1、绝密考试结束前“七彩阳光”新高考研究联盟2021届高三上学期开学联考物理学科试题考生须知：1. 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，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。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。重力加速度g均取10m/s2。选择题部分一、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. 下列物理量是矢量且其在国际单位制（SI）的单位正确的是A. 电场强度，V/mB. 冲量，kgms-2C
2、. 时间，sD. 磁通量，Wb2. 如图所示，一辆汽车行驶到水平弯道时，为防止轮胎侧滑，踩下刹车减速转弯，路面对汽车的摩擦力f的示意图正确的是A. B. C. D. 3. 古希腊哲学家亚里士多德通过观察生活中物体的运动，得出了“重的物体下落快，轻的物体下落慢”、“力是维持物体运动状态原因”两个结论。到了十六世纪，意大利物理学家伽利略创造性地设计了两个理想实验，驳斥了亚里士多德的观点。如图所示，两个实验中均有改变斜面的倾角的环节，下列说法正确的是A. 第一个实验可以解释重的物体比轻的物体下落得快的原因B. 第二个实验揭示了力是改变物体运动状态的原因C. 两个实验在倾角较小的情况，都能得到可靠的实
3、验结果D. 两个实验均受到了阻力的影响，需在可靠的实验事实基础上逻辑推理得出结论4. 以下关于放射性元素及其放射性的说法正确的是A. 氡的半衰期为3. 8天，若有8个氡原子核，经过11. 4天就只剩下一个B. 衰变变为，共需经过6次衰变和4次衰变C. 放射性元素发出的射线全部来自于原子核内部，所以放射后的新核核子数一定减少D. 放射性元素衰变过程中一定伴随着射线，这种射线也可由氢原子能级跃迁产生5. 延时继电器广泛应用于电气设备中线路的定时闭合或断开控制，如断开开关S后，一段时间后触点C断开；安检门是检测人员有无携带金属物品的探测装置，如游客携带金属刀具过安检门时，会触发报警器报警；将一个弹簧
4、线圈的上端固定在铁架上，下端浸入导电液体中，分别在弹簧线圈上端和导电液体中接入稳恒电源，弹簧线圈就会上下振动起来；用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘很快静止下来。上述现象不涉及电磁感应的是A. 延时继电器B. 机场的安检门C. 振动的弹簧D. 在磁场中旋转的铜盘6. 短跑比赛中，运动员会借助助推器起跑。如图所示，照片记录了奥运冠军刘翔利用助推器起跑的瞬间，在起跑的过程中，下列说法正确的是A. 助推器对脚面的支持力做正功B. 刘翔的动能来源于身体内部肌肉张力做正功C. 刘翔的机械能守恒D. 是否使用助推器对加速效果没有影响7. 如图所示，光滑的横杆上穿着两个质量m=0. 2kg的小球，在两个小
5、球之间夹一个劲度系数k=10N/m轻质弹簧，用两条等长的轻绳将小球C与A、B相连，此时弹簧的压缩量x=10cm，两条线的夹角=60，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是A. 小球C的重力大小是2NB. 直杆对小球A的支持力大小是NC. 轻绳上的张力大小是2ND. 剪断轻绳AC瞬间，小球C的加速度沿AC方向8. 如图所示，真空中有A、B、C、D四个点在同一直线上等间距地排列，点电荷Q位于A点，点电荷q位于C点，已知D点的电场强度为零，下列说法正确的是A. 两点电荷的带同种电荷，电荷量大小之比Q：q=9：1B. BC段的电场方向可能与CD段的电场方向相同C. 若将点电荷q从C点移至D点，
6、q所受的电场力为零D. 若将点电荷q移除，B点的电场强度大小是原来的0. 9倍9. 2019年1月3日，“嫦娥四号”成功登陆月球，成为世界上第一个在月球背面软着陆的探测器。如图所示，“嫦娥四号”依次进入环月椭圆轨道I、环月圆轨道II、着陆准备椭圆轨道III实现环月降轨，A、B、C为各轨道间的交点。下列说法正确的是A. “嫦娥四号”在环月椭圆轨道I上飞行时处于完全失重状态B. “嫦娥四号”从环月圆轨道II进入着陆准备椭圆轨道III，机械能增大C. “嫦娥四号”在着陆准备椭圆轨道III的飞行周期大于它在环月椭圆轨道I的飞行周期D. “嫦娥四号”在着陆准备椭圆轨道III上C位置处的速度小于它在环月圆
7、轨道II上B位置处的速度10. 现今生活，人们出行时会随身携带多种电子设备，为满足充电的需求，双通道输出移动电源越来越普及。如图所示，为某一品牌移动电源的铭牌，通道1输出电流为1A，通道2输出电流为2. 1A，额定容量是指移动电源在额定电压电流下的最少输出容量，下列说法正确的是A. 该移动电源的最大储存电荷量为22500CB. 若该移动电源用通道2给平板电脑充电，一次性能提供的最大电能至少为112500JC. 若该移动电源分别用通道1和通道2给手机和平板电脑同时充电，移动电源的输出电压为10VD. 若该移动电源分别用通道1和通道2给手机和平板电脑同时充电，移动电源的输出功率为10. 5W11.
8、 如图所示，因波源S周期性振动产生向右传播的机械波，振幅呈现A、2A交替变化，当t=0时刻恰好传到x=7d位置处，P、Q分别是x=2d和x=4d位置处的两个质点，下列说法正确的是A. 波源S的振动频率始终保持不变B. 机械波的波速在不断变化C. 当机械波刚好传到x=11d位置处时，P点和Q点经过的路程相等D. 任一时刻，质点P和质点Q的速度方向相同12. 如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里，在正交的电磁场空间中有一足够长的固定光滑绝缘杆，与电场方向成60夹角且处于竖直平面内。一带电小球套在绝缘杆上，当小球沿杆向下的初速度为v0时，小球恰好做
9、匀速直线运动，则以下说法正确的是A. 小球可能带正电，也可能带负电B. 磁场和电场的大小关系为C. 若撤去磁场，小球仍做匀速直线运动D. 若撤去电场，小球的机械能不断增大13. 由于太阳温度足够高，所有的原子均电离成了原子核和电子，因此太阳是理想的热等离子球体。太阳用核聚变的方式向太空辐射能量，通过光谱分析知太阳的主要成分是氢，涉及氢的核聚变反应式，所有产生的正电子将会与太阳中的电子发生湮灭。已知电子质量，质子质量，核质量，中微子ve的质量和电荷量可不计，下列说法中正确的是A. 正电子与电子湮灭方程一定是，其中是光子B. 氢的核聚变反应释放的核能约为JC. 平均每个质子产生的太阳辐射能最多为6
10、. 17MeVD. 上述核反应元素在地球上储量丰富，人类已经掌握和平利用聚变核能的技术二、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. 如图所示，两束平行同种单色光分别从正三棱镜的A点和B点入射，若选用单色光a，则两束光相交于P点，若选用单色光b，则两束光相交于Q点，下列说法正确的是A. 真空中a光光子动量比b光光子动量大B. 若a光和b光均能使某一金属发生光电效应，a光对应的遏止电压更大C. 若a光和b光通过同一双缝干涉装置，a光对应的条纹间距更宽D. 同一介质分界面上，a光比b
11、光更难发生全反射15. 某同学在学习了LC振荡电路知识后，连接如图甲所示电路，先将双掷开关打到右边，再将开关打到左边，利用示波器记录电容器两端电压u随时间t的变化规律，如图乙所示，已知该图像的周期为T且电感存在一定的内阻r。下列说法正确的是图甲图乙A. 在00. 25T时间内，电流为顺时针方向B. 在0. 25T0. 5T时间内，线圈的自感电动势增大C. 在0. 5T0. 75T时间内，电容器放电D. 线圈的瞬时热功率一直在减小16. 如图所示，一小型交流发电机中，矩形金属线圈的面积为S，匝数为n，转轴与线圈相交于a点，将ab段线圈与滑环Q相接触，ac段线圈与滑环P相接触。金属线圈处在磁感应强
12、度为B的匀强磁场中，绕轴以角速度匀速转动，交流电流表的示数为I0，小灯泡恰好正常发光。已知小灯泡电阻随温度变化，线圈、滑环、电刷、导线、电流表总电阻为r。下列说法正确的是A. ac段线圈所受安培力大小的变化周期是，且线圈处于中性面时安培力大小为0B. 线圈从水平方向转过90，通过小灯泡的电荷量为C. 小灯泡的额定功率为D. 若角速度减小为原来的，交流电流表的示数减小为原来的非选择题部分三、非选择题（本题共6小题，共55分）17. （6分）（1）在“探宄加速度与力和质量的关系”和“验证机械能守恒”实验中。图1下列说法正确的是_A. 在第一个实验中应平衡摩擦力，具体过程是将不带有纸带的小车放在一端
13、垫有木块的长木板上，轻推小车，看小车能否匀速运动B. 若在第一个实验中打出的纸带点迹先密后疏，则可能是长木板使用过久，靠近小车的一端磨损过多导致C. 第二个实验一般情况下必须具备的器材：刻度尺、铁架台、打点计时器、重物、纸带，且打点计时器应竖直放置D. 第二个实验中应选取点迹清晰且第1、2两点间的距离接近2cm的纸带若第一个实验中，打点计时器的频率为49Hz，但计算时仍取50Hz计算，那么所导致加速度测量值的误差为偏_（填“大”、“小”）。下面为两实验得到的两条纸带，其中_是“验证机械能守恒”得到的（填“A”、“B”）。图2图3（2）某同学用用图示实验装置探究“碰撞中的不变量”实验，为减小误差
14、，下列做法正确的是_. A. 用秒表记录平抛的时间B. 斜槽轨道末端的切线必须水平C. 两球的质量与半径必须都相等D. 入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下通过该方法获得的数据_（填“能”或者“不能”）判定碰撞是否为弹性碰撞。18. （8分）（1）在“练习使用多用电表”的实验中，一同学用欧姆挡去测量“220V、60W”的白炽灯不发光时的灯丝电阻，在拍照的时候未把多用电表的选择挡位旋钮拍进去，如图1所示，那么你认为此挡位是_（填“1”、“10”、“100”）。（2）由于欧姆表自带电源，可将某档位下的欧姆表等效为一直流电源。一同学把欧姆表与毫安表及滑动变阻器串联。某次测量时电流表示数如图2所示
15、，则电流I=_mA。（3）某同学调节滑动变阻器得到多组欧姆表与毫安表的示数R与I，并建立如图坐标系，将测得的数据描点连线，如图3所示。由图像可知该档位下欧姆表内部电源的电动势为_V，内阻为_（结果均保留两位小数）。19. （9分）如图所示，某条道路上有一直杆道闸机，长度L=3m且与道路等宽，无车辆通行时直杆保持水平，支点O距地面高度h=1m，道闸机的自动识别距离s=4m。当车头刚到达识别线PQ时，直杆立即以的恒定角速度相对支点O逆时针向上转动。现有一辆汽车要通过道闸机，为使问题研究方便，可将汽车简化为长度b=4m，宽度d=2m，高度c=2m的长方体模型，在t=0时刻车头刚好到达识别线PQ。（1
16、）若汽车左侧距离道路左边缘x1=0. 5m，以v=1m/s的速度匀速行驶，通过计算说明能否安全通过道闸机；（2）若汽车以恒定加速度从静止开始加速行驶，求汽车从识别线PQ出发至完全通过道闸机所需的最短时间？（答案可以保留根号）20. （12分）在游戏“滑雪大冒险”中，物体从A处由静止下滑，经过圆弧轨道BC后，在D点水平飞出，落在斜面上，随后沿斜面下滑，进入水平轨道EF。全过程除水平轨道CD与EF粗糙外，其余轨道均光滑，轨道各部分均平滑连接。已知BC圆弧的半径O1C为R1=0. 6m，CD段长度s=2. 6m，C点距离地面EF高度，斜面倾角=37，F处圆弧轨道半径R2=0. 2m。物体与CD与EF
17、段动摩擦因数均为，重力加速度g=10m/s2。求：（1）已知选手恰好能通过B点，求A点距离EF的高度。（2）在（1）中情况下物体从D点飞出落到斜面上时所用时间为0. 5s，求斜面高度h的值。（3）假设运动到E点时速度为4m/s，且物体上O2轨道后不脱离O2轨道，求EF长度取值范围。21. （10分）托卡马克（Tokamak）是依据等离子体约束位形而建立的磁约束聚变装置，由加热场线圈，极向线圈和纵场线圈组成。极向线圈可提供如图1装置中竖直方向的匀强磁场，纵场线圈起加速离子作用。图2为装置简化后俯视图，内径R1=2m，外径R2=5m，S为一截面，S1为其同一直径另一端截面。已知元电荷为C，质子中子
18、质量均为kg。（1）写出氘核和氚核结合成氦核的核反应式。已知氘核的质量为2. 0136u，氚核的质量3. 0161u，中子的质量为1. 0087u，He核的质量为4. 0026u，计算释放出多少核能。（质量亏损为1u时，释放的能量为931. 5MeV。）（2）若从S垂直截面方向射入氘核，求到达S1的最大速度与垂直磁感应强度B的关系式。（3）关闭加热场线圈和纵场线圈电流，保留极向线圈的电流，已知极向线圈产生的总磁感应强度B=kI，k为比例系数，I为线圈中的电流大小，所有粒子均被约束在纵场区内，粒子一旦接触环形真空壁即被吸收导走。若垂直于截面S，速度均为的氘核和氚核在截面S1处有重叠，求极向线圈中
19、电流大小范围。22. （10分）质量为M的足够长金属框架abcd放在倾角为的光滑绝缘斜面上。质量为m的棒与框架间动摩擦因数为，棒右侧有两个固定于斜面的立柱。导轨ab与cd间距为L，以MN为界，上方的匀强磁场方向垂直斜面向上，下方的匀强磁场平行斜面向上，磁感应强度大小均为B。在t=0时，一沿斜面向上的拉力F垂直作用于导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a。已知ad、ef、bc的电阻均为R，其它电阻不计。（1）求经过时间t，回路的总电热功率。（2）由静止开始的某一过程中通过bc的电量为q，求此过程中拉力的冲量。（3）题（2）过程中回路产生的焦耳热为Q，求此过程中拉力做的功.
20、浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟返校联考高三物理学科参考答案1. 解析：A，冲量的国际单位是kgms-1，B错误；时间是标量，C错误；磁通量是标量，D错误2. 解析：D，由曲线运动的条件，摩擦力既要提供法向的向心加速度，又要提供切向的减速加速度，汽车所受地面的摩擦力指向弯道内侧且偏向小车后退的方向3. 解析：D，第一个实验过程解释了自由落体运动也是匀加速直线运动，A错误；第二个实验过程说明力不是维持物体运动的原因，B错误；第二个实验中倾角较小的情况需要逻辑推理，C错误；两个实验均受到了阻力影响，需要在可靠的实验事实基础上逻辑推理得出结论，D正确。4. 解析：B，3. 8天后衰变的可能性是50%
21、，不一定只剩下1个，选项A错误；，选项B正确；放出射线后新核核子数不变，C错误；氢原子能级跃迁的光子能量达不到射线要求，D错误。5. 解析：C，延时继电器中开关S断开后，B线圈仍有感应电流，开关C延时断开，A错误；金属物体过安检门时，金属内部出现涡流，产生的磁场反作用于安检门发生报警，B错误；当弹簧接触电解液时，电路闭合，线圈中有同向电流，弹簧线圈间受到相互吸引的磁场力而收缩，弹簧离开电解液后，电路断开，弹簧又因重力作用而伸长，因此形成振动的弹簧，C正确；磁场中旋转铜盘内部产生涡流，很快会停下来，D错误。6. 解析：B，脚面未离开助推器，助推器对脚面的支持力不做功，A错误；刘翔属于质点系统，肌
22、肉张力属于内力做正功，导致刘翔动能增加，B正确；起跑过程肌肉做人体系统做正功，机械能增加，或是起跑过程动能增加，重力势能几乎不变，机械能增加，C错误；助推器利用支持力的分力来提供合外力，加速效果比靠静摩擦力要好，D错误。7. 解析：C，由胡克定律，弹簧的张力F=1N，则绳上的张力T=F/cos60=2N，C正确；小球C的重力N，直杆对小球A的支持力N，故A、B均错误；剪断轻绳AC瞬间，BC绳的张力大小也发生变化，D错误。8. 解析：D，因D点场强为零，Q和q在D点的场强等大反向得Q=9q，且带异种电荷，A错误；无论是Q正q负，或是Q负q正，BC段的电场方向可能与CD段的电场方向一定相反；q从C
23、点移至D点，q所受电场力为不是零，C错误；电荷q移除前，B点电场，电荷q移除后，B点电场，B点的电场强度大小是原来的0. 9倍，D正确。9. 解析：A，只受万有引力作用下，探测器的加速度始终等于重力加速度，处于完全失重状态，A正确；从环月圆轨道II进入着陆准备椭圆轨道III需要在B位置处点火制动，机械能减小，B错误；根据开普勒第三定律，半长轴越长，周期越大，在着陆准备椭圆轨道III的飞行周期小于它在环月椭圆轨道I的飞行周期，C错误；构造圆轨道IV，在着陆准备椭圆轨道III的C位置的速度大于IV轨道处C位置的速度，而IV轨道处C位置的速度大于II轨道处B位置的速度，D错误。10. 解析：B，最大
24、储存电荷量Q=10000mAh=36000C，A错误；一次性提供的最大电能为W=6250mAh5V=112500J，B正确；分别用通道1和通道2给手机和电脑充电，电源的输出电压为5V，C错误；电源的输出功率W，D错误。11. 解析：C，同一介质中波速一定，B错误；因波长为2d和d的间隔性变化，因此振动频率也作周期性改变，A错误；当机械波向右传过4d后，P点路程是s1=4A1+8A2，Q点路程s1=6A1+4A2，因振幅比为2：1，P点和Q点的路程相等，C正确；质点P和质点Q的速度方向不一定相同，D错误。12. 解析：C，经分析，洛伦兹力和支持力不做功，重力作正功，而小球动能保持不变，电场力一定
25、做负功，小球带正电，A错误；仅当支持力为零时，电场力、重力、洛伦兹力三力平衡，则，B错误；撤去磁场后，因重力和电场力的合力垂直于杆，小球仍保持匀速直线运动，C正确；撤去电场，小球仅受重力做功，机械能不变，D错误。13. 解析：B，根据能量守恒和动量守恒，湮灭方程有多种可能性，例如，A错误；氢的核聚变反应放出能量，B正确；考虑到核聚变反应和湮灭反应都发生在太阳内部，则太阳核反应方程，释放能量平均每个质子释放能量6. 68MeV，C错误；和平利用聚变产生的核能还在研究之中，D错误14. 解析：AB，经光路分析判断，a光角度偏转更明显，因此频率较高，波长较小，折射率大。由光子动量表达式，得a光光子动
26、量较大，A正确；由爱因斯坦光电效应方程，得a光对应的遏止电压更大，B正确；由双缝干涉公式，得a光对应的条纹间距更窄，C错误；全反射临界角，得a光临界角小更容易发生全反射，D错误15. 解析：BC，在00. 25T时间内，电流为逆时针方向，A错误；0. 25T0. 5T时间内，电流减小，线圈的自感电动势增大，B正确；在0. 5T0. 75T时间内，电容器放电，C正确；线圈热功率的总趋势减小，每个周期内先减小后增大再减小后增大，D错误。16. 解析：AC，自图示位置开始，交变电的峰值，交表电动势为，设小灯泡电阻为R，交变电流，安培力大小，周期是，且线圈处于中性面时安培力大小为0，A正确；通过小灯泡
27、的电荷量，B错误；因正常发光，小灯泡的额定功率，C正确；若角速度减小为原来的，交表电动势减小为原来的，因小灯泡是非线性元件，电阻因电流的减小而减小，电流表示数大于原来的，D错误17. （6分）（1）答案：（1）C1分大1分B1分（2）BD2分（答对1个给1分）能1分解析：（1）平衡摩擦力应连接纸带并通过打点计时器. 不能悬挂重物；加速过程纸带点迹就是先密后疏；验证机械能守恒应选取点迹清晰且第1、2两点间的距离接近2mm的纸带. ，故f偏小，但仍按较大值计算，则偏大；验证机械能守恒加速度明显大，而B明显加速度较大（2）BD；能，通过与的大小关系判定。18. （8分）答案：（1）102分（2）32
28、. 02分（3）1. 44V（1. 43-1. 45均可）2分，10. 50（10. 00-11. 00范围均可）2分解析：（1）正常发光电阻R=2202/60=807为热电阻，而欧姆表测量为常温电阻，明显小于热电阻，故挡位是“10”；（2）一小格是1mA，故I=32. 0mA；（3）等效于电源的U-I图像，则纵轴截距电动势，斜率内电阻. 19. （9分）解：（1）汽车车头到达闸机口的时间1分直杆转过的角度1分汽车左侧车头与机箱距离左侧车头正上方的直杆所在高度1分经比较Hc，汽车不能安全通过道闸机1分（2）汽车沿道路最右侧行驶时，左侧车头与机箱距离1分左侧车头刚好过闸机口时得1分汽车车头到达闸
29、机口的时间1分由运动学公式得最大加速度1分汽车完全通过道闸机所需的最短时间1分（或1分1分）20. （12分）解：（1）恰好过B点：1分2分（或1分H=3. 5m1分）（2）BD：1分1分2分（或1分h=1. 5m1分）（3）能到O2：1分不超过圆心等高处：1分1分综上：或2分21. （10分）解：（1）1分m=2. 01363. 01611. 00874. 0026u=0. 0184u1分E=0. 0184931. 5MeV=17. 14MeV1分（2）1分1分（3）记氘核半径为r1，氚核半径为r21分2分1分B=kI1分22. （10分）解：v=atE=BLv1分1分（2）1分1分（或1分） 且 2分1分（3） 且2分1分