浙江省普通高中强基联盟高三（下）3月统测物理试题

2022年浙江省普通高中强基联盟统测高三年级物理试题说明：本卷满分100分，考试时间90分钟。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.下列各选项中的负号表示方向的是（）A.“”的功 B.“”的速度C.“”的电荷量 D.“”的电势差【答案】B【解析】【详解】A．功的正负表示使物体运动或阻碍物体运动，故A错误；B．速度的正负表示其方向与所设的正方向是否一致，故B正确；C．电荷的正负表示两种不同的电荷，故C错误；D．电势差的正负代表高低，故D错误。故选B。2.下列关于运动的诗句中，参考系认识正确的是（）A.“一江春水向东流”以河岸（大地）作为参考系B.“轻舟已过万重山”以轻舟作为参考系C.“卧看满天云不动”以大地作为参考系D.“不知云与我俱东”以云作为参考系【答案】A【解析】【详解】“一江春水向东流”、“轻舟已过万重山”、“不知云与我俱东”三句是以大地为参考系的，“卧看满天云不动”一句是以作者本人为参考系的。故A正确，BCD错误。故选A。3.如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则（）A.环只受三个力作用B.环一定受四个力作用C.物体做匀加速运动D.悬绳对物体的拉力小于物体的重力【答案】B【解析】【详解】ABC．悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，可知整体沿斜面向下做匀速运动，受力平衡，则环受重力、细绳的拉力、滑杆对圆环的支持力和摩擦力，共4个力作用，选项B正确，AC错误；D．因物体受力平衡，可知悬绳对物体的拉力等于物体的重力，选项D错误。故选B。4.港珠澳大桥的一段半径约为的圆弧形弯道如图所示，路面倾斜，外高内低，倾角为，。路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的倍，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，取重力加速度，下列说法正确的是（）A.汽车以的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为B.汽车以速率通过此圆弧形弯道时的角速度为C.晴天时，汽车以的速率可以安全通过此圆弧形弯道D.下雨时，汽车以的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动【答案】C【解析】【详解】A．汽车以的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度A错误；B．根据角速度是B错误；CD．通过圆弧轨道的最大速度为路面干燥时，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的倍所以晴天时，汽车以的速率可以安全通过此圆弧形弯道路面湿滑时，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的倍所以汽车以的速率通过此圆弧形弯道而不做离心运动，D错误C正确。故选C。5.一同学设计的无能耗永动汽车的想象图如图所示，有关这幅想象图，下列说法正确的是（）A.磁铁对铁块的作用力大于铁块对磁铁的作用力B.磁铁与铁块之间的相互作用力属于这辆车的内力，不能使汽车运动C.只要屏蔽掉部分的铁块对磁铁的吸引力，就能使汽车运动D.只要磁铁的磁性足够强，汽车就可以一直运动下去【答案】B【解析】【详解】磁铁与铁块之间是一对相互作用力，任何时候都是等大反向的，对于车而言，磁铁与铁块之间的作用力是一对内力，不可能使车运动，故B正确，ACD错误。故选B。6.2020年5月15日中国的火星探测器天问1号成功在火星表明着陆，如图为天问1号的降落器“祝融”运行的降低轨道示意图，由椭圆轨道1、椭圆轨道2、圆轨道3、最终经过轨道4落在火星表面附近，最后启动主发动机进行反冲，稳稳的落在火星表面，P点是它们的内切点。关于探测器的上述运动过程中，下列说法中正确的是（）A.飞船在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等B.飞船在轨道2上由Q点向P点运动过程中速度增大，机械能减小C.飞船在轨道1上运行经过P点的速度大于在轨道2上运行经过P点的速度D.轨道4可以看做平抛运动的轨迹【答案】C【解析】【分析】【详解】AC．飞船在轨道1变到轨道2上需要在P点点火减速，故机械能减小，所以飞船在轨道1和轨道2上运动时的机械能不相等，故C正确，A错误；B．飞船在同一轨道运行，机械能不变，飞船在轨道2上由Q点向P点运动的过程中速度增大，动能增大，势能减小，机械能不变，故B错误；D．轨道4到落到地面是在做近心运动，平抛运动的加速度不发生改变，由可得在降落过程中加速度不断增大，故不能看成平抛运动的轨迹，故D错误。故选C。7.如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的滑块，初始时静置于a点。一原长为l的轻质弹簧左端固定在O点，右端与滑块相连。直杆上还有b、c、d三点，且b点与O点在同一水平线上，，和与的夹角均为，与的夹角为。现由静止释放滑块，在滑块从a点下滑到d点的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，，则下列说法正确的是（）A.滑块在b点时速度最大，加速度为B.滑块从a点下滑到c点的过程中，滑块的机械能守恒C.滑块在c点的速度大小为D.滑块从a点下滑到d点的过程中，滑块的机械能一直在减小【答案】C【解析】【详解】A．滑块速度最大时，加速度必为零，应该在b点下方位置，A错误；B．滑块从a点下滑到c点的过程中，弹簧先对滑块做正功，滑块的机械能增加，后对滑块做负功，滑块的机械能减小，故机械能不守恒，B错误；C．ac间的距离为对滑块从a到c的过程应用动能定理可得解得所以滑块在c点时的速度为，C正确；D．滑块从a点下滑到d点的过程中，弹簧先对滑块做正功后做负功，滑块的机械能先增加后减小，D错误。故选C。8.如图为静电植绒的装置及简图，将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上，打开电源开关后，在金属网与金属板间会产生的高压，放在金属网上的绒毛将垂直地粘植在被植体上。金属网和金属板间的距离为，忽略边缘效应，将网与板间的电场视为匀强电场，则下列说法正确的是（）A.绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大B.若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差也增大C.若减小金属网与金属板间的电势差，会安全点，效果会更好D.绒毛穿过金属网时带上负电飞向金属板，垂直地粘植在被植体上【答案】D【解析】【详解】A．绒毛在飞往被植体的过程中，电场力做正功，电势能减小，选项A错误；B．金属网与金属板之间的电势差由电源电压决定，与金属网与金属板之间的距离无关，选项B错误；C．减小金属网与金属板间的电势差，绒毛到达被植体上时速度减小，会影响植绒效果，选项C错误；D．绒毛穿过金属网时带上负电飞向金属板，因金属板是等势体，场强方向与金属板垂直，则绒毛被垂直地粘植在被植体上，选项D正确；故选D9.如图所示，两小球、质量分别为、，带有同种电荷，用两根等长的轻绳悬挂在点，静止不动时，两根轻绳之间的夹角为。设轻绳、与竖直方向的夹角分别为和。若球的电量减半，则（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】连接，与过的竖直线相交于，设，，则由力的平行四边形法则和三角形相似法可得到故B正确。10.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，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，该挡板的延长线过水轮机的转轴O，且与水平方向的夹角为。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. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】【详解】由几何关系可知，水流冲击挡板时，水流的速度方向与水平方向成角，则有所以，水流速度为根据题意，被冲击后的挡板的线速度为所以水轮机圆盘的角速度为故选B。11.无线充电功能的广泛应用为人们提供了很大便利，图甲为无线充电装置，其内部如图乙所示，和充电板内部均安装了金属线圈，将置于通电的充电板上，便实现了“无线充电”。充电时，充电板接交流电源，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使内的感应线圈产生感应电流。若从开始，对充电板内励磁线圈提供如图丙所示的交变电流，端流入、端流出为正方向。下列说法正确的是（）A.在和充电板间垫上几张纸，也能无线充电B.时间内感应线圈与励磁线圈相互排斥C.时间内点电势高于点电势D.时刻感应线圈中电流最大【答案】A【解析】【详解】A．因纸张不影响电磁感应现象，故也能无线充电，故A正确；B．时间内，由楞次定律可知，此时感应电流产生磁场方向与励磁线圈产生的磁场方向相同，所以感应线圈与励磁线圈相互吸引，故B错误；C．时间内，由楞次定律可知，此时感应电流产生的磁场方向应与励磁线圈产生的磁场方向相反，所以电流应从d流向c，故d点电势低于c点电势，故C错误；D．由图丙可知时刻，励磁线圈中的图像的斜率为0，所以感应线圈中电流瞬时值也为0，为最小值，故D错误。故选A。12.如图所示，五棱柱的折射率，瞄准面中点且与面垂直的细激光束射向棱柱，则下列说法中错误的是A.没有光从面向左射出B.没有光从面射出C.有光垂直于面射出D.从面射出的光，是从同一点向两个方向，且均与面成角射出【答案】A【解析】【详解】五棱柱与空气的界面临界角光从面进入后，以的入射角射到面上发生全反射，接着又以的入射角射到面上，发生全反射后以的入射角射到面上，一部分以的折射角斜向下方从面射出，另一部分光反射后垂直于面射向面，一部分垂直射出，一部分原路返回，有部分以的折射角斜向上从面射出，还有一些原路返回从面原入射点垂直射出，综上所述，A错误，符合题意，BCD正确，不符合题意。故选A。13.如图所示，半径分别为和的两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道相连，在水平轨道上、两小球之间有一被压缩的弹簧（小球与弹簧不连接），同时释放、两小球，两球恰好能通过各自圆轨道的最高点，已知球的质量为。则（）A.球的质量为B.两小球与弹簧分离时动能相等C.弹簧释放前至少应具有的弹性势能为D.球运动到与圆心等高点时对轨道的压力为【答案】D【解析】【详解】A．、球恰好能通过各自圆轨道的最高点，在最高点，根据重力提供向心力有求得，两球在最高点速度分别为由最低点到最高点过程，根据动能定理有故在最低点时的速度分别为，由动量守恒定律，有解得故A错误；B．两小球与弹簧分离时动量大小相等、方向相反，根据两球质量不同，则动能大小并不相等，故B错误﹔C．弹簧推开、球的过程中，由能量守恒可得：弹簧释放前应具有的弹性势能为故C错误；D．球运动到与圆心等高处时，根据动能定理解得速度为根据牛顿第二定律根据牛顿第三定律可知，此时球对圆轨道的压力为，故D正确。故选D。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.弗兰克一赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验，实验原理如图甲所示，灯丝发射出初速度不计的电子，与栅极间的电场使电子加速，、间加有电压的反向电场使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达极电子的多少。在原来真空的容器中充入汞蒸汽后，发现、间电压升高到时电流显著下降，以后每升高时，电流表的示数就会显著下降，如图乙所示。科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去解释。仅依据本实验结果构建的微观图景合理的是（）A.电子运动过程中只可能与汞原子发生一次碰撞B.汞原子基态和第一激发态的能级之差可能为C.、间电压为时电流没有下降到0，说明动能超过的电子，不是全部都能撞到汞原子D.、间电压越大，单位时间内到达极的电子数越多【答案】BC【解析】【详解】A．电子运动过程中有可能与汞原子发生一次碰撞，也有可能没发生碰撞，还可能发生多次碰撞，故A错误；

B．因为汞原子吸收了电子的能量发生了跃迁，导致电压U每升高时，电流表的示数I就会显著下降，说明汞原子基态和第一激发态之间的能极之差可能等于，故B正确；C．由乙图可知，K、G间电压为时电流没有下降到0，说明动能超过的电子，不是全部都能撞到汞原子，有一部分到达另一极板，故C正确；D．K、G间电压越大，由乙图可知，单位时间内到达A极的电子数不一定越多，故D错误。故选BC。15.一根粗细均匀的弹性绳子，右端固定，手拉住左端点使其上下振动，产生向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是（）A.波源振动的频率逐渐增大B.波的传播速度逐渐增大C.各处的波长都相等D.左端开始振动的方向向上【答案】AD【解析】【详解】ABC．波速是由介质的性质决定的，与波长无关，故该波的波速保持不变；由图看出，由波速可知，该波的波长在减小，而波速不变，所以波源振动的频率逐渐增大，BC错误A正确；D．由图可知，根据同侧法波前端向上振动，故波源开始振动的方向向上，D正确。故选AD。16.研究光电效应的实验电路图如图所示，、为两正对的、半径为的平行圆形金属板，板间距为，且满足。当一细束频率为的光照射极板圆心时，产生沿不同方向运动的光电子。调节变阻器滑片改变两板间电压，发现当电压表示数为时，电流表示数恰好为零。假设光电子只从极板圆心处发出，普朗克常量为，电子电量为，电子质量为，忽略电场的边界效应和电子之间的相互作用。则（）A.金属板的逸出功为B.改变电源的极性，要使电流表读数达到饱和时，电压表读数至少为C.改变电源的极性，电压表读数为时，电子到达板时的动能为D.断开，在两板间加方向垂直纸面向里的匀强磁场，当磁感强度超过时，电流表读数为0【答案】ABD【解析】【详解】A．光电子的最大初动能为，由光电效应方向得金属板的逸出功为，A正确；B．要使光电流达到饱和，平行于板的具有最大初速度的光电子也能打到板上，，，联立得B正确；C．到达板时电子的动能为到之间，C错误；D．断开，在两板间加方向垂直纸面向里的匀强磁场时，当方向向右具有最大速度的光电子也不能到达板时，表示数为0，此时磁场中的旋转半径小于等于，由，，得到D正确；故选ABD。三、非选择题（本题共6小题，共55分）17.用如图1所示的实验装置探究加速度与力的关系。（1）平衡摩擦力时，要先_____（填“挂上”或“取下”）钩码进行实验操作。把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能带着纸带沿木板做_____运动；（2）平衡摩擦力后，在小车内放入4个相同的小钩码，线的左端挂上相同的小钩码，接通打点计时器，放开小车，测出相应的加速度；再从小车上取一个钩码挂到线左端，此时左端有2个钩码，重复实验……。这样操作实验要不要钩码质量远远小于小车质量？_____（填“需要”或“不需要”），这样设计实验比不在小车上放钩码而进行同样的实验，系统误差会更_____（填“小”或“大”）；（3）某次实验中，小车拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为，实验得到的一条纸带如下图2所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图2所示（单位：）。在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为_____，小车的加速度_____（保留两位有效数字）。（4）有一位同学通过实验测量作出了如图3中的图线。试分析：图线不通过坐标原点的原因是_____。【答案】①.取下②.匀速直线运动③.不需要④.小⑤.⑥.⑦.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】【详解】（1）[1][2]平衡摩擦力时，要先把钩码取下，轻轻推动小车，小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否做匀速直线运动；（2）[3][4]平衡摩擦力后，在小车内放入4个相同的小钩码，线的左端挂上相同的小钩码，接通打点计时器，放开小车，测出相应的加速度；再从小车上取一个钩码挂到线左端，此时左端有2个钩码，重复实验……。可知一共有个钩码，假设小车的质量为，一个钩码的质量为，某次实验时，挂在线左端的钩码个数为，则小车内放入的钩码个数为，根据牛顿第二定律有联立可得可知这样操作实验不需要钩码质量远远小于小车质量，这样设计实验比不在小车上放钩码而进行同样的实验，系统误差会更小；（3）[5]纸带上每相邻的两个计数点之间都有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为[6]由逐差法可得小车的加速度为（4）[7]由图像横轴截距可知，当小车受到一定拉力时，小车的加速度却为0，说明操作过程中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。18.某同学在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验。(1)用多用电表的欧姆档直接测量小灯泡的阻值，选择开关和指针位置如图1所示，则小灯泡阻值为___________。(2)所用小灯泡的额定电压为，用多用电表的直流电压档来代替电压表，红黑表笔分别接在如图所示的哪两端___________。A．a和bB．a和cC．b和aD．c和a(3)连接好电路，如图2所示，开关闭合前滑动变阻器滑片应置于变阻器的最___________端（选填“左”或“右”）。闭合开关后发现电流表的示数始终调不到零，你认为是编号为___________（选填“1”、“2”或“3”）导线没接好，发生了断路。(4)某同学根据测量结果绘制出的IU图象如图3所示，小灯泡正常发光时的电阻___________（保留3位有效数字）。发现与欧姆表直接测量的电阻值差别很大，原因是___________。【答案】①.；②.C；③.左④.1⑤.⑥.多用电表测的是常温下的灯泡阻值，而小灯泡在额定电压下发光时温度较高，阻值较大（温度升高，电阻增大）【解析】【详解】(1)[1]根据图1可知选择处于开关档，指针位置在1和刻度之间，故读数范围是；(2)[2]多用电表遵循“红进黑出”，根据电源的正极和连线判断电流从b进a出，故红黑表笔分别接在b和a，故选C；(3)[3]为了保护电路，闭合开关前用滑动变阻器阻值调整总电阻处于最大值，从图2可知滑动变阻器为分压接法，故滑片应置于变阻器的最左端；[4]闭合开关后发现电流表的示数始终调不到零，说明滑动变阻器的分压作用失效，故从图2可知①号导线没接好，发生了断路；(4)[5]小灯泡的额定电压为，从图3可知电压时电流，由欧姆定律带入数值，计算得[6]多用电表测的是常温下的灯泡阻值，而小灯泡在额定电压下发光时温度较高，阻值较大（温度升高，电阻增大）。19.质量为的小孩的鞋子与水平地面间动摩擦因数为，一个质量的平板车，左端有固定立柱，车长为，与水平地面之间的动摩擦因数为。小孩可以推或拉使平板车运动，也可以在平板车上跑动使平板车运动。（本试题中滑动摩擦因数与最大静摩擦因数相等，，，）（1）若小孩用水平向右的力推平板车，能否推动？（2）若小孩用与水平方向成的斜向上的力去拉平板车，使平板车以的加速度向左前进，所需要提供的拉力是多少？可以实现吗？（3）若小孩站在平板车上，小孩的鞋子与平板车上表面之间的动摩擦因数为，从右端开始以加速度向左匀加速跑动时，跑到最左端立即抱住立柱，小孩与平板车一起运动，问小孩与平板车能一起运动多少距离停下来？【答案】（1）不能；（2）150N，能够实现；（3）01m【解析】【详解】（1）小孩可提供水平方向的最大推力为要推动车子需要克服的最大静摩擦力为故不能推动。（2）小孩用与水平方向成的斜向上的力F去拉平板车，对平板车代入数据得小孩所需的静摩擦力小孩能取得的最大静摩擦力所以能够实现。（3）小孩在车上跑动时需要的摩擦力故小车不运动。跑动时的速度为抱住立柱一起运动时得一起运动的加速度小孩与平板车能一起运动停下来的距离为20.如图所示，长为L的不可伸长的轻绳，穿过一长为的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为、的小球A和小物块B。开始时B先放在细管正下方的水平地面上，A在管子下端，绳处于拉直状态，手握细管，保持细管高度不变，水平轻轻摇动细管，保持细绳相对于管子不上下滑动的情况下，一段时间后，使A在水平面内做匀速圆周运动，B对地面的压力恰好为零。已知重力加速度为g，不计一切摩擦阻力。试求：（1）A做匀速圆周运动时绳与竖直方向的夹角；（2）摇动细管过程中手所做的功；（3）水平轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡，当B在某一位置平衡时，管内一触发装置使绳断开，A做平抛运动的最大水平距离。【答案】（1）37°；（2）；（3）【解析】【详解】（1）B处于平衡状态，则有对A受力分析，竖直方向受力平衡，则有可得解得（2）对A，水平方向，根据牛顿第二定律有动能为联立解得根据动能定理有解得（3）设A做圆锥摆运动的细绳长为r，因为绳子拉力恒为，故拉住A的绳与竖直线的夹角恒为，根据牛顿第二定律有解得绳断开后，A做平抛运动，则有联立解得故当时，水平位移最大21.如图所示，两条平行光滑足够长的无电阻导轨所在平面与水平地面的夹角为，间距为。导轨上端接着没有充电的一平行板电容器，电容为。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向垂直于导轨平面。在垂直于导轨无初速释放一质量为、电阻不计的金属棒，若不计导轨电阻。（1）金属棒与轻弹簧不连接时a、金属棒下滑速度为时，电容器所带的电量为多少？b、金属棒做什么运动？并求出金属棒下滑距离时的速度。（2）金属棒与轻弹簧相连接，劲度系数为，弹簧给金属棒的拉力垂直棒，静止释放时弹簧处于原长，则a、金属棒做什么运动？向下运动的最大位移是多少？b、金属棒向下运动过程中电容器能充入电量的最大值是多少？（假设金属棒运动过程中，弹簧一直处于弹性限度内）【答案】（1）a、；b、加速直线运动，；（2）a、简谐运动，；b、【解析】【详解】（1）a、金属棒不与弹