浙江省高考招生选考物理试题.docx
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浙江省高考招生选考物理试题
浙江省2021年4月高考招生选考物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.某同学绕操场一周跑了400m,用时65s.这两个物理量分别是( )
A.路程、时刻B.位移、时刻C.路程、时间D.位移、时间
2.如图所示是某人在投飞镖,飞镖在飞行途中受到的力有( )
A.推力B.重力、空气阻力
C.重力、推力D.重力、推力、空气阻力
3.下列说法正确的是( )
A.物体在完全失重的状态下没有惯性
B.运动是绝对的,但运动的描述是相对的
C.电流强度有大小和方向,所以是矢量
D.研究月球绕地球运行轨迹时不能把月球看成质点
4.物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现,他们依次是( )
A.伽利略、牛顿、库仑和奥斯特
B.牛顿、安培、洛伦兹和奥斯特
C.伽利略、卡文迪许、库仑和安培
D.开普勒、伽利略、库仑和洛伦兹
5.如图所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他()
A.所受的合力为零,做匀速运动B.所受的合力变化,做变加速运动
C.所受的合力恒定,做变加速运动D.所受的合力恒定,做匀加速运动
6.已知月球表面的加速度约为地球表面加速度的
,宇航员在月球上离月球表面高10m处由静止释放一片羽毛,羽毛落到月球表面上的时间大约是( )
A.1.0sB.1.4sC.3.5sD.12s
7.关于电容器,下列说法正确的是()
A.在充电过程中电流恒定
B.在放电过程中电容减小
C.能储存电荷,但不能储存电能
D.两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器
8.密立根油滴实验原理如图所示.两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为
,形成竖直向下场强为
的匀强电场.用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。
通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为
,则下列说法正确的是()
A.悬浮油滴带正电
B.悬浮油滴的电荷量为
C.若将上极板下移一点,悬浮油滴将向上运动
D.油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
9.法拉第电动机原理如图所示.条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心,N极向上.一根金属杆斜插在水银中,杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连.电源负极与金属杆上端相连,与电源正极连接的导线插入水银中.从上往下看,金属杆( )
A.向左摆动B.向右摆动C.顺时针转动D.逆时针转动
10.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的.为了判断卡车是否超速,需要测量的量是( )
A.车的长度,车的重量
B.车的高度.车的重量
C.车的长度,零件脱落点与陷落点的水平距离
D.车的高度,零件脱落点与陷落点的水平距离
11.2021年12月,我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0×102km的预定轨道.“悟空”卫星和高度为36000km的地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动.已知地球半径R=6.4×103km,下列说法正确的是()
A.“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小
B.“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小
C.“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小
D.“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小
12.图示中的路灯为太阳能路灯,每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3m2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106J.如果每天等效日照时间约为6h,光电池一天产生的电能可供30W的路灯工作8h.光电池的光电转换效率约为( )
A.4.8%B.9.6%C.16%D.44%
13.如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+9.0×10﹣8C和Q2=﹣1.0×10﹣8C,分别固定在x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6cm处.在x轴上( )
A.场强为0的点有两处
B.在x>6cm区域,电势沿x轴正方向降低
C.质子从x=1cm运动到x=5cm处,电势能升高
D.在0<x<6cm的区域,场强沿x轴正方向
二、多选题
14.下列说法正确的是( )
A.波源的频率越高,波速越大
B.温度升高,放射性元素的半衰期不变
C.氢原子吸收光子从低能级跃迁到高能级
D.光发生全反射时,临界角随入射角增大而变大
15.摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同,其振动图象如图所示.选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面,由图可知( )
A.甲、乙两单摆摆长之比是4∶9
B.ta时刻甲、乙两单摆的摆角相等
C.tb时刻甲、乙两单摆的势能差最大
D.tc时刻甲、乙两单摆的速率相等
16.在光电效应实验中,采用极限频率为νc=5.5×1014Hz钠阴极,已知普朗克常量h=6.6×10-34J·s,电子质量m=9.1×10-31kg.用频率ν=7.5×1014Hz的紫光照射钠阴极产生光电子的( )
A.动能的数量级为10-19J
B.速率的数量级为108m/s
C.动量的数量级为10-27kg·m/s
D.德布罗意波长的数量级为10-9m
三、实验题
17.
(1)在下列学生实验中,需要用到打点计时器的实验有__(填字母).
A.“探究求合力的方法”
B.“探究加速度与力、质量的关系”
C.“探究做功与物体速度变化的关系”
D.“探究作用力与反作用力的关系”
(2)做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的__(填字母).
某同学在实验过程中,①在重锤的正下方地面铺海绵;②调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直;③重复多次实验.以上操作可减小实验误差的是__(填序号).
18.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A。
(1)部分连线的实物照片如图甲所示,请在答题纸上完成实物连接图__________;
(2)某次实验中,当电流表的示数为0.18A,电压表的指针如图乙所示,则电压为__V,此时小灯泡的功率是__W;
(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的__(填字母)。
19.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,选用红色滤光片和间距为0.20mm的双缝,双缝与屏的距离为600mm.某同学正确操作后,在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后,使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐,在目镜中观测到的是图乙中的________(填字母),此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k+5级暗条纹中心对齐,此时测量头标尺如图丙所示,其读数是________mm.紫光的波长等于________nm.
四、解答题
20.如图是上海中心大厦,小明乘坐大厦快速电梯,从底层到达第119层观光平台仅用时55s.若电梯先以加速度a1做匀加速运动,达到最大速度18m/s.然后以最大速度匀速运动,最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台.假定观光平台高度为549m.
(1)若电梯经过20s匀加速达到最大速度,求加速度a1及上升高度h;
(2)在
(1)问中的匀加速上升过程中,若小明的质量为60kg,求小明对电梯地板的压力;
(3)求电梯匀速运动的时间.
21.如图所示,装置由一理想弹簧发射器及两个轨道组成.其中轨道Ⅰ由光滑轨道AB与粗糙直轨道BC平滑连接,高度差分别是h1=0.2m、h2=0.10m,BC水平距离L=1.00m。
轨道Ⅱ由AE、螺旋圆形EFG和GB三段光滑轨道平滑连接而成,且A点与F点等高。
当弹簧压缩量为d时,恰能使质量m=0.05kg的滑块沿轨道Ⅰ上升到B点;当弹簧压缩量为2d时,恰能使滑块沿轨道Ⅰ上升到C点。
(已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比)
(1)当弹簧压缩量为d时,求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小;
(2)求滑块与轨道BC间的动摩擦因数;
(3)当弹簧压缩量为d时,若沿轨道Ⅱ运动,滑块能否上升到B点?
请通过计算说明理由。
22.如图为离子探测装置示意图.区域I、区域Ⅱ长均为L=0.10m,高均为H=0.06m.区域I可加方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场;区域Ⅱ可加方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,区域Ⅱ的右端紧贴着可探测带电粒子位置的竖直屏.质子束沿两板正中间以速度v=1.0×l05m/s水平射入,质子荷质比近似为
=1.0×l08C/kg.(忽略边界效应,不计重力)
(1)当区域I加电场、区域Ⅱ不加磁场时,求能在屏上探测到质子束的外加电场的最大值Emax;
(2)当区域I不加电场、区域Ⅱ加磁场时,求能在屏上探测到质子束的外加磁场的最大值Bmax;
(3)当区域I加电场E小于
(1)中的Emax,质子束进入区域Ⅱ和离开区域Ⅱ的位置等高,求区域Ⅱ中的磁场B与区域I中的电场E之间的关系式.
23.某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置,如图所示。
竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨,间距为L。
导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场B。
绝缘火箭支撑在导轨间,总质量为m,其中燃料质量为m′,燃料室中的金属棒EF电阻为R,并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触。
引燃火箭下方的推进剂,迅速推动刚性金属棒CD(电阻可忽略且和导轨接触良好)向上运动,当回路CEFDC面积减少量达到最大值ΔS,用时Δt,此过程激励出强电流,产生电磁推力加速火箭。
在Δt时间内,电阻R产生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体,当燃烧室下方的可控喷气孔打开后,喷出燃气进一步加速火箭。
(1)求回路在Δt时间内感应电动势的平均值及通过金属棒EF的电荷量,并判断金属棒EF中的感应电流方向;
(2)经Δt时间火箭恰好脱离导轨,求火箭脱离时的速度v0;(不计空气阻力)
(3)火箭脱离导轨时,喷气孔打开,在极短的时间内喷射出质量为m′的燃气,喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为u,求喷气后火箭增加的速度Δv。
(提示∶可选喷气前的火箭为参考系)
参考答案
1.C
【解析】
【详解】
绕400米操场跑一圈,首末位置重合,则位移的大小为0,路程等于400m.65s指时间长度,是指时间.
【点睛】
解决本题的关键知道位移和路程的区别,知道位移是矢量,大小等于首末位置的距离,路程是标量,大小等于运动轨迹的长度.
2.B
【详解】
飞镖在飞行途中受到的力有重力,空气阻力,没有向前的推力,飞镖离开手,不再受到力的作用,故选B。
3.B
【解析】
物体在完全失重的状态下因为质量不变,则惯性不变,选项A错误;运动是绝对的,但运动的描述是相对的,选项B正确;电流有大小和方向,但是电流的合成不满足平行四边形定则,所以是标量,选项C错误;研究月球绕地球运行轨迹时,月球的大小和形状可忽略不计,则可把月球看成质点,选项D错误;故选B.
4.A
【解析】
物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现,他们依次是:
伽利略、牛顿、库仑和奥斯特;故选A.
5.B
【详解】
匀速圆周运动过程中,线速度大小不变,方向改变,向心加速度大小不变,方向始终指向圆心,向心力大小不变,方向始终指向圆心。
所以物体做变加速运动,故B正确,ACD错误。
6.C
【详解】
月球表面的加速度约为地球表面的加速度的
,根据
解得:
,故C对;ABD错;
故选C
7.D
【详解】
A.电容器在充电过程中电流是变化的,选项A错误;
B.在放电过程中,电容的大小是有电容器的结构决定的,不会发生变化,故选项B错误;
C.电容器可以储存电荷量也就是可以储存电能,故选项C错误;
D.两个彼此绝缘相互靠近的导体可以构成一个电容器,故选项D正确。
故选D。
8.C
【解析】
【分析】
带电荷量为q的油滴静止不动,所受的电场力与重力平衡,由平衡条件分析微粒的电性和带电量,从而即可求解.
【详解】
带电荷量为q的油滴静止不动,则油滴受到向上的电场力,而题图中板间场强方向竖直向下,则油滴带负电,故A错误;根据平衡条件有:
,解得:
,故B错误;根据平衡条件,有:
mg=qE,当增大场强,电场力增大,则悬浮油滴将向上运动,故C正确;不同油滴的所带电荷量虽不相同,但都是某个最小电荷量(元电荷)的整数倍,故D错误;故选C。
【点睛】
本题关键是明确密立根油滴实验的实验原理,密立根通过该实验测量出电子的电荷量而获得诺贝尔物理奖,注意运用电场力与重力平衡,及理解带电荷量是元电荷的整数倍.
9.D
【解析】
试题分析:
电源、金属棒、导线和水银组成闭合电路,金属棒中有斜向上方的电流,根据左手定则可知,导电金属杆所受安培力将会使转动,从上往下看,金属杆将逆时针转动,D对.
考点:
左手定则
【名师点睛】
10.D
【详解】
零件被抛出做平抛运动,且平抛运动的初速度等于卡车原来的速度,则
,
,解得:
,要测量卡车原来的速度,只要测出零件平抛运动的初速度,由上知,需要测量的量是车的高度h,零件脱落点与陷落点的水平距离x,故D正确.
【点睛】
解决本题的关键知道零件离开卡车做平抛运动的初速度等于卡车刹车时的速度,能通过平抛运动的规律求出初速度.
11.C
【详解】
根据
可知
A.根据
可知半径小的速度大,则A错误。
B.根据
可知半径小的角速度大,则B错误。
C.根据
可和半径小的周期小,则C正确。
D.根据
可知半径小的加速度大,则D错误。
12.C
【详解】
据题意,已知每只路灯的有效采光面积S,每平米每小时接收太阳能
,每天日照时间t,则每只路灯每天接收到的太阳能为:
;光电池每天可以是
路灯工作
,则光电池光电转换率为:
,故选项C正确.
【点睛】
本题分析的关键是抓住光电转换效率公式为:
;在分析时需要注意光电池接收太阳能
,其中
,而光电池一天产生的电能
,其中
,只要注意到这个单位应用上的区别,就可以解决本问题.
13.D
【详解】
A项:
某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加,是合场强
根据点电荷的场强公式
,所以要使电场强度为零,那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强必须大小相等、方向相反,不会在Q1的左边,因为Q1的电荷量大于Q2,也不会在Q1Q2之间,因为它们电性相反,在中间的电场方向都向右.所以,只能在Q2右边.即在x坐标轴上电场强度为零的点只有一个,故A错误;
B项:
由选项A的分析可知,在x>6cm区域,有一点使得电场强度为0,则在x>6cm区域,电势沿x轴正方向先升高后降低,故B错误;
C项:
x<6cm区域电场强度方向沿x正方向,质子从x=1cm运动到x=5cm处,电势能减小,故C错误;
D项:
在0<x<6cm的区域,场强沿x轴正方向,故D正确.
故应选D.
14.BC
【解析】
机械波的波速取决于介质,与频率无关,A错误.半衰期是原子核本身的属性,与温度无关,B正确.氢原子在吸收特定频率的光子后从低能级跃迁到高能级,C正确.由sinC=
可知,临界角只与材料的折射率有关,D错误;故选BC.
15.AC
【解析】
A、由振动图象得到甲、乙两个单摆的周期之比为
,根据单摆周期公式
得
,故甲、乙两个单摆的摆长之比为
,故A正确;
B、根据摆长不同,摆动幅度相同,故摆角不等,故B错误;
C、有图可知
时刻甲、乙两单摆的偏离平衡位置的差值最大,故势能差最大,故C正确;
D、
时刻甲、乙两单摆的处于平衡位置,由动能定理得:
,
由几何关系知:
,(A为振幅,
为摆长),联立得:
,
,故D错误.
点睛:
本题关键从x-t图象得到周期,然后根据周期公式
求解摆长之比,难度较大.
16.AD
【详解】
A.根据爱因斯坦光电效应方程,有
故A正确;
B.根据
代入数据解得
故B错误;
C.动量
P=mvm=9.1×10-31kg×5.4×105m/s=4.9×10-25kg•m/s
故C错误;
D.德布罗意波长
故D正确。
故选AD。
17.BCBD②③
【解析】
(1)A、探究合力的方法,用两根弹簧秤同时拉橡皮筋和一根弹簧秤拉橡皮筋效果相同,探究合力和分力的关系,故A错误;
B、探究加速度与力、质量的关系,实验中需要通过纸带计算加速度的大小,所以需要打点计时器,故B正确;
C、探究做功与物体速度变化的关系,实验中需要通过纸带计算速度,所以需要打点计时器,故C正确;
D、探究作用力与反作用力的关系,不需要打点计时器,故D错误.
故选BC.
(2)验证机械能守恒,即验证重物重力势能的减小量和动能的增加量是否相等,所以需要重物,点迹间的时间间隔可以通过打点计时器直接得出,不需要秒表,实验中需要刻度尺测量点迹间的距离,从而得出下降的高度以及瞬时速度的大小,故选BD.
(3)实验中为了减小实验的误差,调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直,从而减小摩擦阻力的影响,重复多次实验,可以减小实验的误差.故选②③.
【名师点睛】
打点计时器是计时工具,可以间接的测量物体运动速度大小,结合实验的原理确定哪些实验需要打点计时器;根据实验的原理确定所需测量的物理量,从而确定所需的物理器材,结合原理确定减小实验误差的方法.
18.
1.500.27C
【详解】
(1)[1]小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选择0~3V的量程;测绘小灯泡的伏安特性曲线时,电压、电流需从0开始调节,故滑动变阻器采用分压式接法;电流表采用外接法。
故实物连接图如下图所示:
(2)[2][3]结合量程可读出电压表的示数为1.50V,故小灯泡的功率
P=UI=0.27W
(3)[4]随着电压的增大,小灯泡的电阻越来越大,故C正确。
19.D19.40420
【解析】
换成紫色滤光片后,光的波长变小,条纹间距变小,B错,条纹方向不变,C错,分划板中心刻线的位置是不变的,A错,D对;游标尺的读数为19mm+8×0.05mm=19.40mm;根据△x=
×(25.70-19.40)=1.26mm.根据△x=
λ,λ=4.2×10-7m=420nm..
20.
(1)
,
(2)654N竖直向下(3)6s
【解析】
(1)由运动学公式可得
a1==m/s2=0.9m/s2
h=a1t=×0.9×202m=180m
(2)根据牛顿第二定律可得
FN-mg=ma1
则FN=mg+ma1=654N
根据牛顿第三定律得
小明对地板的压力FN′=FN=654N,方向竖直向下
(3)设匀速运动时间为t0,运动的总时间为t,作出v-t图象,由图象可得
H=(t+t0)×vm
代入数据解得t0=6s.
【名师点睛】
由运动学公式可求加速度及上升高度;根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可求小明对电梯地板的压力;由v-t图可求电梯匀速运动的时间.
21.
(1)0.1J,2m/s
(2)0.5;(3)不能到达B点
【详解】
(1)由机械能守恒定律可得
E弹=ΔEk=ΔEp=mgh1=0.05×10×0.20J=0.1J
根据
可解得
v0=2m/s
(2)当弹簧压缩量为2d时,由题可得:
弹簧的弹性势能是弹簧压缩量为d时弹性势能的4倍,即为
EP2=4EP1=0.4J
对滑块从弹簧释放后运动到C点的过程,根据能量守恒定律得
解得
μ=0.5
(3)恰能通过螺旋轨道最高点须满足的条件是
由机械能守恒定律有
解得
v=v0=2m/s
得
Rm=0.4m
当R≤Rm=0.4m时,滑块能够上升到B点;
当R>Rm=0.4m时,滑块会脱离螺旋轨道,不能上升到B点。
22.
(1)200N/C
(2)5.5×10﹣3T(3)
【分析】
(1)粒子在电场区做类似平抛运动,在区域Ⅱ做匀速直线运动,类平抛运动的末速度的反向延长线通过水平分位移的中点,结合类平抛运动的分运动公式列式求解;
(2)粒子射入磁场后做匀速圆周运动,画出临界轨迹,得到临界轨道半径,然后根据牛顿第二定律列式分析;
(3)画出轨迹,结合几何关系、类平抛运动的分运动公式、牛顿第二定律列式后联立求解.
【详解】
(1)画出轨迹,如图所示:
偏转角θ满足:
tanθ=
竖直分速度:
vy=at,
加速度:
运动时间:
解得:
(2)画出轨迹,如图所示:
轨迹圆半径满足:
解得:
圆周运动满足:
解得:
;
(3)画出轨迹,如图所示:
偏转角θ满足:
轨迹圆圆心角为2θ,半径满足:
圆周运动满足:
解得:
.
23.
(1)
;
;金属棒中电流方向为E→F;
(2)
-gΔt;(3)
【详解】
(1)根据电磁感应定律有
电荷量
根据楞次定律可知,电流方向为E→F;
(2)平均感应电流
平均安培力
设竖直向上为正,根据动量定理得
(
−mg)△t=mv0
解得
(3)以火箭为参考系,设竖直向上为正,根据动量守恒定律得
-m′u+(m-m′)△v=0
解得
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