1、浙江省诸暨市2021届高三物理上学期12月诊断性考试试题本卷计算中，重力加速度g取。一、选择题（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下列物理量中属于国际单位制规定的基本量是A力B能量C电流D磁感应强度2杭绍台高速公路全长163 km，全线限速100km/h，2020年6月28日上午9时，绍兴段先行开通试运营，从绍兴南入口驱车至新昌西出口约50min。下列说法正确的是A全长“163 km”是指位移B限速“100km/h”是指平均速度C上午“9时”是指时间间隔D计算“50min”时间时汽车可看成质点3下列说法正确的是A
2、电容器外壳上标的工作电压比击穿电压要低B英国科学家泊松在实验中观察到了著名的“泊松亮斑”C法拉第通过严密的数学推理最早给出法拉第电磁感应定律D在LC振荡电路中，仅增大电容器的极板距离会使振荡电路的固有频率减小4同一单色光以不同的入射角射向介质a和介质b的界面，入射光、反射光和折射光的三种情形如图所示，则下列说法正确的是A光源处在介质a中B光在介质b中的波长更长C光在介质a中的能量更大D光在介质b中的传播速度更小5山体滑坡是由于重力作用，山坡的“表层土”在“下层土”上面滑动。某山坡的倾角为，假如连日降雨会使“表层土”和“下层土”间的动摩擦因数减小到。为了避免山体滑坡的发生，山坡的倾角至少应减小A
3、BCD6如图所示的频闪照片记录垒球比赛中球的位置，已知出手点离地高度为，频闪的时间间隔为，不计空气阻力，下列说法正确的是A垒球运动过程中速度越来越大B垒球的最高点离地面高度为3mC垒球在最高点速度大小为D从出手点到最高点所用时间为7如图所示，将航天器从地球发送到火星是利用霍曼转移轨道。若地球和火星的轨道都是圆形，则霍曼轨道就是一个近日点和远日点都与这两个行星轨道相切的椭圆轨道。当航天器到达地球轨道的P点时，短暂点火后航天器进入霍曼轨道，当航天器运动到火星轨道的Q点时，再次短暂点火后航天器进入火星轨道。下列说法正确的是A航天器在P点和Q点短暂点火都是加速过程B航天器在火星轨道上运行一周的时间小于
4、一年C航天器从P点运动到Q点的过程中加速度始终为零D航天器在地球轨道上的线速度小于在火星轨道上的线速度8在光电效应实验中，两种不同波长的紫外光a和b以不同的强度分别照射同一块金属表面，两者都有光电子逸出。已知a光的波长和强度为：、；b光的波长和强度为：、。下列说法正确的是Aa光照射时金属的逸出功比b光照射时大Ba光照射时需要的遏止电压比b光照射时小Ca光照射时产生的光电流与b光照射时相同Da光照射时光电子的最大初动能比b光照射时大9如图所示，在升降机上用相同的轻绳悬挂三个小球，球1、球2、球3的质量分别为、。已知轻绳能承受的最大拉力为20N，若升降机向上的加速度大小满足，则下列说法正确的是A三
5、根绳可能都会断B悬挂球1的绳可能会断C悬挂球2的绳可能不会断D悬挂球3的绳可能不会断10高速离心机用于快速沉淀或分离物质。如图所示，试管固定在高速离心机上，当离心机的转速为n时，在水平试管中质量为m的某固体颗粒到转轴的距离为r。已知试管中充满液体，颗粒与试管内壁不接触。下列说法正确的是A颗粒运动的角速度为B颗粒运动所需的向心力大小为C若适当增加离心机的转速，则颗粒将向转轴方向移动D若适当减小离心机的转速，则液体对颗粒的作用力将减小11一台电动机带动水泵，每小时将72t水竖直提升6m。已知电动机的绕线电阻为，工作电压为220V，工作电流为10A。下列说法正确的是A水泵的输出功率为1500WB电动
6、机的输出功率为1200WC水泵的效率为80%D电动机每小时产生的焦耳热为700J12如图所示，N个电荷量均为q的粒子均匀分布在圆心为O、半径为l的水平圆环上，在O点正上方相距为l的P处，由静止释放质量为m、带电量为的墨滴，发现墨滴会向上运动。已知静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是A分布在圆环上的粒子带正电B墨滴在P点受到的静电力大小为C墨滴刚释放时的加速度大小为D如果将P点下移，则墨滴释放后一定会向上运动13如图所示为军事爱好者的网络模拟军事演习。在高为200 m、倾角为的斜坡顶端放置一门火炮，坦克在水平地面和斜坡上行驶的速度均为20 m/s，当坦克行驶到距斜坡底端80m处时，火
7、炮立即水平发射质量为2kg的炮弹，不计空气阻力，下列说法正确的是A炮弹可以在坦克到达斜坡底端前将其击中B炮弹以速度发射刚好能击中坦克C炮弹在击中坦克前一瞬间的动能为6300JD若坦克速度增大到某一值，则炮弹可能无法将其击中二、选择题（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下列说法正确的是A玻尔理论能很好解释甚至预言氢原子的其他谱线系B雨后彩虹是由于太阳光在水滴前后表面的反射光发生干涉形成的C原子核中的核子依靠彼此间强大的核力而紧紧地束缚在原子核内D用示踪原子代替非放射性的同位素制成各种化合
8、物，化学性质会发生变化15将材料相同但粗细不同的绳1和绳2连接在一起，上下持续抖动绳1的一端，形成一列向右传播的简谐波，时刻的波形图如图所示。已知图中相邻竖直平行线之间的距离相等，波在绳1中的周期为T下列说法正确的是A波在绳2中的周期也为TB波在绳1中的传播速度与绳2中的传播速度相同C再经过2T时间，绳2中的质点a刚开始向下运动D再经过时间后，质点b的运动情况与质点a的运动情况完全相同16如图所示，螺线管的正上方用细线悬挂一圆形金属环。已知金属环电阻为，通过环的磁通量与螺线管的电流成正比，当螺线管中电流为1A时，通过金属环的磁通量为1Wb。现使螺线管中的电流以2A/s的均匀增大，下列说法正确的
9、是A细线的张力始终保持不变B金属环中的产生的感应电动势为1VC金属环在10s内产生的焦耳热为20JD若电流从a端流入，其他条件不变，则细线张力不断减小三、非选择题部分（本题共7小题，共55分）17（7分）某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验。（1）下列实验仪器的放置和安装，你认为明显存在问题的是_。（多选）（2）该同学把九组实验测的数据都记录在同一表中，并求出加速度。请找出表中用来“探究加速度与力的关系”的五组实验数据：_（填组号）。组号F/Nm/kg0.290.860.340.140.360.390.290.610.480.190.360.530.240.360.290.410.71
10、0.290.360.810.290.310.930.340.360.94（3）第组在实验中得到的纸带如下图所示，相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器的工作频率为50Hz。请根据纸带求出小车的加速度大小为_（结果保留两位有效数字）；另一位同学提出：实验中小车的加速度也可直接用这组数据中的力F除以质量m得到。你认为该同学的想法_（填“正确”或“错误”）。18（7分）小明自己动手制作了一个水果电池，想测出它的电动势和内阻。他依据教材上如图1所示的电路图，从实验室找来了图2中的器材：一只多用电表（用以测量电流）、一只电阻箱（0）、一只开关和若干导线。（1）在仪器连线时，水果电池的铜极应与多用电
11、表的_（填“红”或“黑”）表笔相连。（2）小明正确连接导线，将多用电表的选择开关打到1mA挡，经正确操作后得到了多组电阻箱示数R和多用电表示数I，其中某次测量时多用电表的指针位置如图3所示，其示数为_mA。最后小明利用所测数据作出如图4所示的图线，由图线可以求得该水果电池的电动势为_V，内阻为_。（计算结果保留三位有效数字）（3）由于多用电表本身的内阻使测量存在一定的误差，则在上述（2）问中水果电池内阻的测量值_（填“等于”、“大于”或“小于”）真实值。19（9分）如图所示为质量的月球探测器，在执行探测任务时悬停的高度。探测器完成任务后关闭发动机自由下落，当速度达到时立即启动发动机提供升力，探
12、测器向下匀减速运动，当速度减小到零时，探测器离月球表面的高度，此时再次关闭发动机，探测器最终安全达到月球表面。已知月球表面的重力加速度g取。（1）求探测器到达月球表面时速度的大小；（2）求探测器减速过程中发动机提供升力的大小；（3）求探测器整个下落过程所用的总时间。20（12分）如图甲所示，游乐公园的回环过山车为避免游客因向心加速度过大而难以忍受，竖直面的回环被设计成“雨滴”形而不是圆形。图乙为某兴趣小组设计的回环过山车轨道模型，倾角的倾斜轨道AB与地面水平轨道BC在B处平滑连接，“雨滴”形曲线轨道CDE左右对称，D为最高点。对于一般曲线上的某点，若存在一个最接近该点附近曲线的圆，则这个圆叫做
13、曲率圆，它的半径叫做该点的曲率半径。图乙中圆1和圆2分别为C、D两点的曲率圆，半径分别为、。现将质量的小滑块（可视为质点）从轨道AB上某点由静止释放，滑块在轨道CDE内侧运动时的向心加速度恰好始终恒为。已知曲线轨道CDE光滑，其余直轨道与滑块之间的动摩擦因数均为，BC段的长度，重力加速度g取，。（1）求滑块在D点时对轨道的压力；（2）求曲线轨道CDE上高度的P点的曲率半径；（3）要使滑块能顺利通过轨道CDE，运动时的向心加速度不超过3g。求滑块在轨道AB上释放点高度H的范围。21（10分）小张同学设计了一款自动洒水装置，其简化原理图如图所示。平行导轨和固定在同一水平面内，间距，右端连接的电阻，
14、边界MN的左侧导轨光滑，且处在竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中，右侧导轨粗糙且足够长。在导轨上面搁置质量不计的洒水盒，盒内装有质量的水，洒水盒的底部固定一长度为、电阻、质量的金属杆ab，杆ab与边界MN的相距，以杆ab的位置为坐标原点O，沿导轨方向建立x轴坐标。现在打开洒水盒开始洒水，同时施加水平向右的拉力F，使洒水盒沿导轨开始做加速度的匀加速运动。已知盒中流出水的质量与位置x的关系式为：，当盒中的水洒完或者杆ab经过边界MN时，则立即撤去拉力F整个过程杆ab与导轨始终接触良好，忽略盒的宽度，杆和盒与右侧导轨之间的动摩擦因数，重力加速度g取。（1）求洒水盒停止运动时，金属杆ab的位置坐标；（2
15、）求金属杆ab在处时拉力F的大小；（3）若洒水盒中初始装水的质量为，求停止运动时金属杆ab的位置坐标。22（10分）如图所示，水平x轴的坐标原点为O，在x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴下方的MNQP区域内存在沿半径向外的径向电场，边界MN和PQ分别是半径为和的四分之一圆弧，圆心均为O，电场中距离O点r处的场强大小为（其中a为常数）。在MP之间垂直电场线方向持续射入质量为m、电荷量为q的带电粒子，单位时间内、单位长度射入的粒子数n与入射点到O点的距离r之间满足关系式：。已知磁感应强度大小为，每个粒子进入电场后均以O为圆心做匀速圆周运动，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。（1）判断带电粒
16、子是带正电还是负电？分析MP之间的粒子到O点的距离r越大，它的速度是越大还是越小？（2）假设磁场区域为一边与x轴重合的矩形区域，所有进入磁场的粒子均能完成半个圆周，求该矩形区域的最小面积；（3）现在x轴上固定长度为的收集板，其左端点恰好位于O点，粒子打到收集板后立即被吸收，求该收集板受到粒子冲击力的大小。诸暨市2020年12月高三诊断性考试物理参考答案一、选择题（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）题号12345678910111213答案CDADBCADCDCCC二、选择题（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题
17、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）题号141516答案ACACCD三、非选择题部分（本题共7小题，共55分）第17题参考答案：（共7分）（1）ACDE（2分，少选得1分）（2）（1分）（3）（2分）错误（2分）第18题参考答案：（共7分）（1）红（1分）（2）（2分）（2分）500（1分）（3）大于（1分）第19题参考答案：（共9分）（1）设探测器到达月球表面的速度为，由运动学公式：（1分）得：（4分）（2）设探测器向下加速的位移为，向下减速的位移为，加速度为a，升力为F，则（1分）得：（1分）得：（1分）得：（1分）（3）设探
18、测器向下加速时间为，向下减速时间为，再次加速时间为，总时间t，则（1分）得：得：（1分）得：得：（1分）第20题参考答案：（共12分）（1）设滑块在D点所受的压力为F，根据向心力公式：（1分）解得：（1分）由牛顿第三定律：滑块对轨道压力大小为5N，方向竖直向上。（1分）（2）滑块在轨道CDE中，根据向心加速度公式：（1分）则滑块在CD两点的速度分别为：（1分）设P点的曲率半径为R，速度为v，从C点到P点的过程中，由动能定理；（1分）则P点曲率半径：（1分）（3）设C、D两点高度差为，从C点到D点的过程中，由动能定理：解得：（1分）设曲线轨道上高度为h某点的曲率半径为R，由上题可知：从该点到D点
19、，根据动能定理有：该点向心加速度：假设滑块在D点刚好没有脱离轨道，即向心加速度为g，设在D点的速度为，则解得：故当时，（仅在D点时取等号）因此，滑块在轨道CDE上其他位置的加速都大于g，不会脱离轨道。（以上分析可以不写）设滑块最低释放点高度为，从释放到D点的过程中，由动能定理：（1分）解得：（1分）假设滑块在D点时的向心加速度为3g，则有：解得：根据可知：当时，（仅在D点时取等号）因此滑块在轨道CDE上的向心加速度在D点最大，其他位置的都小于3g。（1分）设滑块最高释放点高度为B，从释放点到D点的过程中，由动能定理；解得：（1分）综上可知：第21题参考答案：（共10分）（1）当ab运动到MN时
20、，设盒中流出水的质量为，则设到达边界MN时的速度为v，则（1分）得：设杆ab经过边界后在摩擦力作用下做减速运动的加速度大小为，则（1分）得：设洒水盒停止运动时，金属杆ab的位置坐标为x，则得：（1分）（2）设杆ab在处时水的质量为，速度为，电动势为，电流为，则（1分）得：得：（1分）得：得：设杆ab在处时拉力为F，由牛顿第二定律：得：（l分）（3）设的水洒完时位移为，速度为，则得：得：（1分）设边界时的速度为，水流完后（拉力撤去）到达边界的过程中，由动量定理（1分）根据闭合电路欧姆定律有：根据法拉第电磁感应定律有：根据平均速度的定义有：得：（1分）设停止运动时金属杆ab的位置坐标为x，则：得：
21、（或）（1分）第22题参考答案：（共10分）（1）带电粒子带负电；（1分）因为每个粒子进入电场后均以O为圆心做匀速圆周运动，则粒子到O点的距离r越大，它的速度越小（1分）（2）粒子在电场中运动时，根据向心力公式有：（1分）粒子在磁场中运动时，根据向心力公式有：（1分）设在Q点和N点射出的粒子在磁场中做圆周的半径分别为和，则，（1分）考虑两个临界情况，轨迹如图所示故矩形区域的最小面积：解得：（1分）（3）距离O点为r处射入电场的粒子，在电场中根据向心力公式有；解得：在磁场中根据向心力公式有：解得：（1分）对于打到收集板左端（即）的粒子，根据几何关系有：解得：（1分）由（2）中可知，当粒子打到收集板右端（即）时有：在、之间取一小段，则粒子数为，根据动量定理，打到收集板上的撞击（1分）可得：两边求和（即对函数在到范围内求面积）可得：（1分）
