1、2021年4月“山水联盟”高三联考物理学科 试题考生须知：1本卷满分100分，考试时间90分钟；2答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字；3所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效；4考试结束后，只需上交答题卷一、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港珠澳大桥于2018年10月24日上午9时正式通车到目前已经2周年半，旅客乘巴士车从香港到珠海仅需45分钟大桥全长55千米，其中香港口岸至珠澳口岸41.6千米；桥面为双向六车道高速公路，设计速度100千米/小时根据上面的报道
2、判断下列选项正确的是（ ）A题中“上午9时”、“45分钟”均指时间间隔B题中“大桥全长55千米”指的是路程C题中“香港口岸至珠澳口岸41.6千米”指的是位移大小D题中“设计速度100千米/小时”指的是平均速度2如图所示，一辆汽车关闭发动机后沿粗糙斜坡向下加速运动过程中，关于其能量变化情况，下列说法正确的是（ ）A动能不变，机械能减小B动能增加，机械能减小C动能增加，机械能增加D动能增加，机械能不变3下列选项说法正确的是（ ）A电磁波和机械波均可发生多普勒效应B天然放射现象说明原子内部是有结构的C裂变物质的体积不会影响链式反应的发生D原子核的结合能是由于核子结合成原子核而具有的能量4中国北斗卫星
3、导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS)是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统北斗导航系统中有几颗卫星是地球同步卫星，GPS导航系统是由周期约为12h的卫星群组成则北斗导航系统的同步卫星与GPS导航卫星相比（ ）AGPS导航卫星的线速度大BGPS导航卫星的向心加速度小C北斗导航系统的同步卫星的角速度大D北斗导航系统的同步卫星的轨道半径小5我们的社会正从信息时代、数字时代跨入智能时代，无人驾驶的智能汽车也已经进入路试阶段某公司自主研发了两辆无人驾驶汽车，测试过程中两车的速度时间图像如图所示
4、，其中甲车的图像为一正弦曲线，乙车的图像与横轴平行已知两车在t=0s时恰好经过同一位置，由图可知（ ）At=4s时，甲车的运动方向发生改变B甲车在t=4s和t=8s时的加速度相同Ct=8s时，两车相遇D04s内，两车距离先增大后减小6如图所示，正方形容器中有一个匀强磁场，一束电子从a孔沿ab方向垂直于磁场射入容器中，其中一部分电子从c孔射出，另一部分从d孔射出，不计电子重力及电子间的相互作用力，则从c、d孔射出的电子（ ）A速率之比B在容器中运动的时间之比C在容器中运动的加速度大小之比D在容器中运动的加速度大小之比72022年亚运会将在我们美丽的杭州举行，为此杭州进行了大刀阔斧的城市建设，如图
5、为杭州市雨污分流改造施工过程中工人将钢材运送到水池的底部，其中工人甲将钢材放到一定深度时拉住手中的绳保持静止，乙通过拉绳将钢材微调到准确位置设乙所拉轻绳始终保持水平，不考虑滑轮的摩擦和绳子质量，在乙缓慢释放手中的绳子，钢材缓慢向左移动的过程中（ ）A甲对地面的压力不变B甲手中绳子上的拉力不断增大C乙手中绳子上的拉力不断增大D甲受到地面的摩擦力大于乙受到地面的摩擦力8如图甲所示，两完全相同的重锤间用轻弹簧连接，上方重锤与细线相连，细线另一端固定在铁架台上，整个装置处于静止状态现将上方细线烧断，则在细线烧断后经过极短时间，两重锤所处位置符合实际情况的是（ ）A. B. C. D.9把头发屑悬浮在蓖
6、麻油中可以模拟电场线的形状，如图所示，MN为两极柱的连线，PQ为MN的中垂线，一重力不计的带电粒子从A点进入电场区域并恰好沿曲线ABCD运动，B、C为带电粒子轨迹与MN、PQ的交点，下列判断不正确的是（ ）A图中B点的电势高于C点的电势B图中B点的电场强度大于C点的电场强度C带电粒子经过B点时的动能大于经过C点时的动能D由图中带电粒子轨迹可以判断此带电粒子应该带的是正电荷10如图所示，电源内阻不可忽略且电源电动势和内阻保持不变，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是（ ）AL变暗，Q增大BL变暗，Q减小CL变亮，Q增大DL变亮，Q减小11氦离子
7、的能级图如图所示已知可见光的光子能量在1.63eV3.10eV的范围内，则下列说法正确的是（ ）A一群氦离子从n=3能级向低能级跃迁时，会辐射出可见光B用红外线照射处于基态的氦离子，可使其跃迁至某一激发态C氦离子从n=5能级向n=4能级跃迁时，辐射出的光可用于杀菌消毒D要使处于基态的氦离子被激发后可辐射出可见光，最少应给氦离子提供51.0eV的能量12一列简谐横波在t=0.2s时的波形图如图甲所示，P、Q为介质中的两个质点，它们的平衡位置分别为x=1m和x=3.5m质点P的振动图象如图乙所示，则（ ）A该简谐波沿x轴正方向传播Bt=0.775s时，质点P、Q的加速度相同Ct=0.28s时，质点
8、P、Q的速度方向相反Dt=0.4s到t=1.1s内，质点Q的路程为7cm13如图甲所示，手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，它的简化图如图乙所示该手摇式交流发电机的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕中轴线OO 以恒定角速度转动，产生的交流电通过M、N与外电路连接，已知矩形线圈的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，外电路电灯的电阻为R，电压表为理想交流电表线圈平面由平行于磁场方向的位置转过90的过程中（ ）A电压表V的示数为B通过灯泡的电荷量为 C电灯中产生的焦耳热为D位于中性面位置时线圈中的电流为 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
9、要求的全部选对的得2分，选对但选不全的得1分，有选错的得0分）14如图所示，实线为空气和水的分界面，一束黄光从水中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向空气中，折射后通过空气中的B点图中O点为A、B连线与分界面的交点，C点、D点分别为B点正下方和正上方的一点下列说法正确的是（ ）AO1点在O点的左侧B黄光从水中射入空气中后，波长变短C若沿AO1方向射向空气中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点D若红光沿AO方向射向空气中，则折射光线有可能通过B点正下方的C点15如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U某激光器发出频率为v
10、的光全部照射在K上，回路中形成大小为I的恒定电流已知每入射N个光子会产生1个光电子，所有从阴极表面逸出的光电子均能到达A，阴极材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e则（ ）A光电子到达A时的最大动能为 B时间t内到达A的光电子个数为C该激光器的发光功率为D不改变发光频率，仅将该激光器的发光功率减半，光电流可能为零16如图甲所示，一质量为0.5kg的物块在水平拉力F的作用下从t=0时起由静止开始沿足够长的粗糙水平面运动，拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，取水平向右为F的正方向已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力为滑动摩擦力的1.1倍，重力加速度g=10m/s2，则（
11、 ）At1 s时物块的动量大小为2 kgm/sBt2 s时物块的动量大小为2 kgm/sCt=1s至t3 s，物块所受合外力冲量大小为1 NsDt=2s至t4 s，物块所受摩擦力的冲量大小为零三、非选择题（本题共6小题，共55分）17（6分）（1）在“探究求合力的方法”实验中，下列实验器材需要用到的是 （多选） A. B. C. D. 某次实验时两个分力大小分别为2.00 N和1.50 N，夹角为锐角，合力的读数如图所示中的一个，你认为合力大小可能为 N（2）在做“利用单摆测量重力加速度”的实验时，有三位同学根据实验数据在同一个坐标系中做出的T 2-L图线如图甲中的a、b、c所示，其中a和b平
12、行，b和c都过原点，已知b同学整个实验的操作和数据处理均准确无误则相对于图线b，下列分析正确的是 （单选） A出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C图线c对应的g值小于图线b对应的g值小鹏同学在实验时，由于选用的刻度尺量程不够，于是他在细线上的A点做了一个标记（如图乙所示），使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长（OA的长度控制在刻度尺的量程以内）测出了几组OA长度和对应的周期T的数据，做出的图像，如图丙所示，则重力加速度可以表示为g= （用l1、l2、T1
13、、T2表示）18（8分）（1）小鹏同学为了测量某小灯泡在工作时的电阻，连接了如图甲所示的实物电路图闭合开关，发现灯泡不亮，电流表的示数为零小鹏借助多用电表检查小灯泡，先断开开关，把多用电表的选择开关旋到欧姆挡的“1”挡，再进行欧姆调零；然后将红、黑表笔分别接触、接线柱，多用电表的表盘恰好如图乙所示，说明小灯泡正常，此时的电阻为 小鹏将多用电表选择开关旋于某直流电压挡，闭合电路开关，将黑表笔与接线柱接触，红表笔分别与、接线柱接触，发现电压表的示数都约等于电源电动势，则说明 两个接线柱之间断路（填写相邻两个接线柱编号）故障排除后，为了尽可能多的测量数据，要求电表的示数从零开始变化，要在 （选填“、
14、”或“、”）接线柱间再连接一根导线，并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最左端（2）小鹏利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，实验装置中的元件分别为滤光片、单缝、双缝通过调节，现已观察到明显的干涉条纹为了增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，小鹏可以更换间距 的双缝（填“更大”或“更小”）双缝更换好后，小鹏将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数为2.320mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则相邻两亮条纹的间距x = mm（小数点后保留三位）已知本次实验所用的双缝间距为0.25mm
15、，单缝与双缝的距离为10.00cm，双缝与屏的距离为100.00cm，可求得该单色光的波长为 nm（保留三位有效数字）19（9分）燃放烟花是人们庆祝节日的一种方式，如图所示为某一型号的礼花弹某次技术指标测试时，将一质量m=0.5kg的礼花弹放入专用炮筒中，礼花弹竖直向上射出并以初速度v0离开炮口，经过t1=4s上升了h=128m后到达最高点，最终落到地面，整个过程中礼花弹并未爆炸假设礼花弹整个过程均沿竖直方向运动，且运动过程中所受空气阻力大小恒定，忽略炮口与地面的高度差，重力加速度g=10m/s2，求礼花弹：（1）被炮筒射出时的初速度v0的大小；（2）运动过程中所受空气阻力f的大小；（3）从最
16、高点返回到地面的过程中重力的平均功率P20（12分）如图所示，在离水平地面CD高h1=30m的光滑水平平台上，质量m=1kg的物块（可视为质点）压缩弹簧后被锁扣K锁住，弹簧原长小于水平平台的长度，此时弹簧储存了一定量的弹性势能Ep若打开锁扣K，物块与弹簧脱离后从A点离开平台，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道B点距地面CD的高度h2=15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与长为L=70m的粗糙水平直轨道CD平滑连接物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，且碰后速度等大反向，已知重力加速度g=10m/s2（1）求物块从A到B的时间t及被K锁住时弹
17、簧储存的弹性势能Ep；（2）求物块第一次经过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小；（3）若物块与墙壁只发生一次碰撞且不会从B点滑出BCD轨道，求物块与轨道CD间的动摩擦因数的取值范围21（10分）如图所示，平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，导轨左侧接有R=1的电阻，导轨间距离L=1m，以O为原点、水平向右为正方向建立x轴，导轨间在0x1.2m的区域内存在大小未知、方向竖直向下的匀强磁场，在x1.4m的区域内存在大小为B2=0.6T、方向竖直向上的匀强磁场(x1.4m区域导轨与磁场范围足够大)AB、CD两根导体棒垂直导轨放置，开始时CD棒静止在x=1.3m处，某时刻起AB棒在沿x方向大小为F=0
18、.4N的恒力作用下以的速度从O点出发匀速通过区域，刚离开区域右边界时撤去外力F，已知 AB棒与CD棒发生完全弹性碰撞，两棒质量均为m=0.5kg，两棒接入导轨的电阻均为R=1，整个过程中两棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻、接触电阻不计求：（1）区域内匀强磁场的磁感应强度大小B1；（2）CD棒刚进入区域时的加速度大小；（3）CD棒最终停下时的位置坐标；（4）AB棒从O点开始到最后CD棒静止，导轨左侧电阻R上产生的热量以及通过它的电荷量22（10分）电视机的显像管中电子束的偏转是应用磁偏转技术实现的如图甲所示为显像管的原理示意图显像管中有一个电子枪，工作时阴极发射的电子（速度很小，可视为零）经
19、过加速电场加速后，穿过以O点为圆心、半径为r的圆形磁场区域（磁场方向垂直于纸面），撞击到荧光屏上使荧光屏发光已知电子质量为m，电荷量大小为e，加速电场的电压为U，在没有磁场时电子束通过O点打在荧光屏正中央的M点，OM间距离为a偏转磁场的磁感应强度B随时间变化关系如图乙所示（Bm为未知量），t=0时射入磁场的电子打到荧光屏上的P点，PM间距离为b假设荧光屏足够大，电子所受的重力、电子间的相互作用力均可忽略不计，也不考虑磁场（或电场）变化所激发的电场（或磁场）对电子束的作用由于电子经过加速电场后速度很大，同一电子在穿过磁场的过程中可认为磁场不变（1）请指出t=0时偏转磁场的方向，并求出电子打到P点
20、时的速率v；（2）要使所有电子经过偏转磁场后都能打到荧光屏上，求Bm应满足的条件；（3）若，求Bm的大小；（4）若其它条件不变，仅将圆形区域内的磁场换成匀强电场，电场方向垂直于纸面，且电场在垂直纸面方向上的分布区间足够长，场强E随时间变化关系如图丙所示现测得荧光屏上所形成的“亮线”长度为2b，求场强的最大值Em（由于电子的速度很大，同一电子穿过电场的过程可认为电场没有变化）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12345678答案BBAACDDA题号910111213答案CBDBC二、选择题（本
21、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）题号141516答案ADBCBCD三、非选择题（本题共6小题，共55分）17.（6分）（1）AD （2分） 3.00 （1分） （2）B （1分） （2分）18.（8分）（1）6（或6.0） （1分） （2分） 、 （1分）（2）更大 （1分） 2.887（或2.888） （1分） 721（或722） （2分）19.（9分） （1）上升过程，由 （1分）得 （1分）（2）上升过程，礼花弹加速度大小 （1分） 礼花弹上升过程对其受力分析，有 （1分） 解得f=
22、3N （1分）（3）礼花弹下降过程，对其受力分析，有 （1分） 解得a2=4m/s2 （1分） 由得t2=8s （1分）重力的平均功率 （1分）20.（12分）（1）由平抛运动规律可得：，解得 （1分）因为圆弧半径，故由几何关系可得，设物块平抛的水平初速度为，则，解得 （1分）由功能关系可得弹簧储存的弹性势能： （1分）（2）从A到C的过程，由动能定理 （1分）在C点，对物块分析，有 （1分）联立上述两式得 （1分）由牛顿第三定律得 （1分）（3）若物块第一次进入CD轨道后恰能与墙壁发生碰撞，从A点至第一次到D点的过程，由动能定理得 解得 （1分）若物块与墙壁发生一次碰撞后恰好返回到B点时速度
23、为零，从A点至第一次返回到B点的过程，由动能定理得解得 （1分）若物块第二次进入CD轨道后恰好不能与墙壁发生碰撞，从A点至第二次到D点的过程，由动能定理得 解得 （1分） 综上，的取值范围： （2分）21.（10分）（1）AB棒在区域中匀速运动，有F=B1I1L，E1=B1Lv0代入数据得B1=1.0T （1分）（2）两棒质量相等且发生弹性完全碰撞，碰后速度CD棒的速度为v=v0=0.6m/s （1分）B2I2L=ma E2=B2Lv 代入数据得a=0.288m/s2 （1分）（3）CD棒从进入区域到最终停下，由动量定理得：即 带入数据得：x=1.25m （1分）所以CD棒最终停下的位置坐标为
24、x=x+1.4m=2.65m （1分）（4）AB棒在区域时，感应电动势为E1=B1Lv0 流过AB棒的电流故通过R的电流 AB棒在区域运动的时间t=x/v0=2s此过程中R上产生的热量 通过R的电荷量q1=IRt =0.4C （1分）注：Q1和q1求出其中一个就给1分，两个都求出也给1分CD棒在区域运动时，根据能量守恒得到总的热量则此过程中R上的热量为： （1分）所以，整个过程中电阻R上产生的热量J （1分）CD棒在此过程中由动量定理得 解得C则通过R上的电荷量C （1分）所以，整个过程中通过电阻R的电荷量为C （1分）22.（10分） （1）t=0时偏转磁场的方向为垂直纸面向里 （1分）电子
25、束经过磁场时速率不变，故电子打到P点时的速率与经过加速电场加速后的速率相同，由动能定理 得 （1分）（2）当电子从偏转磁场射出后的速度方向与荧光屏平行时，由几何关系可知，电子在磁场中运动的半径为R0=r （1分）设此时的磁感应强度为B0，有 （1分） 得 若要所有电子经过偏转磁场后都能打到荧光屏上，则要求，即 （1分）（3）设电子在磁场中做圆周运动的半径为R，运动轨迹如图所示。当时，得=60 由几何关系可知得 （1分）由得 （1分）（4）当电场方向垂直纸面向里且场强最大时，电子的运动轨迹如图所示（俯视图），此时电子打在荧光屏上的Q点，由题意可知，设此时电子在电场中运动所发生的侧移为y，由几何关系可知 （1分）且 （1分）联立上述两式可得 （1分）