2021年浙江省绍兴市上虞丰惠中学高三物理联考试题含解析

2021年浙江省绍兴市上虞丰惠中学高三物理联考试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻

绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则

A．环只受三个力作用

B．环一定受四个力作用

C．物体做匀加速运动

D．悬绳对物体的拉力小于物体的重力参考答案：B2.如图，在场强为的匀强电场中有一个质量为的带正电小球悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成角，已知此电场方向正好与垂直，则小球所带的电量应为A. B.

C. D.参考答案：D3.如图所示，物块A、B叠放在水平桌面上，水平外力F作用在B上，使A、B一起沿桌面向右匀速运动。设A、B之间的动摩擦因素为μ1，B与桌面间的动摩擦因素为μ2，则下列情况可能的是（

）①μ1=0，μ2=0

②μ1≠0，μ2≠0③μ1≠0，μ2=0

④μ1=0，μ2≠0

A．①②

B．①③

C．②④

D．③④参考答案：C4.我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录(国外最深不超过6500m)，预示着可以征服全球99.8％的海底世界，假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线(a)和速度图像(b)，如图示则有（

）A．(a)图中h3代表本次最大深度，应为6.0mB．全过程中最大加速度是0.025m／s2C．潜水员感到超重现象应发生在3-4min和6-8min的时间段内。D．整个潜水器在8-10min时间段内机械能守恒。参考答案：C5.（单选）乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，下列说法中正确的是A．人在最低点时对座位的压力可能小于mgB．人在最高点和最低点时的向心加速度大小一定相等C．人在最高点时对座位可能产生压力，且压力有可能大于mgD．车在最高点时人处于倒坐状态，若没有保险带，人一定会掉下去参考答案：C【考点】考查向心力；牛顿第二定律。人在最低点时，加速度竖直向上，处于超重状态，由牛顿运动定律可知人对座位的压力一定大于mg，故A错误；人在最高点和最低点时速度大小不等，由向心加速度公式an=，知向心加速度大小一定不相等．故B错误；当人在最高点的速度v＞时人对座位就产生向上的压力，由mg+N=m，N=m﹣mg，当v＞时，N＞mg，人对座位的压力也大于mg，故C正确；人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，临界速度为v0=．当速度v≥时，没有保险带，人也不会掉下来．故D错误．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（3分）如图为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流。激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中电流大小。图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向

，右侧偏振元件称为

。

参考答案：相同（1分）（填“一致”或“平行”同样给分），检偏器（2分）7.地球的半径约为R=6400km，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600km，hB=1700km，那末A、B两颗卫星的运行速率之比vA:vB=

，运行周期之比TA：TB=

。参考答案：8.一物块置于光滑的水平面上，受方向相反的水平力F1，F2作用从静止开始运动，两力随位移x变化的规律如图，则位移x=

m时物块的动能最大，最大动能为

J．参考答案：9.在测定金属丝电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，一次的测量结果如图所示．图中读数为_________mm。参考答案：螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×35.6=0.356mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.356mm=0.856mm.10.当每个具有5．0eV的光子束射人金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大初动能是1．5eV。为了使这种金属产生光电效应，入射光子的最低能量是_________eV。为了使从金属表面逸出的电子具有的最大初动能加倍，入射光子的能量是_________eV。参考答案：3.5、3.511.(12分)飞船降落过程中，在离地面高度为h处速度为，此时开动反冲火箭，使船开始做减速运动，最后落地时的速度减为若把这一过程当为匀减速运动来计算，则其加速度的大小等于

。已知地球表面的重力加速度为g，航天员的质量为m，在这过程中对坐椅的压力等于

。参考答案：答案：

12.如右图所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当

盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系，已知木板被水平拉动的速度为，右图所示的一段木板的长度为，重力加速度为，漏沙时不计沙摆的重心变化。则这次实验沙摆的振动周期

▲

，摆长

▲

。参考答案：

13.（6分）某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。完成下列填空：（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg;（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345m（kg）1.801.751.851.751.90（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字）

参考答案：（2）1.40

（4）7.9；1.4试题分析：根据秤盘指针可知量程是10kg，指针所指示数为1.4kg.（4）记录的托盘称各次示数并不相同，为减小误差，取平均值，即m=1.81kg。而模拟器的重力为，所以小车经过凹形桥最低点的压力为mg-mg′≈7.9N。根据径向合力提供向心力即，整理可得考点：圆周运动

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做测定玻璃折射率的实验时，①甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些，如图甲所示，其后操作都正确，但画光路图时，将折射点确定在ab和cd上，则测出的n值将______________。②乙同学为了避免笔尖接触玻璃面，画出的的a’b’和c’d’都比实际侧面向外侧平移了一些，如图中乙所示，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折射点都确定在a’b’和c’d’上，则测出的n值将_____________。③丙同学在操作时和作图时均无失误，但所用玻璃砖的两个界面明显不平行，这时测出的n值将____________。参考答案：不变；偏小；不变15.在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，小灯泡的阻值约为几欧姆；电压表量程为3V，内阻约为3000Ω：电流表量程为0.6A，内阻约为2Ω，要求小灯泡的电压能从零开始调节，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是_________，滑动变阻器应选取_______。E．总阻值5Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器F．总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器G．总阻值1000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器参考答案：CE四、计算题：本题共3小题，共计47分16.飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器。已知极板a、b间的电压为U0，间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及经过a板时的初速度。（1）若M、N板间无电场和磁场，请推导出离子从a板到探测器的飞行时间t与比荷k（k=，q和m分别为离子的电荷量和质量）的关系式；（2）若在M、N间只加上偏转电压U1，请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；（3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场。已知进入a、b间的正离子有一价和二价的两种，质量均为m，元电荷为e。要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所加磁场的磁感应强度的最大值Bm。参考答案：（1）带电离子在平行板a、b间运动时，根据动能定理

①

解得：，即

带电离子在平行板a、b间的加速度，即

所以，带电离子在平行板a、b间的运动时间

带电离子在平行板M、N间的运动时间

所以，带电离子的全部飞行时间（2）正离子在平行板M、N间水平方向运动位移为x时，在竖直方向运动的位移为y。

水平方向满足

②竖直方向满足

③加速度

④

由上述②、③、④式得：

⑤

⑤式是正离子的轨迹方程，与正离子的质量和电荷量均无关。所以，不同正离子的轨迹是重合的。（3）当M、N间磁感应强度大小为B时，离子做圆周运动，满足

⑥由上述①、⑥两式，解得：带电离子的轨道半径

⑦上式表明：在离子质量一定的情况下，离子的电荷量越大，在磁场中做圆周运动的半径越小，也就越不容易穿过方形区从右侧飞出。所以，要使所有的一价和二价正离子均能通过方形区从右侧飞出，只要二价正离子能从方形区飞出即可。当二价正离子刚好能从方形区域飞出时的磁感应强度为满足题目条件的磁感应强度的最大值。设当离子刚好通过方形区从右侧飞出时的轨道半径为R，由几何关系得解得：

⑧将二价正离子的电量2e代入⑦式得：

⑨由⑧、⑨式得：，此值即为所求的磁感应强度的最大值Bm。17.一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，矩形区域的左边界ad长为L，现从ad中点O垂直于磁场射入一速度方向与ad边夹角为30°、大小为v0的带正电粒子，如图所示．已知粒子电荷量为q，质量为m（重力不计）：（1）若要求粒子能从ab边射出磁场，v0应满足什么条件？（2）若要求粒子在磁场中运动的时间最长，粒子应从哪一条边界处射出，出射点位于该边界上何处？最长时间是多少？参考答案：解：（1）当粒子轨迹恰好与cd边相切时，是粒子能从ab边射出磁场区域时轨迹圆半径最大的情况，设此半径为R1，如图甲所示．则有可得：R1=L当粒子轨迹恰好与ab相切时是粒子能从ab边射出磁场区域时轨迹圆半径最小的情况，设此半径为R2，如图乙所示则有：得：故粒子从ab边射出的条件为R2＜R≤R1，即根据，得所以（2）因为所以粒子运动所经过的圆心角越大，粒子在磁场中运动时间越长，从图中可以看出，如果粒子从cd边射出，则圆心角最大为60°，若粒子从ab边射出，则圆心角最大为240°，粒子从ab边射出，圆心角最大为360°﹣60°=300°，由于磁场无右边界，故粒子不可能从右侧射出．综上所述，为使粒子在磁场中运动的时间最长，粒子应从ad边射出，如图乙所示，设出射点到O的距离为x，从图中可以看出，P点是离O距离最大的出射点则，即出射点到O的距离不超过答：（1）若要求粒子能从ab边射出磁场，v0应满足；（2）若要求粒子在磁场中运动的时间最长，粒子应从ad边界处射出，出射点位于该边界上到O的距离不超过；最长时间是．18.如图所示，两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37o，底端接电阻R=1.5Ω.金属棒ab的质量为m=0.2kg.电阻r=0.5Ω，垂直搁在导轨上从x=0处由静止开始下滑，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，虚线为一曲线方程y=0.8sin(x)m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，方向垂直于导轨平面向上（取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）。问：（1）当金属棒ab运动到xo=6m处时，电路中的瞬时电功率为0.8W，此时金属棒的速度多大；（2）在上述过程中，安培力对金属棒ab做了多少功；（3）若金属棒以2m/s的速度从x=0处匀速下滑至xo=6m处，电阻R上产生的焦耳热为多大。参考答案：1）金属棒ab从静止开始运动至x0=6m处，

y′=0.8sin(x0)m=0.8m