浙江省绍兴市2021届高三上学期物理11月诊断性考试试卷

试卷更新日期：2021-01-15 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 用国际单位制的基本单位表示磁感应强度的单位，下列正确的是（）

A、N/(A·m ) B、kg/(A·s²) C、N·s/(C·m) D、kg/(C·s)

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2. 如图所示，（港口）电磁起重机上有一块大的电磁铁，通上电流，一次就能把几吨重的集装箱吸起来搬运到指定的地点。电磁铁原理的发现者是（）

A、库仑 B、欧姆 C、法拉第 D、奥斯特

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3. 杭绍台城际铁路计划于2021年底完工，设计最大时速350km/h，绍兴北站至台州温岭站新建里程226km，届时绍兴到台州仅需45min左右，下列说法正确的是（）

A、“226km”是位移 B、“350km/h”是瞬时速度 C、列车从绍兴北站至温岭站的平均速度约300km/h D、研究列车从绍兴到台州的时间，不能将其看作质点

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4. 近日，中科院宣布5nm光刻机技术突飞猛进，光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，其曝光系统最核心的部件是紫外光源。在抗击新冠病毒的过程中，大量使用了红外体温计测量体温。关于红外线与紫外线，下列说法正确的是（）

A、只有高温物体会辐射红外线 B、只有低温物体会辐射紫外线 C、红外线的衍射本领比紫外线强 D、红外线光子的能量比紫外线大

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5. 共和国勋章获得者于敏先生是一位伟大的核物理学家，他的团队在氢弹的研制过程中设计了著名的“于敏构型”，使得中国成为世界上唯一能较长时间保存氢弹的国家，下列说法正确的是（）

A、氢弹爆炸的原理是核聚变 B、目前核电站的工作原理与氢弹相同 C、低温能延长放射性元素的半衰期 D、核聚变的主要反应物是高能的质子和电子

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6. 如图所示，水平地面上放置一滚筒洗衣机，滚筒的内径为40cm，滚筒壁上有漏水孔；洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。某次脱水过程中毛毯紧贴在筒壁，与滚筒一起做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A、毛毯在滚筒最高点的速度约为2m/s B、毛毯在滚筒最低点时处于超重状态 C、毛毯上的水在最高点更容易被甩出 D、毛毯上的水因为受到的向心力太大而被甩出

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7. 如图所示，质量均为m的A、B两个小球通过绝缘细线连在一起并通过绝缘弹簧悬于O点。A球带电量为 $+ q$ ，B球不带电，整个空间存在方向竖直向下的匀强电场，场强大小 $E = \frac{m g}{q}$ ，当把A、B间的细线剪断瞬间（）

A、A球所受的电场力变为零 B、弹簧弹力变为 $F_{弹} = 2 m g$ C、A球的加速度大小 $a = g$ D、B球的加速度大小 $a = 2 g$

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8. 2020年7月23日，“天问一号”在海南文昌航天发射场点火升空，在经历一段漫长的太空旅行后，预定于2021年4月~5月择时着陆火星表面，开展探测任务。“天问一号”着陆前有一段绕火星飞行，某段时间内可认为绕火星做匀速圆周运动，圆周半径为火星半径的k倍。已知地球半径R是火星半径的p倍，地球质量是火星质量的q倍，地球表面重力加速度为g，则“天问一号”绕火星做圆周运动的周期为（）

A、 $2 π \sqrt{\frac{k^{3} q R}{p^{3} g}}$ B、 $\frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{p g}{k q R}}$ C、 $2 π \sqrt{\frac{q p^{3} R}{k^{3} g}}$ D、 $2 π \sqrt{\frac{k q R}{p g}}$

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9. 磁流体发电的原理如图所示，将一束速度为 $v$ 的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在面积为 $a \times b$ 、间距为d的两平行金属板间便产生电压。将上下极板与阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器相连，间距为L的电容器极板间有一带电微粒处于静止状态，不计其它电阻，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、磁流体发电机的电动势为BLv B、电容器所带电荷量为 $C \cdot B a v$ C、通过电阻的电流为 $\frac{B d v}{R}$ D、微粒的比荷为 $\frac{B d v}{g}$

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10. 如图所示为某实验室研究远距离输电的模拟装置。理想变压器的匝数比 $n_{1} ： n_{2} = n_{4} ： n_{3}$ ，交变电源的电动势 $e = 50 \sqrt{2} \sin 10 π t (V)$ ，r为输电线的电阻，则（）

A、闭合开关后，灯泡两端的电压为50V B、闭合开关后，通过灯泡电流的频率为10Hz C、依次闭合开关S₁、S₂、S₃ ，在此过程中灯泡L₁越来越亮 D、依次闭合开关S₁、S₂、S₃ ，输电线消耗的电功率越来越大

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11. 测定折射率是鉴定宝石真假的一种方法。如图所示，ABCDE为某种宝石的截面图， $∠ A C E = ∠ B D E =$ $∠ C E D = 90 °$ ，现使一束红光以入射角 $i = 60 °$ 射到AC边上某点，在CE边中点M发生全反射，并从ED边上N点折射出，其中 $C E = 4 \sqrt{3} mm$ ， $E N = 2 mm$ ，则（）

A、该宝石的折射率 $n = \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ B、红光从入射到N点射出经历的时间为 $\frac{8 \sqrt{3}}{3} \times 10^{- 11} s$ C、调整红光的入射角i，可使光线在ED边上发生全反射 D、换成蓝光进行鉴定，光线有可能在ED边上发生全反射

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12. 如图所示，在竖直平面内有一个圆环，直径BC在竖直方向上，圆环内有两根光滑细杆AB、AC， $∠ A B C = 30 °$ ；空间存在水平向右的匀强电场。将质量为m、电荷量为q的小环在A点静止释放，分别沿着两导轨运动时（穿在杆中），加速度分别为 $a_{B}$ ， $a_{C}$ ，到达圆周上时的速率分别为 $v_{B}$ 、 $v_{C}$ ，运动时间分别为 $t_{B}$ 、 $t_{C}$ ；已知 $t_{B} = t_{C}$ ，下列判断正确的是（）

A、小环带负电 B、电场强度 $E = \frac{\sqrt{3} m g}{q}$ C、 $a_{B} = a_{C}$ D、 $v_{B} = v_{C}$

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13. 光滑水平面上，小物块在水平力F作用下运动，运动过程中速度v与位置坐标x的关系如图所示，所受空气阻力f与速度v的关系满足 $f = 0.5 v$ ，小物块从 $x = - 5 m$ 到 $x = 5 m$ 的运动过程中（）

A、做匀变速直线运动 B、拉力F一直保持不变 C、拉力F做功 $W = 10 J$ D、阻力的冲量大小 $I = 2.5 N \cdot s$

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二、多选题

14. 在空间直角坐标系 $O — x y z$ 中，C、A、O、B为四面体的四个顶点，坐标位置如图所示，在坐标原点O处固定着一个负点电荷。下列说法正确的是（）

A、A，B，C三点电势相等 B、D点的场强大小为B点的 $\frac{1}{2}$ C、将质子由D点移到A点，电场力做负功 D、电子在A点的电势能大于其在D点的电势能

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15. 如图所示为氢原子的能级图，a、b、c对应三次跃迁（已知可见光光子的能量范围为1.62eV~3.11eV），则（）

A、a跃迁过程中氢原子辐射出可见光子 B、用b跃迁过程中放出的光子照射金属铂（逸出功为6.34eV），光电子的动能均为5.75eV C、经历c跃迁后，氢原子系统电势能增大，核外电子动能减小 D、一个氢原子处于 $n = 4$ 能级时，最多可辐射出3种不同频率的光子

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16. 在同种均匀介质中，A、B两波源分别位于 $x = 0$ 、 $x = 10 m$ 处， $t = 0$ 时刻起两波源开始振动，振动图像如图所示，A波的波长 $λ_{A} = 4 m$ ，下列说法正确的是（）

A、两列波能发生干涉 B、两列波的波长之比 $λ_{A} ： λ_{B} = 1 ： 2$ C、 $t = 7 s$ 时 $x = 5 m$ 处质点的位移 $y = 6 cm$ D、 $t = 7.5 s$ 时第一次有质点位于 $y = 18 cm$ 处

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三、实验题

17. 利用如图所示装置，可以完成实验一“探究小车速度随时间变化规律”，实验二“探究加速度与力、质量的关系”，实验三“探究功与速度变化的关系”。

(1)、三个实验中____________

A、都必须平衡摩擦力 B、都需要用天平来称小车质量 C、都需要调节滑轮高度使细线水平 D、都不需要使用学生电源

(2)、在图中的（a）（b）（c）分别为三个实验中所作的图象，下列说法正确的是____________

A、图（a）： $v$ 轴的截距就是小车开始运动时的速率 B、图（b）：由图线可知小车的加速度与其质量成反比 C、图（c）：仅通过一条纸带上的数据就可以作出该图线

(3)、如图所示是实验二中打出的一条纸带，O、A、B、C、D是纸带上所选的计数点，量出相邻计数点之间的距离分别为： $O A = 2.39 cm$ ， $A B = 2.80 cm$ ， $B C = 3.22 cm$ ， $C D = 3.61 cm$ 。由此可得小车运动的加速度 $a =$ ${m/s}^{2}$ ；（结果保留两位有效数字）

(4)、在图所示的装置中，平衡摩擦力后，能否可用于“验证机械能守恒定律”？（填“能”或“否”）

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18.

(1)、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：

①为完成实验，在图甲提供的实验器材中，除了①②⑥⑨以外，还需要（填图中序号），共需要根导线；

②小灯泡的规格是“2.5V，0.75W”，某次测量时电流表和电压表的示数如图乙所示，则电流 $I =$ A，电压 $U =$ V；

(2)、在学习了伏安法测电阻后，小明用电流表内接法和外接法分别测量了同一个定值电阻的电流、电压，并将得到的数据描绘到 $U — I$ 图上，如图丙所示：

①其中“×”组数据对应滑动变阻器的接法；（填“分压”或“限流”）

②在图中，由电流表外接法得到的数据点是用（填“·”或“×”）表示的；

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四、解答题

19. 起跳摸高是篮球爱好者喜欢的运动。如图所示，篮板下沿距地面2.90m，篮球框高度是3.05m。某男生质量为60kg，手竖直向上伸直后指尖离地高度为2.10m，某次从地面竖直起跳后恰好碰到了篮板下沿。

(1)、他起跳时的速度多大？

(2)、起跳前，他先下蹲使重心下降一定高度H，然后用力蹬地，在地面1560N支持力作用下重心匀加速上升，求H的值；

(3)、落地时，该生采用双膝弯曲的方式进行自我保护，假设脚与地面缓冲的时间为1.2s，求每条腿在缓冲过程中受到的平均作用力大小。

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20. 如图所示，竖直平面内的四分之一圆周轨道半径 $R = 4 m$ ，O₁为其圆心；半圆轨道半径 $r = 1 m$ ，O₂为其圆心；两者通过水平轨道连接。长 $l = 1 m$ 的竖直挡板下边离地高度为0.5m，O₂到挡板的距离 $d = 1.5 m$ 。将质量 $m = 0.1 kg$ 的小物块从四分之一圆周轨道上某处静止释放，不计一切摩擦阻力。

(1)、若物块从O₁等高处释放，求物块下滑到最低点时对圆周轨道的压力；

(2)、若释放点高度在一定范围内，物块经圆周最高点飞出后能击中挡板，求此范围；

(3)、从某高度释放小物块，物块经圆周最高点飞出后击中挡板时动能最小，求对应的释放点高度H。

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21. 磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，某研究所制成如图所示的车和轨道模型来定量模拟其涡流制动过程。车厢下端有电磁铁系统固定在车厢上，能在长 $L_{1} = 0.5 m$ 、宽 $L_{2} = 0.2 m$ 的矩形区域内产生沿竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B可随车速的变化而自动变化（由车内速度传感器控制），但最大不超过2T；长 $L_{1} = 0.5 m$ 、宽 $L_{2} = 0.2 m$ 的单匝矩形线圈间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为 $L_{2}$ ，每个线圈的电阻 $R = 0.1 Ω$ ，导线粗细忽略不计。在某次实验中，当模型车的速度 $v_{0} = 20 m/s$ 时启动电磁铁制动系统，车立即以加速度 $a = 2 {m/s}^{2}$ 做匀减速直线运动；当磁感应强度达到2T后保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量 $m = 30 kg$ ，不计空气阻力，不考虑磁场边缘效应的影响，求：

(1)、匀减速过程中B是增大还是减小？说明理由；

(2)、匀减速过程中模型车的位移；

(3)、变加速运动过程中通过的线圈个数。

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22. 天文观测结果表明，暗物质可能大量存在于星系、星团、及宇宙中。暗物质湮灭会产生大量的高能正电子，正电子的质量为m，电量为e，通过寻找宇宙中暗物质湮灭产生的正电子是探测暗物质的一种方法（称为“间接探测”）。如图所示是某科研攻关小组为空间站设计的探测器截面图，在xOy坐标系中， $0 < x < d$ 区域有垂直向外的磁场， $d < x < 2 d$ 区域有垂直向里的磁场，磁感应强度的大小均为B； $2 d < x < 3 d$ 区域有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度 $E = \frac{e B^{2} d}{m}$ ； $x = 5 d$ 处放置一块探测板P；正方形铝筒的开口宽度为d，仅考虑沿x轴正方向射入铝筒的正电子。磁场、电场、板沿y方向的长度足够，正电子重力以及相互作用不计。

(1)、求能到达探测板上的正电子的最小入射速率 $v_{1}$ ；

(2)、在 $x = 2 d$ 的分界线上，有正电子到达的区域长度为2d，求进入铝筒的正电子的最大速率 $v_{2}$ ；

(3)、考察上述 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 两种速率的正电子，打在探测板上的最近距离是多少？

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