浙江省温州市2021届普通高中高三下学期物理3月适应性测试试卷

试卷更新日期：2021-09-01 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量h来定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。h的值为 $6.63 \times 10^{- 34} J \cdot s$ ，则h的单位“ $J \cdot s$ ”用国际单位制中的基本单位表示为（）

A、 $kg \cdot m^{2} / s^{2}$ B、 $kg \cdot m^{2} / s$ C、 $N \cdot s / m$ D、 $N \cdot m \cdot s$

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2. 随着社会生活节奏的日益加快，通信网络的速度也在不断提升，第五代移动通信技术（简称“5G”）将开启数字经济的新篇章，推动经济社会全方位变革。第四代移动通信技术4G，采用 $1880 - 2635 MHz$ 频段的无线电波；“5G”采用 $3300 - 5000 MHz$ 频段的无线电波。“5G”意味着更快的网速和更大的网络容载能力，与4G相比，5G使用的电磁波（）

A、光子能量更大 B、衍射现象更明显 C、传播速度更快 D、波长更长

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3. 2022年北京冬季奥运会，将于2022年2月4日至20日在北京与张家口举行。如图所示为我国运动员“双人花样滑冰”训练时的情景，下列说法正确的是（）

A、以男运动员为参考系，女运动员是静止的 B、研究女运动员的技术动作时，可以把她看成质点 C、若女运动员做圆周运动，她旋转一周的平均速度为零 D、女运动员旋转时的加速度方向始终沿着伸直的手臂方向

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4. “电动平衡车”是时下热门的一种代步工具．如图，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进，人受到的空气阻力与速度成正比，下列正确的是（）

A、电动平衡车”对人的作用力竖直向上 B、“电动平衡车”对人的作用力大小大于空气阻力大小 C、不管速度多大，“电动平衡车”对人的作用力大小相同 D、不管速度多大，地面对“电动平衡车”摩擦力大小相同

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5. 如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，物体上面连接一轻弹簧，用手拉着弹簧上端将物体缓慢提高h，若不计物体动能的改变，则物体重力势能的变化 $Δ E_{p}$ 和手对弹簧的拉力做的功W分别是（）

A、 $Δ E_{p} = m g h$ 、 $W = m g h$ B、 $Δ E_{p} > m g h$ 、 $W = m g h$ C、 $Δ E_{p} = m g h$ 、 $W > m g h$ D、 $Δ E_{p} > m g h$ 、 $W > m g h$

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6. 高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某ETC通道的长度为 $8.4 m$ ，一辆汽车以 $21.6 km / h$ 的速度匀速进入识别区，ETC用了 $0.2 s$ 的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好未撞杆。若刹车的加速度大小为 $5 m / s^{2}$ ，则司机的反应时间约为（）

A、 $0.4 s$ B、 $0.6 s$ C、 $0.7 s$ D、 $0.8 s$

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7. 如图为某种水轮机的示意图，水平管出水口的水流速度恒定为 $v_{0}$ ，当水流冲击到水轮机上某挡板时，水流的速度方向刚好与该挡板垂直，该档板的延长线过水轮机的转轴O，且与水平方向的夹角为 $30 °$ 。当水轮机圆盘稳定转动后，挡板的线速度恰为冲击该挡板的水流速度的一半。忽略挡板的大小，不计空气阻力，若水轮机圆盘的半径为R，则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为（）

A、 $\frac{v_{0}}{2 R}$ B、 $\frac{v_{0}}{R}$ C、 $\frac{\sqrt{3} v_{0}}{R}$ D、 $\frac{2 v_{0}}{R}$

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8. 如图所示，半径为r的金属环放在光滑绝缘水平桌面上，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直桌面向上。当环中通入逆时针方向的恒定电流I后，以下说法正确的是（）

A、金属环将发生移动 B、金属环有收缩的趋势 C、金属环内部张力为 $B I r$ D、金属环内部张力为零

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9. 中子 $n$ 、质子 $p$ 、氘核 $D$ 的质量分别为 $m_{n}$ 、 $m_{p}$ 、 $m_{D}$ ．现用光子能量为 $E$ 的 $γ$ 射线照射静止氘核使之分解，反应方程为 $γ + D \to p+n$ ．若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是（）

A、 $\frac{1}{2} [(m_{D} - m_{p} - m_{n}) c^{2} - E]$ B、 $\frac{1}{2} [(m_{p} + m_{n} - m_{D}) c^{2} + E]$ C、 $\frac{1}{2} [(m_{D} - m_{p} - m_{n}) c^{2} + E]$ D、 $\frac{1}{2} [(m_{p} + m_{n} - m_{D}) c^{2} - E]$

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10. 完全相同的平行金属板A、B带等量异种电荷，两板正中心记为O点，以O点为坐标原点建立x轴，规定由A板垂直指向B板的方向为场强的正方向，得出了x轴上的场强E随坐标x变化的图像，如图所示。根据图像判断下列说法哪个是正确的（）

A、沿x轴正方向电势降低 B、A、B两板的电势差一定为 $2 x_{0} E_{0}$ C、将电子由O点静止释放，电势能增加 D、使电子沿x轴在板间移动，电势能不变

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11. 2020年7月23日，我国“天问一号”火星探测器成功发射，2021年2月10日，顺利进入大椭圆环火星轨道，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，最终实现“绕、着、巡”三大目标。已知火星质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t、速度由v减速到零的过程，若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，忽略火星大气阻力。则下列说法正确是的（）

A、“天问一号”探测器在绕火星运动时的加速度不变 B、着陆过程中，着陆器受到的制动力大小为 $m (g + \frac{v}{t})$ C、火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的比值约为0.6 D、着陆器在火星表面受到的万有引力与它在地球表面受到的万有引力的比值约为0.4

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12. 如图所示，图中阴影部分 $A B C$ 为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率 $n = \frac{5}{3}$ ， $A C$ 为一半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧面圆心， $A B C D$ 构成正方形。在D处有一红色点光源，在纸面内照射弧面 $A C$ ，若只考虑首次从圆弧 $A C$ 直接射向 $A B$ 、 $B C$ 的光线，则以下说法正确是（）

A、光从该材料到空气的临界角为 $53^{\circ}$ B、该光学元件的 $B C$ 边上有光射出的长度为 $\frac{1}{4} R$ C、照射在 $A C$ 边上的入射光，有弧长为 $\frac{4}{45} π R$ 区域的光不能从 $A B$ 、 $B C$ 边直接射出 D、将点光源换成紫光，则 $A B$ 边上有光射出的长度增大

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13. 用特殊材料做成的、质量均为 $m = 0.4 kg$ 的A、B两球，套在一根水平光滑直杆上，并将A球固定，以A的位置为坐标原点，杆的位置为x轴，建立坐标系，如图甲所示。两球间存在沿x轴的作用力，且大小随间距的变化而变化。两球之间因受到相互作用力而具有一定的势能，若其间的作用力做正功则势能减少，做负功则势能增加。根据这一规律，测出了其间的势能随位置坐标x的变化规律，如图乙所示。其中图线最低点的横坐标 $x = 20 cm$ ，图线右端的渐近线为虚线a（对应 $0.28 J$ ）。运动中不考虑其它阻力的影响，杆足够长，以下说法错误的是（）

A、将小球B从 $x = 8 cm$ 处由静止释放后，它开始向x轴正方向运动 B、将小球B从 $x = 8 cm$ 处由静止释放后，它在运动中能达到的最大速度为 $1 m / s$ C、将小球B从 $x = 4 cm$ 处由静止释放后，它不可能第二次经过 $x_{0} = 20 cm$ 的位置 D、将小球B从 $x = 12 cm$ 处由静止释放后，它仅有一次经过 $x_{0} = 20 cm$ 的位置

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二、多选题

14. 下列说法正确的是（）

A、电子和其他微观粒子的德布罗意波均是概率波 B、微观物理学中，不可能同时准确地知道粒子的位置和动量 C、在康普顿效应中，入射光子与晶体中的静止的电子碰撞，光子散射后波长变短 D、人体温度升高，人体热辐射强度增大，热辐射强度的最大值对应的波长也增大

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15. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中各接一定值电阻 $R_{1} = 2 R$ 、 $R_{2} = R$ ，原线圈—侧a、b两点间接有电压为 $220 V$ 的正弦交流电源，则以下说法正确的是（）

A、 $R_{1}$ 两端电压为 $220 V$ B、 $R_{2}$ 两端的电压为 $60 V$ C、 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 上消耗的功率之比为2∶9 D、电源的输出功率与 $R_{2}$ 上消耗的功率之比为3∶1

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16. 如图甲所示，A、B、P是同一水平面内的三个点，有两列性质相同且振动均沿竖直方向的横波Ⅰ、Ⅱ在同一介质中分别沿着 $A P$ 和 $B P$ 方向传播，已知A与P相距 $40 cm$ ，B与P相距 $30 cm$ ，在 $t = 0$ 时刻，两列波同时分别传到A、B两点，A、B两点的振动图象如图乙、丙所示，在 $t = 2 s$ 时刻，横波Ⅰ传播到P点，则以下说法正确的是（）

A、两列波的波长均为 $0.2 m$ B、P点为振动减弱点且振幅为 $5 cm$ C、 $t = 3.5 s$ 时P点在平衡位置且向下振动 D、 $t = 3.5 s$ 内P点通过的路程为 $180 cm$

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三、实验题

17.

(1)、赵同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与力的关系”实验。正确补偿阻力后，挂上装有砂的砂桶，得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器所使用的交流电频率为 $50 Hz$ ，则小车的加速度为 $m / s^{2}$ （保留两位有效数字），由此可判断砂桶质量（选填“满足”或“不满足”）本实验要求。

(2)、钱同学仍用图甲装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。重新调整实验装置后，获取了一条新的纸带，利用实验数据绘制成如图丙所示的“ $v - t$ ”图像，发现其图线末端发生了弯曲，以下四个操作中，你认为最可能是___________（单选）。

A、实验前没有补偿阻力 B、实验前补偿阻力时板垫起的太高 C、砂桶质量不满足实验要求 D、没有调节好定滑轮的高度

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18.

(1)、某实验小组想测定量程为 $3V$ 的电压表 $V_{1}$ 的确切内阻：
①李同学用多用电表的欧姆档测量。测量电路如图甲所示，红表笔应和电压表的接线柱相连（选填“+”或“-”）。多用电表的倍率开关拔至“ $\times 1 k$ ”位置上，规范操作后，指针稳定在如图乙所示的位置，其阻值为 $kΩ$ 。

②周同学准备用以下实验器材进行测量。请你帮他设计一个合理的电路，将电路图画在图丙方格内，并在电路图上标出相应的仪器符号。（）

电压表 $V_{2}$ （ $15 V$ $100 kΩ$ ）

电流表 $A_{1}$ （ $5 mA$ 约 $10 Ω$ ），电流表 $A_{2}$ （ $0.6 A$ 约 $1 Ω$ ）

滑动变阻器R（ $0 - 1 kΩ$ ）

电源 $E_{1}$ （ $20 V$ 内阻很小），电源 $E_{2}$ （ $3V$ 内阻很小）

电键K（1个），导线（若干）

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19. 如图所示，A、B两物块系在一条跨过定滑轮的绳子两端，孙同学要利用此装置验证机械能守恒定律。

①为提高实验结果的准确度，李同学给出了以下建议：

A．绳的质量要轻

B．轮轴尽量光滑

C．保证两物块在同一高度处释放

D．两个物块的质量之差要尽可能小

你认为以上建议中确实对提高实验结果的准确度有作用的是；

②你认为滑轮质量是否会影响实验结果的准确度（选填“会”或“不会”）。

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20. 在“探究电磁感应产生的条件”实验中，正确的连线应选择图1中的（选填“甲”或“乙”）；选择正确的连线后，电键突然闭合的瞬间，灵敏电流计的指针偏转的最大角度如图2所示。在小螺线管中插入铁芯，待指针稳定后，再将电键突然断开的瞬间，指针偏转的最大角度是图3中的（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。

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四、解答题

21. 运动员把冰壶沿水平冰面推出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。空气阻力不计，g取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、运动员以 $4.0 m / s$ 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远；

(2)、若运动员仍以 $4.0 m / s$ 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行 $7.6 m$ 后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，求冰壶多滑行的距离及全程的平均速度大小。

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22. 如图所示，内壁光滑的管道 $A B C D$ 竖直放置，其圆形轨道部分半径 $R = 1.2 m$ ，管道左侧A处放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入管道，管道右端出口D恰好水平，且与圆心O等高，出口D的右侧接水平直轨道，轨道呈光滑段、粗糙段交替排列，每段长度均为 $L = 0.1 m$ 。在第一个光滑段与粗糙段的结合处P位置放一质量 $m = 0.1 kg$ 的物块乙，质量为 $m = 0.1 kg$ 的物块甲通过弹射装置获得初动能。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为 $μ = 0.1$ ，弹簧的弹性势能与压缩量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为d时，滑块甲到达与圆心O等高的C处时刚好对管壁无挤压。管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小略小于管的内径，物块视为质点，空气阻力忽略不计， $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求弹射器释放的弹性势能 $E_{P}$ 和滑块经过B点时对管道的压力F；

(2)、当弹射器中的弹簧压缩量为 $2 d$ 时，滑块甲与滑块乙在P处发生碰撞（碰撞时间极短），碰后粘在一起运动，求因碰撞甲物块损失的机械能；

(3)、若发射器中的弹簧压缩量为 $n d (n = 2 、 3 、 4 、 \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot)$ ，滑块甲与滑块乙在P处发生碰撞（碰撞时间极短），碰后粘在一起运动，求碰后两物块滑行的距离s与n的关系式。

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23. 如图甲所示，倾角为30{}^\circ 的光滑斜面固定在粗糙程度较大的水平地面上，斜面底部MNPQ区域内及PQ右侧区域分布着竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边界MN、PQ间的距离为L，PQ为斜面最低处。将质量为m、电阻为R、边长为L的正方形匀质金属框abcd（表面涂有绝缘漆）从cd边距MN边界的距离为L处静止释放，当cd边到达PQ处时刚好速度为零，接着用外力使框做“翻跟头”运动，即框以cd边为轴顺时针翻转150°，然后以ab边为轴顺时针翻转180°，再以cd边为轴顺时针翻转180° ，…，如此不断重复，每转到竖直和水平时位置记为I、II、III、IV、V、VI、…。翻转过程中，金属框不打滑，并保持角速度大小恒为ω ，空气阻力不计，重力加速度为g，以位置I作为计时起点即t=0。

(1)、求金属框进入MNPQ区域的过程中，流过ab边的电量；

(2)、写出金属框从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，a、b两点的电势差 $U_{a b}$ 随时间变化的函数式；

(3)、求金属框从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，外力对框做的功；

(4)、在图示坐标系内画出金属框从位置Ⅰ到位置V的过程中，电势差 $U_{a b}$ 随时间变化的函数图象（标出相应的纵横坐标）。

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24. 如图，某圆形薄片置于 $x O y$ 水平面上，圆心位于坐标原点O， $x O y$ 平面上方存在大小为E、沿z轴负向的匀强电场，以该圆形绝缘材料为底的圆柱体区域内存在大小为B、沿z轴正向的匀强磁场，圆柱体区域外无磁场。现可从原点O向 $x O y$ 平面上方的各方向发射电荷量为q、质量为m、速度大小为v的带正电荷的粒子。粒子重力忽略不计，不考虑粒子间的相互作用，不计碰撞时间。

(1)、若粒子每次与材料表面的碰撞为弹性碰撞，且从原点O发出的所有粒子都被该电场和磁场束缚在上述圆柱体内，则此圆形薄片的半径至少为多大？

(2)、若某粒子每次与材料表面的碰撞点都在坐标原点O，则此粒子的发射方向与z轴正方向夹角的三角函数值须满足什么条件？

(3)、若在粒子每次与材料表面碰撞后的瞬间，速度竖直分量反向，水平分量方向不变；竖直方向的速度大小和水平方向的速度大小均按同比例减小，以至于动能减小75%。求发射方向与z轴正向成 $45 °$ 角的粒子从发射直至最终动能耗尽而沉积于材料表面所经历的时间。

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