浙江省绍兴市2021届高三11月诊断性考试物理试题 Word版含答案

浙江省绍兴市2021届高三11月诊断性考试物理试题 Word版含答案

2020 年 11 月绍兴市选考科目诊断性考试 物理试题 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共 8 页，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 考生注意： 1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题卡规 定的位置上。 2．答题时，请按照答题卡上”注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答，在试题卷上的作 答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内。作图时，先使用 2B 铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度 g 均取 210m/s 。 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．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． 2 kg A s C． N m s C   D． kg C s 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 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 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 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 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 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 mgE 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 2F mg弹 C．A 球的加速度大小 a g D．B 球的加速度大小 2a g 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． 3 32 k qR p g  B． 1 2 pg kqR C． 3 32 qp R k g  D． 2 kqR pg  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 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 Bav C．通过电阻的电流为 Bdv R D．微粒的比荷为 Bdv g 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 1 2 4 3: :n n n n ，交变电源的电 动势 50 2 sin10π (V)e t ，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 1S 、 2S 、 3S ，在此过程中灯泡 1L 越来越亮 D．依次闭合开关 1S 、 2S 、 3S ，输电线消耗的电功率越来越大 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 ， ACE BDE    90CED   ，现使一束红光以入射角 60i   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 4 3mmCE  ， 2mmEN  。则 A．该宝石的折射率 2 3 3n  B．红光从入射到 N 点射出经历的时间为 118 3 10 s3  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 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， 30ABC   ；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 Ba ， Ca ，到达圆周上时的速率分别为 Bv 、 Cv ，运 动时间分别为 Bt 、 Ct ；已知 B Ct t ，下列判断正确的是 A．小环带负电 B．电场强度 3mgE q  C． B Ca a D． B Cv v 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 0.5f v 。小物块从 5mx   到 5mx  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 10JW  D．阻力的冲量大小 2.5N sI   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，有错选的得 0 分） 14．在空间直角坐标系O xyz 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 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 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 4n  能级时，最多可辐射出 3 种不同频率的光子 16．在同种均匀介质中，A、B 两波源分别位于 0x  、 10mx  处， 0t  时刻起两波源开始振动，振动图 像如图所示，A 波的波长 4mA  。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 : 1: 2A B   C． 7st  时 5mx  处质点的位移 6cmy  D． 7.5st  时第一次有质点位于 18cmy  处 三、非选择题（本题共 6 小题，共 55 分） 17．（7 分）利用如下图所示装置，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 图甲 （2）下图中的（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）如下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： 2.39cmOA  ， 2.80cmAB  ， 3.22cmBC  ， 3.61cmCD  。由 此可得小车运动的加速度 a  _________ 2m/s 。（结果保留两位有效数字） （4）在图甲所示的装置中，平衡摩擦力后，能否可用于“验证机械能守恒定律”？________________ （填“能”或“否”） 18．（7 分） 图甲 图乙 （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： 图丙 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； 19．（9 分）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。 20．（12 分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆周轨道半径 4mR  ， 1O 为其圆心；半圆轨道半径 1mr  ， 2O 为其圆心；两者通过水平轨道连接。长 1ml  的竖直挡板下边离地高度为 0.5m， 2O 到挡板的距离 1.5md  。将质量 0.1kgm  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 1O 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。 21．（10 分）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 1 0.5mL  、宽 2 0.2mL  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 1 0.5mL  、宽 2 0.2mL  的单匝矩形线圈间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为 2L ， 每个线圈的电阻 0.1R   ，导线粗细忽略不计。在某次实验中，当模型车的速度 0 20m/sv  时启动电 磁铁制动系统，车立即以加速度 22m/sa  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 30kgm  ，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。 22．（10 分）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， 2d x d  区域有垂直向里的磁场，磁感应强度的大小均 为 B；2 3d x d  区域有沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度 2eB dE m  ； 5x 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 1v ； （2）在 2x 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 2v ； （3）考察上述 1v 、 2v 两种速率的正电子，打在探测板上的最近距离是多少？ 2020 年 11 月绍兴市选考科目诊断性考试 物理参考答案 一、单项选择题（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 B D B C A B C A C D B B C 二、不定项选择题（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分） 题号 14 15 16 答案 AD CD BCD 三、非选择题（本题共 6 小题，共 55 分） 17．（1）D （2）C （3） 0.41 0.01 （4）否（1 分，其余每格 2 分） 18．（1）① ④⑦⑧ 8（2 分，其余每格 1 分） ②0.20 0.01 1.52 0.01 （2）①分压 ②× 19．解析： （1）起跳后做竖直上抛运动，据 2 2v gh ， 2.9 2.1m 0.8mh    （2 分） 解得 4m/sv  （1 分） （2）设匀加速上升过程的加速度为 1a ， 据 1NF mg ma  ，得 2 1 16m/sa  （2 分） 据 2 12v a H ，解得 0.5mH  （1 分） （3）落地缓冲过程，据动量定理 ( )F mg t mv   （1 分） 解得 800NF  （1 分） 则 1 /2 400NF F  （1 分） 评分标准：每小题 3 分，其他解法正确的也给分。 20．解析： （1）据机械能守恒定律 21 2mgR mv （1 分） 圆周最低点 2 /NF mg mv R  （1 分） 解得： N 3NF  （1 分） 根据牛顿第三定律，物块对圆周轨道的压力大小为 3N，方向竖直向下（1 分） （2）打到挡板上端点： 1 1d v t ， 2 1 1 1 0.52 gt y  联立得 1 3 10 m/s2v  （1 分） 打到下端点： 2 30 m/s2v  ，且要过圆轨道最高点： 2 3 /mg mv r 得 3 10 m/sv gr  综上，取 310m/s 10m/s2v  （1 分） 由 21 22 mv mg r mg   将 1v 代入得 1 3.125mh  （1 分） 将 3v 代入得 3 25mh  （1 分） 综上，释放点高度的范围为 2.5m 3.125mh  。 （3） 2 2 2 2 2 0 0 1 1 1 1 (2 2 2 2 )k y yE mv mv mv m v v    合   2 2 2 2 2 2 0 0 2 0 1 1 2 2 dm v g t m v g v        （2 分） 取 2 2 2 0 2 0 dv g v  即 0 15m/sv gd  （2 分） 经检验，此值在第（2）小题取值范围内。可求得对应的高度 2.75mH  （1 分） 评分标准：每小题 4 分，其他解法正确的也给分。 21．解析： （1）匀减速过程中，据 F ma安 （1 分） 又 2 2 1 1 /F IBL B L v R 安 （1 分） 因 1L 、R、m、a 不变，当 v 减小，B 增大（1 分） （2）设匀减速结束时车速为 v，由（1）知 2 2 1 1 /B L v R ma 解得 1 6m/sv  （1 分） 据 2 2 0 1 12v v ax  （1 分） 解得 1 91mx  （1 分） （3）变加速过程中，据动量定理 1 1BL i A mv   （1 分） 又 1 2 /i t q BL x R    （1 分） 解得 2 18mx  （1 分） 通过线圈的个数 45N  （1 分） 评分标准：第（1）小题 3 分，第（2）小题 3 分，第（3）小题 4 分其他解法正确的也给分。 22．解析： （1）能到达 P 板的前提是先穿越 I 区，临界状态的速度为 1v ，对应 1r d （1 分） 据 2 1 1 1/qv B mv r ，得 1 /v eBd m （1 分） （2）分析知，速率最小的正电子到达Ⅱ、Ⅲ分界线时，最多可下移 2d（从下边缘入射）， 那么速率最大的正电子（从上边缘入射）到达分界线时的下移量为( 2 ) 2d d d d   （1 分） 即从上边缘以最大速率 2v 入射时，据对称性，到达 I、Ⅱ分界线时的下移量为 d/2（1 分） 设半径为 2r ，则有  22 2 2 2 / 2r d r d   解得 2 5 /4r d （1 分） 由此 2 5 4 deBv m  （1 分） （3）如图，速率为 1v 的正电子打在板上的最高点为 1P ，速率为 2v 的正电子打在板上的最低点为 2P ，两者 之间的最近距离为 1 2PP 与 1P 对应的电场中侧移量 2 2 1 1 1 1 1 ( )2 2 2 eE d dy at m v    与 2P 对应的侧移量 2 2 1 2 1 16 8( )2 25 25 eE dy y dm v    （2 分） 故 1 2 8 5 / 2 9( )2 25 / 2 10 d dPP d dd     （2 分） 评分标准：第（1）小题 2 分，第（2）小题 4 分，第（3）小题 4 分。其他解法正确的也给分。