浙江省“山水联盟”2021届高三上学期开学考试物理试题 Word版含答案

2020学年第一学期“山水联盟”开学考试

物理

全卷满分100分，考试时间90分钟。

★祝考试顺利★

注意事项：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题作答用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答在试卷和草稿纸上无效。

3．非选择题作答用0.5毫米黑色墨水签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

答在试卷和草稿纸上无效。考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，只需上交答题卡

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、国际单位制中磁通量的单位符号是Wb，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（）

A.T·m2

B.kg·m2·A·s-2

C.kg·m2·A-1·s2

D.kg·m2·A-1·s-2

2、物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的“唐诗辞典”的最下层两

个页面之间，并将它们静置于桌面上要求学生抽出面纸，结果面纸总被拉断.

然后物理老师为学生表演一项“绝活”——手托“唐诗辞典”让其运动并完

好无损地抽出了面纸，则“唐诗辞典”可能（）

A.水平向右匀速运动

B.水平向左匀速运动

C.向上加速运动

D.向下加速运动

3、肩扛式反坦克导弹发射后，喷射气体产生推力F，—段时间内导弹在竖直面内沿下列图中虚线向前运动.其中导弹飞行姿势可能正确的是（）

A. B.

C. D.

4.为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是动力车在刹车过程中位移和

时间的比值

x

t

与t 之间的关系图像，下列说法正确的是（）

A.动力车的初速度为10m/s

B.刹车过程动力车的加速度大小为2.5m/s 2

C.刹车过程持续的时间为8S

D.从开始刹车时计时，经过8s ，动力车的位移为40m

5.从某高度以初速度v 0水平抛出一个质量为m 的小球，不计空气阻力，在小球下落的过程中，其加速度a 、速度变化量△v 、重力的功率P 和重力的功W 与时间t 的关系图像，正确的是（）

A. B.

C.

D.

6.下列说法中正确的是

A.核裂变的方程式为：2351921411

92036560+3U n Kr Ba n →++，则核反应前的比结合能小于核反应后的比结合能

B.α衰变中，α粒子获得的能量越大，其德布罗意波的波长越长

C.β衰变中产生的电子来源于原子核的内部，故半衰期会受元素化学状态的影响

D.卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构

7.如图，三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距，垂直纸面放置，均通有大小相等的电流I ，L 1、L 2中电流方向垂直纸面向里，L 3中电流方向垂直纸面外.下列说法错误的是（）

A.L 1、L 2在L 3处产生的合磁感应强度方向与Li 、1^2连线平行

B.L 2、L 3在L 1处产生的合磁感应强度方向与L2、“连线垂直妒

C.L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为

D.L 1、L 2和L 3：1

8.2020年7月23日我国天文一号火星探测器发射，标志我国对火星研究进入实际阶段，不久后若一宇航员到达半径为R 、密度均匀的火星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m 的小球，上端固定在O 点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O 点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F 大小随时间t 的变化规律如图乙所示。F 1=7F 2，设R 、m 、引力常量G 以及t 0，F 1为己知量，忽略各种阻力。以下说法正确的是（）

A.火星球表面的重力加速度为

1

7F m

B. C.火星球的密度为

1

328F GR

D.小球绕O 点的竖直面内做圆周运动周期为2t 0

9.如图所示，竖直平面内固定一个半径为R 的刚性光滑绝缘圆环。在圆环的最顶端固定一个电荷量为q 的小球，另一个质量为m 带负电的小圆环套在大圆环上，当小圆环平衡时，测得两电荷之间的连线与竖直线的夹角为30°，则（设静电力常量为k ）（）

A.）mg

B.小圆环带电量的大小为

2 kq

C.大圆环对小圆环的弹力指向圆心

D.小圆环带电量增加，小环受到的弹力先增加后减小

10.磁流体发电机，又叫等离子体发电机，图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体.高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进入矩形发电通道.发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度B=6T.等离子体发生偏转，在两极间形成电势差.已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm，等离子体的电阻率ρ=2Ω·m.则以下判断中正确的是（）

A.发电机的电动势为120V

B.因正离子带电量未知，故发电机的电动势不能确定

C.当外接电阻为8Ω时，发电机的效率最高

D.当外接电阻为4Ω时，发电机输出功率最大

11.如图所示，不同波长的两单色光a、b沿同一方向从空气射向半圆形玻璃砖，入射点0在直径的边缘，折射光线分别为0A、0B，则（）

A.a 单色光的频率比b 单色光的频率小

B.当a 、b 两束光由玻璃射向空气中，a 光临界角比b 光临界角大

C.在玻璃砖中a 单色光从0到A 的传播时间不等于b 单色光从0到B 的传播时间

D.用a 、b 两束光在相同条件下做双缝干涉实验，a 光产生的干涉条纹间距比b 光小

12.如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U 1和U 2。在输电线路的起始端接入两个互感器（均为理想），互感器原、副线圈的匝数比分别为10:1和1:10，电压表的示数为220V ，电流表的示数为10A ，则下列说法正确的是（）

A.升压变压器原、副线圈的匝数比为

12

21

n U n U B.采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100A C.线路输送电功率大于220kW D.将P 上移，用户获得的电压将升高

13.如图甲所示，滑块沿倾角为α的光滑固定斜面运动，某段时间内，与斜面平行的恒力作用在滑块上，滑块的机械能E 随时间t 变化的图线如图乙所示，其中0?t 1、t 2时刻以后的图线均平行于t 轴，t 1?t 2的图线是一条倾斜线段，则下列说法正确的是（）

A 、t=0时刻，滑块运动方向一定沿斜面向上

B 、t 1时刻，滑块运动方向一定沿斜面向下

C 、t 1?t 2时间内，滑块的动能变小

D 、t 2?t 3时间内，滑块的加速度为0

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.如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图。大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h ，下列说法正确的是（）

A.逸出的光电子的最大波长为

32

hc

E E -，且为可见光。

B.产生的光子的最大波长为

31

E E h

- C.当氢原子从能级n=2跃迁到n=l 时，其核外电子动能变大，因而氢原子的能量变大

D.若氢原子从能级n=2跃迁到n=l 时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n=3跃迁到n=l 时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为32E E -

15.—列简谐横波在某均匀介质中沿x 轴传播，从x=3m 处的质点a 开始振动时计时，图甲为t 0时刻的波形图且质点a 正沿y 轴正方向运动，图乙为质点a 的振动图像，下列说法正确的是（）

A.该波的频率为2.5Hz ，沿x 轴负方向传播的

B.该波的传播速度为200m/s

C.从t 0时刻起，a 、b 、c 三质点中b 最先回到平衡位置

D.从t 0时刻起，经0.015s 质点a 回到平衡位置

16.如图甲所示是光电管的原理图，用该光电管研究a 、b 两种单色光产生的光电效应，得到光电流I 与光电管两极间所加电压U 的关系如图乙。则这两种光的说法正确（）

A.照射该光电管时b光使其逸出的光电子最大初动能大

B.两种光照射到金属表面的逸出功相同，a光的遏止电压大于b光的遏止电压

C.若将变阻器滑动头P从图示位置向右滑一些，始终用a单色光照射，则电路中光电流一定增大

D.分别用a、b两种单色光照射图甲光电管时，若将变阻器滑动头P从图示位置向左滑过中心0点时，最先出现电路中无光电流且向左滑动距离最小的是a单色光

三、非选择题（本题共6小题，共55分）

17.（7分）在“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，设带有定滑轮的小车质量为M，沙和沙桶的总质量为m，打点计时器所接的交流电的频率为50Hz。

（1）对于上述实验，下列说法正确的是_______________。

A.需要用天平测出沙和沙桶的总质量

B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车（未连细线）能沿长木板向下匀速运动

C.与小车定滑轮相连的轻绳与桌面要平行

D.小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车

（2）若在实验中得到一条纸带如图乙所示，0、A、B、C、D为五个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。根据纸带数据，可求出小车的加速度a=____________m/s2（结果保留2位有效数字）。

（3）该实验，沙和沙桶的总质量m___________（选填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量M；在实

验过程中小车的加速度________（选填“大于”“等于”或“小于”）沙和沙桶的加速度。

⑷以弹簧测力计的读数F为横坐标，通过纸带计算出的加速度为纵坐标，画出的a-F图象如图丙所示，则可求出小车的质量M=____________kg。

18.（7分）某课外研究小组为了“探究电池电极间距对电动势E和内电阻r的影响”，以铜片、锌片和果汁制作的电池作为研究对象，选用实验器材如图甲所示.探宄实验过程如下：

（1）请你用笔画线代替导线连接图甲电路。

（2）连好电路后闭合开关前，应进行的一步操作是____________。

（3）实验中保持电池其他条件不变，依次增大铜片与锌片间的距离，分别测出实验数据。通过数据处理画

出相应的果汁电池R—1

I

图象，如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示.由图象可知:

随着电极间距的增大，电源电动势____________，内阻__________（均填“增大”、“减小”或“不变”）；曲线（c）对应的电源电动势E=____________（保留二位有效数字）。

19.（9分）如图所示，在竖直平面内绝缘粗糖竖直的细杆上套有一个质量为m=0.5kg带电小圆环（可视为质点）始终受到水平向右恒定电场力qE=10N作用下圆环处于细杆的最底端，其左侧系住一轻弹簧与竖直方向的夹角为θ=37°，在弹簧拉力恒为10N作用下圆环从静止沿细杆向上匀加速运动，2s后轻弹簧突然断了。已知带小圆环与绝缘细杆间的动摩擦因数均为0.5。设带电体与轨道之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（sin37°=0.6，cos37°=0.8.重力加速度取g=10m/s2）

（1）求带小圆环向上匀加速时的加速度a=?

（2）求带小圆环在竖直的细杆上运动的最大距离？

20.（12分）如图所示，所有轨道均在同一竖直平面内、所有的连接处均平滑，已知竖直圆轨道半径r=0.5m，小球质量m=20g且可视为质点，L1=0.5m不变，L2=0.5m。某次游戏时，小球从高为h（可调）的斜轨道AB 端点B由静止释放，沿斜轨道下滑通过竖直圆轨道和水平轨道AE，EG与位于同一竖直平面内的三段光滑

管道（GH、HI、IJ）且HI、IJ分别是半径为1

4

R和R的圆弧管均在H、I处平滑对接（圆心01O2平行水平

面），J点是管道上端出口点，切线水平方向。小球与AB、EG及长为L（可调）水平轨道JK间摩擦因数均为μ=0.5，小球与其它轨道摩擦及空气阻力忽略不计，管道粗细可以忽略，g取l0m/s2。小球刚好不脱离轨道且恰能滑上粗糖水平轨道JK，则:

（1）试求大圆弧IJ半径R?

（2）在（1）问情况下，小球经过圆轨道运动到与圆心O等高的P点时对轨道的压力F1与滑块运动到小圆弧管最低点H时对轨道的压力F2大小之比？

（3）在（1）问中大圆弧半径R不变情况下，调节斜轨道的高度h=3m，使小球从B点静止下滑后，问应调节JK长度L为何值时，小球在水平面上的落点N（图中未画出）与J点水平距离最大？并计算出最大距离。

21.（10分）如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小B=0.60T，有一与磁场平行的足够大的感光板ab，其左侧处有一粒子源S向纸面内各个方向均匀发射速度大小都是v=6.0×106m/s/带正电粒子的比荷为q/m=5.0×107C/kg，粒子重力不计。

已知粒子源每秒发射n=3.0×104个粒子，其中沿与SO成30°角的粒子刚好与ab相切于P，求：

（1）粒子源距ab感光板最短距离为多少cm?

（2）ab板上感光部分的长度为多少cm?

（3）感光平板在一分钟内接收到的粒子数。

22.（10分）如图所示，在xOy光滑水平面上的（0≤x≤lm、0≤y≤0.6m区域内存在方向垂直平面向外的匀强磁场。一电阻值R=0.5Ω、边长L=0.5m的正方形金属框的右边界be恰好位于y轴上。t=0时，线框受到一沿X轴正方向的外力F=0.5v+0.25（N）（v为线框的速度）作用，从静止开始运动。线框仅在进磁场时有外力，在外力作用期间，测得线框中电流与时间成正比，比例系数k=lA/s。

（1）指出金属线框在外力作用期间做何种运动；

（2）若线框恰好能离开磁场，求外力F作用的时间；

（3）如图所示，已知抛物线与底边直线所围成的面积等于2ah/3，其中a为底边长度、h为抛物线的高。试求线框进入磁场过程中，消耗的焦耳热。

2020学年第一学期“山水联盟”开学考试

高三年级物理学科参考答案

一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。）

二、选择题II （本题共3小题，每小题2分，共6分。） 14.AD 15.BCD 16.AD

三、非选择题（本题共7小题，共55分） 17.（1）BC （2分） （2）1.2（2分）

（3）不需要（1分）小于（1分） （4）0.25（1分） 18.（1）连线（2分）

（2）将电阻箱阻值调到最大.（1分）

（3）不变（1分）增大（1分）0.94（0.93-0.95）V （2分） 19.（9分）

解：（1）带小圆环向上加速运动过程中，由正交分解得 Fcos θ-mg-f=ma F=μ（qE-Fsin θ） 联立解得：a=2m/s 2（4分） （2）2

1112

x at =

=4m （1分） v=at 1 v=4m/s

2mg qE ma μ--= 2222v a X -=

x 2=0.4m （2分） x 1+x 2=4.4m （2分）

20.【答案】（1）R=0.8m （2）

1

3

； （3）L=1.5m 时，52

m S m =

解：（1）在最高点，由向心力公式得2F

mv mg r

=

滑块恰好从最高点F 至J 点、，由动能定理得： -mg （--2r ）—jumgL2=0--mv2F

2

251(

2)042

F

R mg r mgL mv μ---=- 解得R=0.8m （3分）

（2）滑块恰好从最高点F 至J 点，由动能定理得：

221122

P F mgr mv mv =

- 在P 点，由向心力公式得2

13P

mv F mg r

==（2分） 滑块从点J 至H 点，由动能定理得2

51042

H R mg

mv =- 在F 点，由向心力公式得224

H

mv F mg R -=

F 2=11mg （2分） 联立解得:

123

11

F F =（1分） （3）滑块从高为h 的斜轨道B 点由静止至J 过程中，

2

1251()cos ()04cos 2

J

L R mg h mg mgL mv μθμθ-

--=-

/J v s =（1分）

滑块运动到距J 点L 处的速度为v ，动能定理

22

01122

mgL mv mv μ-=

-； 又

2

51=42

R gt S=L+vt （1分） L=1.5m 时，5

2

m S m =（2分）

21.解：如图

∵2v Bqv m R =，20mv

R cm Bq

=

= （1）当初速度与SO 成30°发射，轨迹①切于P 点△SPO 1为三角形，R=01P ∴SO=EP=

1

2

R=10cm-----3分

（2）ab 板最上端点，OP=Rsin60°= SQ=2R.Q 点为ab 最下端点

∴OQ =

=

光感部分总长cm PQ =------3分

（3）轨迹②与板ab 相切与N 点，此时其发射速度与水平方向夹角θ=30°，所以能够打到板上夹角为 α=360°-120°=240°.............2分 ∴1分钟内接收的粒子数62

60 1.2103

N n =?=?（个） 22.

解：（1）E BLv =，E I R

=

∴BLv BLa

I t R R

=

=…………3分 ∵I t ∝， ∴a 为恒量----3分 即a 恒做匀加速运动 （2）∵F-BIL=ma

∴22B L v

F ma R

-= 又∵F=0.5v+0.25

∴22

=0.5B L R

即B=1T 0.25=ma ，

1BLa

R

= ∴a=1m/s 2，m=025kg 设F 作用时间为t ，则v=at=t

2

2110.52

x at t =

= 512Bq L Bq L mv +=

11()B L x L

q R

-=

，22BL q R = ∴t 2+t-2=0

∴t=1s ，x 1=0.5m …………3分 （注意：其它方法解均可） （3）P=I 2R=0.5t 2 由图知11

10.536

Q =

??=----2分