要求小车的质量远大于桶和桶内物体的总质量
D．用此装置，平衡摩擦力后，可以做“验证小车机械能守恒定律”的实验
18. 某实验小组合作完成了一系列测电阻的实验：
（1）小王同学用多用电表测量电阻，操作过程如图所示，下列说法正确的是___________
A.图甲，欧姆调零过程中，红黑表笔短接，手直接接触表笔，对调零结果无影响
B.图乙，测量灯泡电阻，测量结果会比真实值小
C.图丙利用图示旋钮进行机械调零
D.图丁，实验完成后，选择开关调至图示直流电压最高挡
（2）小李同学测量了某未知元件电阻，他先将选择开关打到“×100Ω”，测量发现指针偏角太大，则他应将选择开关打到__________（选填“×10Ω”或“×1Ω”），欧姆调零后再次测量，示数如图戊所示，则该元件电阻为___________Ω。
（3）小陈同学用如图己所示的电路，测量了标有“2.5V，1.5W”的小灯泡在不同发光程度下的电阻，请在图己上用细线代替导线，将电路连接完整______________。
19. 粮食安全是社会稳定的压舱石，我们国家一直高度重视，并提倡“厉行节约，反对浪费”。如图甲为某粮库运送粮食的传送带，图乙是其简化图，该传送带以速度v0=2m/s匀速传送，倾斜段AB长为20m，与水平面夹角θ=30°。将一谷粒由A点静止释放，谷粒将随传送带向上运动，观察发现谷粒向上运动2m后与传送带相对静止。已知每颗谷粒的质量约为m=0.04g，不考虑谷粒滚动，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。
（1）谷粒匀速运动时受到摩擦力大小和方向；
（2）谷粒在倾斜段AB运动的总时间是多少，谷粒与传送带间的动摩擦系数μ1多大；
（3）大量谷粒将自然堆成圆锥状，观察发现，谷堆越高，相应占地面积越大，测量某个谷堆，谷堆高为3m，占地面积约为16πm2，由此可以估算谷粒与谷粒之间动摩擦系数μ2多大。
20. 特种机器人越来越多地参与高强度高风险的应急救援，应用5G虚拟现实技术还可以事先建模推演。如图是某次模拟行动的示意图，云梯平台离地高为h=20m，云梯顶有一段可视为圆弧的半径R=2m的光滑轨道AB，B点恰好在平台边缘。机器人在A处获得初动能后沿轨道下滑，在B点以v0=12m/s水平飞出，细柱状建筑物与平台边缘的水平距离L=32m。机器人可看作m=80kg的质点，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。
(1)机器人在B点时对轨道的作用力大小和方向；
(2)若机器人从B点飞出1.6s后控制系统提示无法到达建筑物，于是机器人立即朝建筑物发射特制轻质钢丝绳，钢丝绳沿直线迅速到达建筑物并固定在某点Q（即从钢丝绳发射到固定时间忽略不计），且钢丝绳的运动方好垂直机器人速度方向，之后机器人绕Q点做圆周运动并顺利到达建筑物，求机器人到达建筑物时离地的高度（不计钢丝绳的形变）；
(3)机器人在B点以v0=12m/s飞出后，按照（2）的方式，可择机朝建筑物Q在同一竖直线上发射钢丝绳若机器人到达建筑物时不作停留，立即脱离钢丝绳继续向前运动，最终落到水平地面，假设建筑物足够高，欲使落地点与建筑物水平距离s最大，则机器人到达建筑物时的离地高度为多少？并求出s的最大值。
21. 某同学设计了一款电动玩具，其简化模型如图所示，间距为L的平行长直轨道固定于水平桌面上，轨道的NO、N′O′段用绝缘材料制成，其余部分均为导电材料，连接处平滑。轨道左端接有电动势为E、内阻不计的直流电源，左侧矩形区域MNN′M′内有垂直桌面向上、磁感应强度为B1（大小可调节）的匀强磁场，轨道的右侧区域有垂直于桌面向上、磁感应强度为B2（大小已知）的匀强磁场初始时金属棒ab静置于MM′右侧某处，金属棒cd静置于PP′右侧某处（PP′右侧轨道足够长）。两棒的质量均为m，接入电路中的电阻均为R，金属棒与轨道接触良好，其余电阻均不计。棒ab在MNN′M′区域运动时受到恒定阻力f0，棒cd在PP′右侧区域运动时会受到大小与速率成正比的摩擦阻力f=kv（其中），两棒在区域NPP′N′运动时无摩擦阻力。调节磁场B1，将开关闭合，棒ab将从静止开始加速，并在进入绝缘段前达到匀速。
（1）若金属棒ab刚越过OO′时的速度为v0（为已知量），求此刻两棒的加速度大小；
（2）接小题（1），当棒ab从OO′向右运动x0时（x0为已知量，未越过PP′），两棒速度恰好相等，求此时两棒的速度大小；
（3）磁感应强度B1调到多大时，棒ab在进入绝缘段前速度会有最大值?求出相应的最大速度。
22. 如图所示，以O为原点建立平面直角坐标系xOy，在x ≥ 0、0 ≤ y ≤ L的区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。原点O处有一个粒子源，能连续放出质量为m、电量为q的正离子，正离子只射向第一象限，入射方向与 + x轴的夹角θ可在0 ~ 调节，正离子的速率可在0到最大值的范围内调节。不计离子之间的相互作用，也不计离子的重力。
（1）若，粒子源发出各种速率的正离子，求正离子打到x轴上的范围；
（2）若，粒子源单位时间内共放出N个速率为0 ~ vm正离子，且离子数量按速率均匀分布；如果在磁场边界y = L取一点P，OP与 + x轴夹角，沿OP线段放置一收集板S1（粒子到板即被吸收，不反弹），求这些正离子对收集板S1的垂直冲击力；
（3）若粒子源在之间连续放出速率均为的正离子，而且离子数量按角度均匀分布，如果在x轴上放置一块长为L可沿x轴平移的收集板S2（此时磁场内已无S1），求收集板S2的收集率与板左端坐标x的定量关系。（可类似如“，其中形式表示”；或用反正弦函数表示。）