江西省吉安市“省重點(diǎn)中學(xué)五校協(xié)作體”高三物理第一次聯(lián)考試題

江西省吉安市“省重點(diǎn)中學(xué)五校協(xié)作體”2021屆高三物理第一次聯(lián)考試題二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。14. 為應(yīng)對某些西方國家對我國的高端技術(shù)的打壓，我們現(xiàn)在研發(fā)成功“世界上首臺分辨率最高的紫外超分辨光刻裝備”，對芯片制造領(lǐng)域技術(shù)突破作出重大貢獻(xiàn)，光刻所用光的波長越短，分辨率越高。下列關(guān)于光的認(rèn)識正確的是（）A．少量光子顯示粒子性，大量光子只顯示出光的波動性B．光的波長越長，光子的能量越大C. 用某單色光照射金屬能使其發(fā)生光電效應(yīng)，產(chǎn)生的光電子的動能有大有小D. 電子吸收光子的能量與原有熱運(yùn)動能量之和大于該金屬的逸出功時就一定能成為光電子15. 在尋找假想的第九大行星的過程中，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了2018VG18“外海王星天體”，外海王星天體的實(shí)際運(yùn)行軌道與計算中的軌道數(shù)據(jù)有偏差，而這通常被認(rèn)為是受到了假想中第九行星（軌道處在太陽與外海王星天體之間）的引力擾動所致。如圖所示，在運(yùn)行軌道不變的情況下，當(dāng)存在假想中的第九行星時，跟沒有假想中的第九行星相比，2018VG18A．公轉(zhuǎn)周期更大 B．平均速率更小C．自轉(zhuǎn)周期更大 D．公轉(zhuǎn)向心加速度更大16. 做勻變速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，在開始運(yùn)動的前2s內(nèi)平均速度大小為10m/s，則質(zhì)點(diǎn)在第2s內(nèi)的平均速度大小A．不可能小于10m/s B．不可能大于10m/sC．有可能等于10m/s D．不可能等于017. 在某真空區(qū)域中有三根無限長直導(dǎo)線a、b、c垂直三角形平面放置在正三角形的三個頂點(diǎn)上，三導(dǎo)線通有大小相等、方向如圖所示的恒定電流，d點(diǎn)為三角形三邊中垂線的交點(diǎn)，導(dǎo)線c的電流在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，已知電流不變時，磁感應(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)線距離成反比。則下列說法正確的是A.d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0B.d點(diǎn)的磁場方向與ba成60°C.ac邊中垂線垂足處磁場方向沿ac方向指向cD．三角形所在平面上無磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)abc18.質(zhì)量均為m的帶電小球a、b、c，小球a用絕緣絲線懸掛天花板下，a、b間由輕質(zhì)絕緣彈簧相連，b、c用絕緣輕桿連接后直立在小球a的正下方的水平支撐面上，如圖所示，此時小球c對支持面的壓力、彈簧彈力均恰好為零，已知小球a帶正電，重力加速度為abcA.b、c總電荷量一定為負(fù)B.絲線拉力為mgC.若將b、c兩球位置互換，穩(wěn)定后絲線拉力可能不變D.若增加b、c中的負(fù)電荷，穩(wěn)定后絲線拉力一定增大19.一質(zhì)量為2kg的物體受水平拉力F作用在粗糙水平面上做加速直線運(yùn)動如圖甲所示，圖乙為其at圖象，t=0時，其速度大小為2m/s，滑動摩擦力大小恒為2N，則A.t=6s時，物體的速度為18m/sB.t=6s時，拉力F的大小為10N。C.在0～6s內(nèi)，拉力對物體的沖量為48N?sD.在0～6s內(nèi)，合外力對物體做的功為400J20.曲面ABC與ABC的高度與底邊長均相同，其中（a）是斜面AB通過一小段弧面與水平面BC相連，（b）是一段弧面ABC，C點(diǎn)切線水平。物塊與斜面、弧面和平面間動摩擦因數(shù)相同，C、C在同一水平面上，A、A高度相等，物塊從A到C和從A到C經(jīng)過的水平位移相等，質(zhì)量相同的物塊P、Q分別從A、A由靜止釋放，則P、Q在分別運(yùn)動到C、C的過程中，下列說法正確的是A．重力做的功相同B．克服摩擦力做的功相同C．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相同D．過C、C點(diǎn)時（到達(dá)水平面時）重力做功的功率相同21.在虛線ab與bc所夾的區(qū)域內(nèi)，存在垂直于abc平面向外的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，兩個帶電粒子M、N先后以相同速度從d點(diǎn)垂直于磁場和ab射入磁場中，結(jié)果兩帶電粒子的運(yùn)動軌跡與bc上不同的兩點(diǎn)相切，粒子M、N的比荷分別為n1、n2，軌道半徑分別為r1、r2，，不計粒子重力。下列說法正確的是A．若n1>n2，則r1=3r2B.若r1>r2，則n1n2 C.若r1>r2，則粒子N帶負(fù)電 D.M、N可能帶同種電荷三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題（共47分）22．（6分）某同學(xué)設(shè)計如圖所示的裝置來探究動能定理。帶有水平部分的斜槽固定在水平地面上（固定部分沒有畫出），斜面傾角為，在E點(diǎn)與水平部分平滑連接，水平部分高度為H，末端F點(diǎn)在水平地面上的投影點(diǎn)記為O點(diǎn)。O點(diǎn)右側(cè)地面上鋪有一張白紙，白紙上面鋪上復(fù)寫紙以記錄落點(diǎn)位置。先讓可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從斜槽的某一點(diǎn)由靜止釋放，恰好運(yùn)動到F點(diǎn)停下，該釋放點(diǎn)記為M點(diǎn)。在斜槽上作出N、P、Q點(diǎn)，且MNNPPQ.然后分別讓滑塊從N點(diǎn)、P點(diǎn)、Q點(diǎn)由靜止釋放落到水平地面白紙上的A1、A2、A3點(diǎn)。已知斜槽面各處粗糙程度相同。則利用“倍增法”來探究動能定理的過程中，斜槽的傾角、斜槽水平部分的高度H是否必須測量（填“是”或“否”）。在實(shí)驗誤差允許的范圍內(nèi)，滿足OA1:OA2:OA3，動能定理得到驗證。若斜槽水平部分的高度H、斜槽的傾角在實(shí)驗前已被測定。有同學(xué)想借助該裝置測定斜槽面與滑塊間的動摩擦因數(shù),必須要測定的物理量有______。A.滑塊的質(zhì)量B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭C.釋放點(diǎn)到M點(diǎn)的距離x1D.滑塊落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x223．（9分）實(shí)驗室提供了以下器材，讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗電路測定電壓表內(nèi)阻RV1和電阻Rx的阻值：a.待測電壓表（量程1V，內(nèi)阻RV1約1k）和待測電阻Rx（阻值約2k）V1RESV1RES1c.毫安表（量程20mA，內(nèi)阻約50）d.微安表（量程50A，內(nèi)阻約200）e.滑動變阻器Rf．電阻箱R1（總阻值9999.9）g.電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計）h.開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S一個和導(dǎo)線若干(1)為了擴(kuò)大電壓表的量程，必須精確測定其內(nèi)阻，實(shí)驗小組設(shè)計的部分實(shí)驗電路如上圖所示，請根據(jù)可用器材，完成虛線框內(nèi)部分電路的設(shè)計，并畫在虛線框內(nèi)；⑵根據(jù)你的設(shè)計和相應(yīng)操作，用兩電壓表示數(shù)及對應(yīng)其他量表示待測電壓表 的內(nèi)阻RV1＝ ；待測電阻Rx＝ 。24．（12分）甲車在乙車前方75m處由靜止以恒定的功率啟動，阻力F阻1104N且恒定，達(dá)到最大速度后勻速運(yùn)動。乙車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，最大速度為15m/s。兩車同時同向運(yùn)動，vt圖像如圖所示，其中甲車質(zhì)量5103kg，求：甲車的額定功率；乙車做勻加速直線運(yùn)動的加速度；乙車從出發(fā)到追上甲車所用的時間。25．（20分）光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，軌道平面與水平面成＝37，軌道間距l(xiāng)0.5m；質(zhì)量m0.1kg的銅棒ab垂直跨放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌底端串聯(lián)兩個電阻R0和RB，其中RB為0磁敏電阻，通過RB的感知可以使其周圍磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到某一設(shè)定值B0后保持不變，RB周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度B由原垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場B和感應(yīng)電流的磁場B共同決定。由靜止釋放銅棒ab，此時RB周圍的磁場未達(dá)到設(shè)定值B0，銅棒ab做加速運(yùn)動，且加速度減小；經(jīng)t00.6s當(dāng)銅棒加速度減小到3m/s2后保持不變，已知t0時間內(nèi)通過電阻R0的電荷量q00.15C，銅棒的位移x00.9m，空間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.2T，0R00.58，取g10m/s2，cos370.8，sin370.6，導(dǎo)軌足夠長，不計銅棒及導(dǎo)軌電阻，由靜止釋放銅棒的時刻為t0的時刻。求：00⑴0.6s末銅棒的速度v0； P⑵討論t00.6s后磁敏電阻RB隨時間的變化規(guī)律；⑶在t1.0s時間內(nèi)通過R0的電荷量q及銅棒克服安培力做的功W（保留兩位有效數(shù)字）。MMaBbNRBR0Q（二）選考題：共15分。請考生從2道物理、2道化學(xué)、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分。33．【選修33】（15分）⑴（5分）將體積為V1的油酸滴入體積為V2的酒精中制成油酸酒精溶液，n滴該溶液的體積為V1，則1滴溶液中油酸的體積為 ；取1滴油酸酒精溶液滴入水中，待酒精溶解后水面上形成面積為S的油膜，則油酸分子的直徑約為 ；若油酸的分子量為m0，密度為ρ，取3，則阿伏加德羅常數(shù)NA___。（各物理量均為國際單位制單位）⑵（10分）如圖所示，在傾角＝37的光滑斜面上，放置一個帶有活塞A的導(dǎo)熱氣缸B，當(dāng)活塞A用勁度系數(shù)為k的輕彈簧拉住時活塞到氣缸底部的距離為l1，輕彈簧平行于斜面；當(dāng)讓氣缸B開口向下、氣缸底部被輕彈簧拉住時，活塞到氣缸底部的距離為l2，并測得l20.8l1。已知活塞的質(zhì)量為m，重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)p0與氣缸橫截面積S的乘積p0S8mg，操作過程中環(huán)境溫度不變且不計活塞與氣缸之間的摩擦，sin370.6。求：(ⅰ)．氣缸的質(zhì)量M；(ⅱ)．當(dāng)氣缸被輕彈簧拉住時，對缸內(nèi)氣體緩慢加熱，使活塞到氣缸底部的距離由l2變?yōu)閘2l1，求此過程中封閉氣體因?qū)ν庾龅墓Χ牡膬?nèi)能U。34．【選修34】（15分）⑴（5分）下列說法正確的是A．由vf可知機(jī)械波的傳播速率由波長和頻率共同決定B．機(jī)械波在經(jīng)過不同介質(zhì)的界面時會發(fā)生反射和折射C．“彩超”利用多普勒效應(yīng)比較反射波相對入射波頻率的變化可測出人體血液流動的速度D．在雙縫干涉實(shí)驗中，雙縫間距和雙縫到光屏距離一定時，干涉條紋間距與波長成正比E．太陽光下的油膜呈彩色是太陽白光經(jīng)油膜發(fā)生的色散⑵（10分）用某種材料制作的橫截面為正三角形的三棱鏡，截面邊長和棱鏡長均為l。在三棱鏡內(nèi)部的正中位置有一個點(diǎn)光源S，若在三角形端面貼上黑色圓紙片，讓點(diǎn)光源發(fā)出的光僅經(jīng)一次折射不能從三角形端面射出，滿足要求的最小圓紙片恰好與三角形的三邊相切。(i)求材料的折射率n；(ⅱ)若在5個面上都貼上黑色圓紙片而讓光源發(fā)出的光僅經(jīng)一次折射都不能從三棱鏡表面射出，求三棱鏡的三角形端面和正方形側(cè)面所用最小紙片總面積之比k。物理部分14.【答案】C 【解析】無論是少量光子還是大量光子，都同時具有粒子性和波動性，選項A錯誤；由Eh可知，波長越長，光子的能量越小，選項B錯誤；在光電效應(yīng)中，由于電子脫離金屬所做的功不同，由EkhW可知，產(chǎn)生的光電子的動能就有所不同，選項C正確；在光電效應(yīng)中，電子吸收光子后從金屬中逸出時，逸出功是電子脫離金屬所做功的最小值，所以當(dāng)電子吸收光子的能量與原有熱運(yùn)動能量之和大于該金屬的逸出功時，不一定能成為光電子，選項D錯誤。15. 【答案】D【解析】存在假想中的第九行星時，等效2018VG18環(huán)繞中心的質(zhì)量M更大，所受引力更大，由可知，故周期更小，選項A錯誤；由可知M更大時速率更大，選項B錯誤；環(huán)繞中心的質(zhì)量對行星自轉(zhuǎn)沒有影響，選項C錯誤；公轉(zhuǎn)向心加速度，因此M更大時向心加速度a更大，選項D正確。16. 【答案】C【解析】若質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動，則質(zhì)點(diǎn)在第2s內(nèi)的平均速度可以小于10m/s或為0（如豎直上拋運(yùn)動在1.5s末時刻到達(dá)最高點(diǎn)），選項A、D錯誤；若質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，則在第2s內(nèi)的平均速度大于10m/s，選項B錯誤；質(zhì)點(diǎn)在第2s的平均速度可以大于或小于10m/s，因此也可以等于10m/s，選項C正確。17. 【答案】B【解析】由安培定則可判斷，a、c在d點(diǎn)的磁場互成120°角，合磁感應(yīng)強(qiáng)度與b在d處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，且與ba成60°角，故d磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，選項A錯誤B正確；a、c在ac邊垂足處合磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，故此處磁感應(yīng)強(qiáng)度就是b所產(chǎn)生的，由安培定則可判斷其方向沿ca指向a，選項C錯誤；在三角形所在平面上，三角形外ac中垂線上磁場如圖所示，Ea、Ec合磁感應(yīng)強(qiáng)度總與Eb方向相反，因此在適當(dāng)位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度可為零，選項D錯誤。18. 【答案】C【解析】由于小球c對支持面的壓力恰為零，b、c兩球與小球a之間呈引力，b、c帶電可能是一正一負(fù)或都為負(fù)，若b球帶負(fù)電，則qb可能大于、等于或小于qc，選項A錯誤；對a、b、c整體，只受絲線拉力和重力兩個力，因此絲線拉力FT=3mg，選項B錯誤；若c球帶負(fù)電或c球所帶負(fù)電大于b球所帶負(fù)電，b、c兩球位置互換后靜電引力增大，由于b、c兩球受到的靜電引力大于它們的重力而導(dǎo)致兩球向a球壓縮彈簧后靜止，穩(wěn)定后絲線拉力仍為3mg不變。若c球帶正電，位置互換后靜電引力減小，絲線拉力減小。選項C正確；若增加b、c中的負(fù)電荷，靜電引力增大而導(dǎo)致向上壓縮彈簧后靜止，穩(wěn)定后絲線拉力不變，選項D錯誤。19. 【答案】BC【解析】(略）20. 【答案】AD【解析】重力做功與高度有關(guān)，A、高度相等，因此重力做功相等，選項A正確；圖（a），克服摩擦力做的功W1=，圖（b）中，由于物塊做圓周運(yùn)動，軌道支持力大于重力在垂直軌道方向的分力，即運(yùn)動中平均摩擦力大于，克服摩擦力做的功大于，選項B錯誤；系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力做的功，選項C錯誤；雖然物塊運(yùn)動到C、C點(diǎn)時速度大小不相等，但均垂直于重力，重力的功率均為零，選項D正確。21.【答案】BC【解析】如圖所示，設(shè)粒子射入點(diǎn)d到b的距離為l，M、N的運(yùn)動軌跡與bc上不同的兩點(diǎn)相切，則，解得，而R，即當(dāng)B、v相同時Rm1，若n1>n2，則r1<r2，選項A錯誤；若r1>r2，則n1=n2，選項B正確；由左手定則可判斷，帶正電的粒子向右偏轉(zhuǎn)，軌道半徑大，所以粒子N軌道半徑小向左偏，帶負(fù)電，選項C正確；兩粒子偏轉(zhuǎn)方向相反，因此一定帶異種電荷，選項D錯誤。22．【答案】答案：（1）否1::（2）CD23.【答案】⑴如圖所示（3分）；⑵（3分），Rx=R1（3分）【解析】⑴由可知，若用伏安法精確測電阻，必須精確測定出電阻兩端電壓和通過電流，的最大電流，兩塊電流表均不能滿足要求，且由于電流表內(nèi)阻不是確定值，也就不能改裝。因此，只能用電阻箱等效代替，設(shè)計電路如圖所示；VVS112RxR1V2RES1⑵設(shè)兩電壓表示數(shù)分別為U1、U2，S接1，適當(dāng)調(diào)節(jié)R，讀出電壓表示數(shù)U1、U2，然后S接2，調(diào)節(jié)R1，使兩電壓表示數(shù)恢復(fù)U1、U2，讀出R1的值。由分壓原理得，則，Rx=R1。24. 【解析】解：（1）甲車受到的阻力F阻=1×104N，vm=10m/s（1分）P額=Fvm=1×105w （2分）（2） 由圖像可得：a乙=0.5m/s2（2分）（3） 對甲車前20s由動能定理PtF阻S1=代入數(shù)據(jù)可得：S1=175m（1分）20s~30s內(nèi)：S2=100m（2分）對乙車：前30sS乙=225m此時兩車相距：?S=(175m+100m+75m)225m=125m（2分）（1分）則t乙=55s（1分）25. 【解析】⑴沿斜面方向，由動量定理得=1\*GB3①（2分）q0=It0=2\*GB3②(1分)解得v0=2.7m/s=3\*GB3③(1分)⑵在t0=0.6s后，由牛頓第二定律得mgsinBIl=ma④（1分）⑤（2分）聯(lián)立解得RB=(3.6t+0.5)Ω⑥（1分）⑶1s末銅棒的速度v=v0+a(tt0)⑦（1分）由動量定理得⑧（2分）解得q=0.35C⑨（1分）銅棒克服安培力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能，由能量守恒可知也等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能，因此有⑩（2分）設(shè)銅棒下滑的位移為x，則eq\o\ac(○,11)（2分）eq\o\ac(○,12)（1分）解得W=0.57J（1分）33.⑴【答案】（2分）；（1分）；（2分）【解析】油酸