浙江省嘉兴市2021届高三下学期物理4月第二次教学质量检测试卷
试卷更新日期：2021-09-01 类型：高考模拟
一、单选题
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1. 随着科技的发展，固态电池的开发成为新能源车制造的重要研究方向。若某公司研发了使用固态电池技术的150kW·h电池包，这里与“kW·h”相对应的物理量是（ ）A、电量 B、功率 C、能量 D、电容2. 如图是特技跳伞运动员的空中造型图，当运动员们保持该造型向下落时，运动员甲看到大地迎面而来，他选择的参考系可能是（ ）
A、地面 B、运动员乙 C、地面的树木 D、浮在空中的云3. 2020年12月3日，嫦娥五号上升器月面点火（模拟图如图所示），一段时间后顺利进入到预定环月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。则上升器携带的月壤（ ）
A、上升过程中机械能守恒 B、加速上升时处于失重状态 C、进入环月轨道后做变速运动 D、进入环月轨道后加速度不变4. 如图所示，水平轻弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与光滑水平地面上的小车接触，小车水平台面上的重物与小车始终保持相对静止，在小车向右运动压缩弹簧的过程中（ ）
A、弹簧的劲度系数增大 B、小车受到的合力增大 C、重物受到的摩擦力不变 D、重物对小车的摩擦力方向向左5. 雪深雷达是2020珠峰高程测量主力设备之一，该系统主要利用天线发射和接收高频电磁波来探测珠峰峰顶冰雪层厚度，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A、雷达利用电磁波的干涉特性工作 B、电磁波发射时需要进行调谐和解调 C、电磁波从空气进入雪地，频率减小，波长增大 D、在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化6. 如图甲所示，带正电的带电体C的右侧有两个不带电且相互接触的金属导体A和B，A、B、C均放在绝缘支座上、图乙是不带电的平行板电容器，电容器的下极板接地，P为上极板接线柱。移动绝缘支座分开A、B，则（ ）
A、分开前，A左端的电势高于B右端的电势 B、分开后，A带正电，B带负电 C、分开后，将A与P接触，上极板的电势降低 D、分开后，将B与P接触，电容器的电容增大7. 导光管采光系统是一套采集天然光，并经管道传输到室内的采光系统，如图为过装置中心轴线的截面。上面部分是收集阳光的半径为R的某种均匀透明材料的半球形采光球，O为球心，下面部分是内侧涂有反光涂层的导光管，MN为两部分的分界面，M、N为球面两点。若一束平行MN且与MN相距 的细光束从空气入射到采光球表面时，经折射绿光恰好照射到N点。则（ ）
A、绿光在采光球中的传播速度为 B、红光一定能从N点上方射出 C、紫光有可能直接折射经过O点 D、要使光束在导光管中发生全反射，涂层折射率应小于管壁折射率8. 如图所示是中国“天问一号”探测器拍摄的火星影像图。已知火星绕日公转一年，相当于地球上的两年，假设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，则火星与太阳之间的距离约为地球与太阳之间距离的（ ）
A、0.5倍 B、 倍 C、 倍 D、2倍9. 肆虐全球的新冠肺炎由新冠病毒引发，新冠病毒直径约60-140nm，通常需要借助电子显微镜才能看到。如图所示为某型号电子显微镜，竖直圆筒的上下两端分别装着电极，电子在两电极间从上向下加速，电子的动量越大，显微镜的分辨率就越高。假设电子由静止开始加速，下列说法正确的是（ ）
A、圆筒上端为正极，下端为负极 B、两极间电压越大，电子离开电极时的波长越长 C、若两极间电压不变，增大圆筒长度可提高显微镜的分辨率 D、若将电子改为质子，以相同电压加速时质子显微镜分辨率更高10. 为了更好地利用自然资源，某地区利用风力发电为当地生活生产提供电能，如图所示。已知该地区的风速约为10m/s，空气的密度为约1.3kg/m。若使风力发电机转动的风通过的截面积约为400m2 ， 且风能的25%可转化为电能，则发电功率约为（ ）
A、 B、 C、 D、11. 某同学设计了如图所示点火装置。在一个用许多薄硅钢片叠合而成的直条形铁芯上套有两个彼此绝缘且靠近的线圈A和B，调节触点K与带有铁头的弹簧片P恰好接触，合上开关S后，就能在火花塞的两电极M、N之间产生火花。关于该设计方案，下列说法正确的是（ ）
A、不可行，因为电源是直流电 B、不可行，因为两个线圈的磁通量没有变化 C、可行，且A的匝数比B多时，点火效果更好 D、可行，且M，N做成针状时，点火效果更好12. 在2019年世界中学生排球锦标赛上，中国男女排双双获得冠军。如图所示为某次接发球过程的示意图，运动员从场地端线处起跳，将球从离地 高的A点沿垂直端线的方向水平击出，球运动到对方球场时，在离地 ，离端线 处的B点被运动员救起，球沿竖直方向向上运动到离击球点 处的C点处速度为零。已知排球质量 ，排球视为质点，排球场长 ，球网上边缘离地高 ，运动员与排球接触时间均很短，不考虑空气阻力。 ，则（ ）
A、排球从A运动到B的运动时间为 s B、在A点，运动员对排球做功为85J C、在A点，运动员对排球的冲量大小为 D、在B点，排球在竖直方向的动量变化量大小为13. 洗手后我们往往都有“甩水”的动作，如图所示是摄像机拍摄甩水视频后制作的频闪画面，A、B、C是甩手动作最后3帧照片指尖的位置。最后3帧照片中，指尖先以肘关节M为圆心做圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖以腕关节N为圆心做圆周运动。测得A、B之间的距离约为24cm，相邻两帧之间的时间间隔为0.04s，则指尖（ ）
A、在B点的速度约为3m/s B、在B点的角速度约为10rad/s C、在AB段的向心加速度约为36m/s2 D、在BC段的向心加速度约为300m/s2二、多选题
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14. 电子是组成物质的基本粒子之一，下列说法正确的是（ ）A、密立根通过实验发现了电子，并测得了电子的电量 B、与α射线相比，高速电子流的电离作用较弱，穿透能力较强 C、β衰变中的电子来自于核内一个质子转化成一个中子的过程 D、当原子处于不同的能级状态时，电子在各处出现的概率是不一样的15. 如图所示，表面光滑、半径 的圆弧形轨道固定在水平地面上，P是圆弧的最低点，A、B是圆弧上等高的两点，弧长 ，O是圆心。O处固定一个带电量为 的点电荷。先让带电量为 、质量 的点电荷从A点由静止开始释放（过程1），再让此电荷从O点正下方0.5m处由静止释放运动到P（过程2）。静电力常量 ，则小球（ ）
A、过程1中在A点受到的库仑力大小为0.45N B、过程1中从A运动到P时对轨道的压力大小为1.0N C、过程1中从A首次运动到B的时间为0.3πs D、过程2中运动时间小于0.2s16. 在同种均匀介质中， 处的波源完成半个周期振动产生沿x轴正方向传播的简谐横波，间隔 时间后又产生一列简谐横波以波源第一次从平衡位置开始振动为计时零点， 时首次出现如图所示波形。则（ ）
A、波源前后两次振动的频率相同 B、波源两次振动的间隔时间 C、 时， 和 两质点的速度大小相同 D、从 至 的时间内， 处的质点经过的路程为30cm三、实验题
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17. 某同学在“验证机械能守恒定律”实验中利用如图甲所示装置，打点计时器由铁架台台面支撑，复夹起固定作用，将纸带贴着横杆沿竖直方向从静止开始释放。
①关于本实验的操作，下列说法正确的是。（多选）
A．纸带安装在复写纸下面
B．重锤的质量可以不测量
C．打点计时器使用220V交流电
D．保证打点计时器两限位孔在同一竖直线上
②在正确操作情况下、实验得到的部分纸带如图乙所示。
该同学选取某点为计时起点并记为计数点0，后按纸带实际打出的点取计数点依次记为1、2、3、4、5、6、7，并将各计数点离0的距离记录于下表中、
计数点
0
1
2
3
4
5
6
7
位置（cm）
0
0.88
2.15
3.74
5.78
8.36
11.24
14.26
计数点3瞬时速度大小为m/s（结果保留2位有效数字）；根据上述数据可判断，本次实验中，重锤下落过程中机械能是否守恒？答：（填“守恒”或“不守恒”）。
18. 两位同学根据“探究单摆周期与摆长的关系”实验测当地的重力加速度。①甲同学直接将线长作为摆长进行实验，其通过计算所得重力加速度实际值。
A．大于 B．等于 C．小于
②乙同学测出多组数据并作出如图所示的 的图像，造成图像不过原点的原因可能是。
A．小球受到的空气阻力比较大
B．误将摆线长与小球的直径之和作为摆长
C．小球形成了圆锥摆在水平面内做圆周运动
D．测量周期时，误将n次全振动记成了（n-1）次
③根据图测得的重力加速度实际值。
A．大于 B．等于 C．小于
19. 某实验小组在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验用小灯泡的规格是“2.5V，0.3A”。
①该组同学先选用多用电表“ ”倍率测量小灯泡的阻值，机械调零后，红黑表笔短接发现指针位置如图甲所示，该同学接下来需要进行的正确操作是。
A．断开红黑表笔，重新机械调零
B．断开红黑表笔，转换为“ ”倍率后测量
C．保持红黑表笔短接，将指针调整到电阻为零处
D．保持红黑表笔短接，将指针调整到电流为零处
②实验小组利用图乙所示电路图，通过调整滑动交阻器将小灯泡两端电压从零开始逐渐增大到某最大值，得到的多组I、U数据描绘在I—U图像中，如图丙所示。当小灯泡两端电压为1.00V时，小灯泡消耗的电功率约为W。
③当通过小灯泡的电流从最大值重新调节到140mA时，小灯泡灯丝阻值最接近Ω。
A.1.50 B.2.10 C.2.86 D.8.33
20. 某实验小组利用如图丁所示实验装置进行“探究感应电流方向的规律”的实验，其中线圈A与电源电路连接，线圈B与电流表G连接。在实验过程中，①需要查清线圈的绕制方向。（选填“A”、“B”或“A和B”）；②是否需要查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系？答：（选填“需要”或“不需要”）
四、解答题
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21. 如图所示的巨型装置具有“世界第一跳楼机”之称。该跳楼机可以用30s时间将座舱中的乘客送入120m的高空。假设座舱沿竖直方向从地面由静止开始匀加速上升，达到最大速度后开始做匀减速运动，到达最高点时速度恰好为零，匀加速运动的加速度大小是匀减速运动加速度大小的2倍。忽略空气阻力和风力的影响。求：
(1)、上升过程中座舱的最大速度；(2)、减速过程中座舱的加速度；(3)、质量为60kg的乘客在加速过程中受到座舱的作用力大小。22. 如图所示，在同一整直平面内有斜面、圆轨道和缓冲装置固定在水平地面上，斜面、圆轨道均与水平地面平滑连接，缓冲装置中的轻质弹簧右端固定于竖直墙面上，弹簧原长时左、右两端点对应于地面上的点D、E，滑块压缩弹簧的距离不超过2r时，缓冲装置可正常工作。一质量为m的滑块从足够长光滑斜面上离地 处的A点由静止开始下滑，经最低点B进入竖直圆轨道，离开圆轨道后沿水平面继续向前运动并撞击弹簧，直至滑块速度减为0时弹簧的压缩量 。已知圆轨道最低点至竖直墙面间总长度 ，弹簧原长 ，轨道的BE段粗糙，其余均光滑，滑块与轨道BE段之间的动摩擦因数恒为 ，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能Ep与其劲度系数k和形变量x之间满足 （题中k未知）。
(1)、求滑块从 处下滑时，经过圆轨道最高点C时对轨道的压力大小；(2)、要保证缓冲装置正常工作，求滑块开始下滑的最大离地高度；(3)、在保证缓冲装置正常工作的同时，滑块又不脱离轨道且停留在BE段，h应满足什么条件？23. 某兴趣小组设计了“摇绳发电”的方案。如图所示，“∧”形等腰金属架两个端点M、N位于同一水平面上，通过导线与固定在水平面上的两根平行金属导轨相连，导轨间接有 的电阻。金属棒ab垂直搁置在导轨上，ab中点通过轻质绝缘弹簧连接一个滑块。金属架和金属棒所在区域均存在竖直向下的匀强磁场。让滑块运动且金属架绕轴线MN以 的角速度匀速转动，金属棒始终保持静止。已知金属架腰长 ，总电阻 ，两腰夹角 ；金属棒长度为1m，阻值 ；导轨间距 ； ， ，忽略一切摩擦。
(1)、以金属架到达图示位置时开始计时，在图乙中画出感应电动势随时间变化的图像；(2)、在金属架由图中位置垂直纸面向外转动30%的过程中，求通过电阻R的电量；(3)、求金属架转动一周的过程中，金属棒产生的焦耳热；(4)、已知弹簧振子原长 、劲度系数 ，当金属架与竖直方向成60°夹角时，滑块距离金属棒多远？24. 如图所示，两种同位素的原子核M、N从容器A下方的小孔S1不断飘入S1与S2间的加速电场中，其初速度几乎为零。然后经过小孔S3恰好沿 圆弧通过静电分析器，从小孔S4离开后，由正方体右侧面中心位置处小孔O2（即图中坐标系原点）水平向左沿z轴正方向垂直右侧面进入正方体空腔内。已知静电分析器内有均匀辐向分布的电场，粒子运动轨迹处电场强度大小为E，圆弧半径和正方体边长均为L；M、N的质量分别为m、3m，带电量均为q，重力不计；不考虑粒子之间的相互作用，打在正方体腔壁上的粒子被全部吸收，且不影响腔内场强的分布。
(1)、求加速电场两极板之间的电压U；(2)、若在空腔内加沿+x方向、大小为E的匀强电场，求粒子M、N打在正方体平面上的位置坐标；(3)、若在空腔内加沿+y方向、大小为 的匀强磁场，求粒子N打在正方体平面上的位置坐标：(4)、若（2）、（3）中的电场和磁场同时存在，单位时间内有k个M粒子进入腔内，求平面B1C1C2B2受到M粒子的冲击力大小？