1、河北省“决胜新高考名校交流“2021届高三物理下学期3月联考试题（含解析）注意事项：1.本试题卷共8页，满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。4.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。5.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。一、选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1.中学生遥控汽车竞速比赛，在笔直的赛道上进行，车辆速度通过传感器传输到计算机
2、中，以某时刻红车追上蓝车的位置作为位移起点，得到两车速度平方v2与其位移x变化的图像如图所示，以下说法正确的是A.红车的加速度大 B.在xL处蓝车追上红车C.在0L段上红车的平均速度大 D.此后两车还相遇两次2.带线网球对于新手练习网球非常有用，在训练过程中网球与固定在地面的底座通过可伸长的弹性轻绳相连接，如图所示运动员将球从A点斜向上击出，球运动到B点时弹性轻绳达到最大长度，到达C点时弹性轻绳恰好恢复原长，不计空气阻力，则在网球运动过程中下列说法正确的是A.从A到B过程中，网球先失重后超重B.从B到C过程中，网球一直超重C.不计网球与地面接触过程，则网球始终处于失重状态D.从A到B过程中，弹
3、性轻绳的弹性势能先增大后减小3.2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器安全着陆，我国首次月面采样任务圆满完成。月面采样步骤大致为：月面钻探采样，样本封装后送入上升器，上升器搭载样品在月面点火起飞，返回绕月圆轨道与轨道器和返回器组合体对接，返回器携带样本从月地转移轨道返回。已知月球的质量是地球质量的，月球的半径是地球半径的，以下说法正确的是A.上升器与轨道器对接前是在比轨道器更高的轨道上运行B.返回器从绕月圆轨道变轨到月地轨道上需要动力系统向速度反方向喷气C.返回器从绕月圆轨道变轨到月地轨道过程中机械能保持不变D.样本在地球表面所受重力与在月球表面所受重力之比约为4.如图，一理想变压器ab端
4、接交流电源，原线圈匝数为100匝，R1、R2、R3阻值相等。则当开关S断开时R1功率为P1，当S闭合时R1功率为P2，且P1：P29：25，则副线圈匝数为A.25 B.50 C.200 D.4005.已知通电直导线磁场中某点的磁感应强度大小为Bk(式中k为常数，I为电流强度，r为该点距导线的距离)。现有垂直纸面放置的三根通电直导线a、b、c，其中三点间的距离之比为ab：bc：ca5：3：4。已知a、b导线在c点产生的磁感应强度方向平行于a、b的连线。设a、b的电流之比为n，则A.a、b的电流同向，n B.a、b的电流反向，nC.a、b的电流同向，n1 D.a、b的电流反向，n16.近几年来，我
5、国的大推力火箭“长征五号”(昵称“胖五”)频频亮相，多次承担重要发射任务。其上搭载了8台型号为YF100的液氧煤油发动机，8台发动机一起工作时，每秒钟可将3200kg的高温气体以3000m/s的速度喷出，则每台发动机的最大推力约为A.1.2104N B.1.2105N C.1.2106N D.1.2107N二、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)7.一对相同的平行金属板，正对水平放置，板长为L，两板间距为d，上下两板分别带等量的正负电荷，如图所示。一质量为m，电荷量为q的带正电粒子，沿两
6、板中线以v0的初速度射入电场，恰好从下板右边缘处飞离，假设电场只在两板间分布，不计粒子重力，则下列说法正确的是A.粒子在板间运动的时间为tB.两板间电势差为UC.粒子在电场中运动，电势能逐渐减小D.将上极板向下平移一小段距离，粒子仍沿原路径飞离电场8.如图所示，粗糙水平面上有两个滑块A和B，其间用长为L1m的细线相连，细线可承受的最大张力为FTm10N，现对滑块A施加水平向右的恒力F124N，作用1s后突然将外力变为F232N，滑块质量mA4kg，mB2kg，两滑块与平面间的动摩擦因数均为0.2，重力加速度g取10m/s2，以下说法正确的是A.1s末滑块B的速度为3m/s B.1.5s末滑块B
7、的加速度大小为2m/s2C.滑块B刚静止时滑块A的速度为m/s D.滑块B刚静止时两滑块间的距离为5m9.有一足够长斜面，倾角为37，在斜面顶端以10m/s的速度水平抛出一个小石子，不计空气阻力，g10m/s2，3.606，则A.经1.5s石子落在斜面上B.落到斜面上时，石子的速度大小为12.5m/sC.经0.75s，石子距离斜面最远D.水平抛出的速度越大，落到斜面上时的速度方向与斜面夹角越大10.如图所示，两条完全相同的圆弧形材料AOB和COD，圆弧对应的圆心角都为120，圆弧AOB在竖直平面内，圆弧COD在水平面内，以O点为坐标原点、水平向右为x轴正方向，两弧形材料均匀分布正电荷，P点为两
8、段圆弧的圆心，已知P点处的电场强度为EO、电势为O，设圆弧AO在圆心P处产生的电场强度大小为E，产生的电势为，选无穷远的电势为零，以下说法正确的是A.E=EO = B.E=EO = C.D.C.将质子(比荷)从P点无初速释放，则质子的最大速度为D.若两段弧形材料带上的是等量异种电荷，x轴上各点电场强度为零，电势为零三、非选择题(共52分。第1114题为必考题，每个试题考生都必须作答。第1516题为选考题，考生根据要求作答)(一)必考题(共43分)11.(6分)实验小组利用竖直轨道和压力传感器验证机械能守恒定律，半径可调的光滑竖直轨道与光滑水平轨道连接，在轨道最低点A和最高点B各安装一个压力传感
9、器，压力传感器与计算机相连，如图所示，将质量为m的小球(可视为质点)以某一速度进入轨道最低点，通过计算机读出两个传感器的读数，重力加速度为g，则(1)设轨道半径为R，小球能运动到最高点B，小球在最低点入射速度不得小于 。(2)实验中压力传感器的读数之差F 时，小球的机械能守恒。(3)初速度一定的前提下，小球在做圆周运动过程中，压力传感器的读数之差与轨道半径 (填“有关”或“无关”)，压力传感器的读数之比与轨道半径 (填“有关”或“无关”)。12.(9分)某同学拿到一光敏电阻，其上参数“额定电压6V”可以看清，另外暗电阻(无光照时电阻)阻值是5k还是6k分辨不清，该同学想要测定其暗电阻阻值和亮电
10、阻阻值(有光照时电阻)的准确数值，已知该型号光敏电阻暗电阻阻值为亮电阻阻值的2030倍，可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：电压表V1(量程03V，内阻等于3k)； 电压表V2(量程015V，内阻等于15k)；电流表A1(量程03mA，内阻等于12)； 电流表A2(量程00.6A，内阻等于0.1)；滑动变阻器R1(010，额定电流3A)； 滑动变阻器R2(01k，额定电流0.5A)；定值电阻R3(阻值等于1)； 定值电阻R4(阻值等于10)；定值电阻R5(阻值等于3k)； 电源E(E15V，内阻不计)。该同学设计了实验电路，如图所示。(1)电压表选取的是 ，滑动变阻器选取的是 ；(2)
11、在测量暗电阻阻值时，开关S2处于 (填“断开”或“闭合”)状态；(3)测量暗电阻阻值时，若电压表读数为“3.00V”，电流表读数为“2.00mA”，则暗电阻阻值为 ；(4)测量亮电阻阻值时，若电压表读数为“3.00V”，电流表读数为“2.00mA”，则亮电阻阻值为 。13.(12分)如图所示，两足够长的光滑金属导轨水平放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒由距磁场左边界L处在恒力F作用下从静止开始运动。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐增大，最终稳定为I。在加速过程中，导体棒产生的焦耳热量为Q。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好
12、，且始终垂直导轨，不计其他部分的电阻。求： (1)导体棒刚进入磁场时，流经电流表的电流I1；(2)进入磁场后，导体棒加速过程位移的大小s。14.(16分)某一质子源能够向四面八方发射速度不同的质子，假设有一个质子初速度近似为零，通过匀强电场后速度达到v=1.0105m/s，已知加速电场的场强为E=1.3105N/C，质子的质量为1.6710-27kg，电荷量为1.610-19C，求： (1)加速电场的直线长度大约为多少？(2)若这个质子经过加速后沿着边长为L=2cm的中点垂直进入正方形有界匀强磁场区，又垂直右边中点射出，则匀强磁场的磁感应强度为多少？(3)质子穿过磁场区，射向静止在无场区(中间
13、空白处)的氘核，质子与氘核相互作用过程中损失能量完全被氘核吸收，使氚核由基态电离(已知氘核基态能级值E1=-14eV)。为了不让粒子在右侧区域射出，需要在右侧虚线区加多大电压？(相互作用过程中只有一次碰撞，且碰后均沿同方向运动)(二)选考题(共9分。请考生从2道题中任选一题作答)15. 选修33(9分)目前，很多高端轿车的悬挂系统采用了空气悬架，相较传统的弹簧悬架，能大幅提高轿车的舒适性。对于空气悬架，其工作原理可简化为如图所示装置，一个气缸通过阀门连接气泵，气缸内部横截面积为S0.01m2，上方用一个活塞封住，活塞质量m10kg，可沿气缸无摩擦地上下滑动，且不漏气，并与一劲度系数为k5103
14、N/m，原长为l20cm的轻弹簧相连。活塞上方放置质量为M40kg的重物，开始时弹簧恰好处于原长状态，已知大气压强p01105Pa，重力加速度g10m/s2。(1)求初始状态气缸内气体压强；(2)若气缸突然上升10cm，要保持重物静止，则需在气缸上升过程中抽出部分气体，试计算所抽出气体在标准大气压下的体积，变化过程中不计温度变化。16.选修34(9分)有一个魔术表演是将写上字的纸装进透明文件袋后放进水中，纸上的字消失不见了，其现象可用以下模型通过光的全反射来解释，如图所示，在透明塑料砖不透光的侧面区域内部写上字，将透明塑料砖浸入装有水的容器中，当透明塑料砖与水平面成一定角度时，外部光线在水面折射后进入水内部到达塑料砖界面时发生全反射。没有光进入塑料砖内部，也就不会有光从塑料砖传出，因此人观察不到塑料砖内部的字。已知能达到塑料砖表面的光线在从空气入射水面时最大人射角为53。当塑料砖与竖直面夹角=3时，恰好无法观察到塑料砖上的字，已知水的折射率为n水=。(sin50=0.766) (1)求光线从空气进入水中后光线与竖直面的夹角范围；(2)求塑料砖的折射率(保留到小数点后三位，光线从介质1射入介质2时对应的折射率n相=，其中n1为介质1的折射率，n2为介质2的折射率)。