江西省吉安市“省重點中學五校協作體”2021屆高三物理第一次聯考試題二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。14. 為應對某些西方國家對我國的高端技術的打壓，我們現在研發成功“世界上首臺分辨率最高的紫外超分辨光刻裝備”，對芯片制造領域技術突破作出重大貢獻，光刻所用光的波長越短，分辨率越高。下列關于光的認識正確的是（）A．少量光子顯示粒子性，大量光子只顯示出光的波動性B．光的波長越長，光子的能量越大C. 用某單色光照射金屬能使其發生光電效應，產生的光電子的動能有大有小D. 電子吸收光子的能量與原有熱運動能量之和大于該金屬的逸出功時就一定能成為光電子15. 在尋找假想的第九大行星的過程中，天文學家發現了2018VG18“外海王星天體”，外海王星天體的實際運行軌道與計算中的軌道數據有偏差，而這通常被認為是受到了假想中第九行星（軌道處在太陽與外海王星天體之間）的引力擾動所致。如圖所示，在運行軌道不變的情況下，當存在假想中的第九行星時，跟沒有假想中的第九行星相比，2018VG18A．公轉周期更大 B．平均速率更小C．自轉周期更大 D．公轉向心加速度更大16. 做勻變速直線運動的質點，在開始運動的前2s內平均速度大小為10m/s，則質點在第2s內的平均速度大小A．不可能小于10m/s B．不可能大于10m/sC．有可能等于10m/s D．不可能等于017. 在某真空區域中有三根無限長直導線a、b、c垂直三角形平面放置在正三角形的三個頂點上，三導線通有大小相等、方向如圖所示的恒定電流，d點為三角形三邊中垂線的交點，導線c的電流在d點產生的磁場磁感應強度為B，已知電流不變時，磁感應強度與導線距離成反比。則下列說法正確的是A.d點的磁感應強度為0B.d點的磁場方向與ba成60°C.ac邊中垂線垂足處磁場方向沿ac方向指向cD．三角形所在平面上無磁感應強度為零的點abc18.質量均為m的帶電小球a、b、c，小球a用絕緣絲線懸掛天花板下，a、b間由輕質絕緣彈簧相連，b、c用絕緣輕桿連接后直立在小球a的正下方的水平支撐面上，如圖所示，此時小球c對支持面的壓力、彈簧彈力均恰好為零，已知小球a帶正電，重力加速度為abcA.b、c總電荷量一定為負B.絲線拉力為mgC.若將b、c兩球位置互換，穩定后絲線拉力可能不變D.若增加b、c中的負電荷，穩定后絲線拉力一定增大19.一質量為2kg的物體受水平拉力F作用在粗糙水平面上做加速直線運動如圖甲所示，圖乙為其at圖象，t=0時，其速度大小為2m/s，滑動摩擦力大小恒為2N，則A.t=6s時，物體的速度為18m/sB.t=6s時，拉力F的大小為10N。C.在0～6s內，拉力對物體的沖量為48N?sD.在0～6s內，合外力對物體做的功為400J20.曲面ABC與ABC的高度與底邊長均相同，其中（a）是斜面AB通過一小段弧面與水平面BC相連，（b）是一段弧面ABC，C點切線水平。物塊與斜面、弧面和平面間動摩擦因數相同，C、C在同一水平面上，A、A高度相等，物塊從A到C和從A到C經過的水平位移相等，質量相同的物塊P、Q分別從A、A由靜止釋放，則P、Q在分別運動到C、C的過程中，下列說法正確的是A．重力做的功相同B．克服摩擦力做的功相同C．系統產生的熱量相同D．過C、C點時（到達水平面時）重力做功的功率相同21.在虛線ab與bc所夾的區域內，存在垂直于abc平面向外的勻強磁場，如圖所示，兩個帶電粒子M、N先后以相同速度從d點垂直于磁場和ab射入磁場中，結果兩帶電粒子的運動軌跡與bc上不同的兩點相切，粒子M、N的比荷分別為n1、n2，軌道半徑分別為r1、r2，，不計粒子重力。下列說法正確的是A．若n1>n2，則r1=3r2B.若r1>r2，則n1n2 C.若r1>r2，則粒子N帶負電 D.M、N可能帶同種電荷三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據要求作答。（一）必考題（共47分）22．（6分）某同學設計如圖所示的裝置來探究動能定理。帶有水平部分的斜槽固定在水平地面上（固定部分沒有畫出），斜面傾角為，在E點與水平部分平滑連接，水平部分高度為H，末端F點在水平地面上的投影點記為O點。O點右側地面上鋪有一張白紙，白紙上面鋪上復寫紙以記錄落點位置。先讓可視為質點的滑塊從斜槽的某一點由靜止釋放，恰好運動到F點停下，該釋放點記為M點。在斜槽上作出N、P、Q點，且MNNPPQ.然后分別讓滑塊從N點、P點、Q點由靜止釋放落到水平地面白紙上的A1、A2、A3點。已知斜槽面各處粗糙程度相同。則利用“倍增法”來探究動能定理的過程中，斜槽的傾角、斜槽水平部分的高度H是否必須測量（填“是”或“否”）。在實驗誤差允許的范圍內，滿足OA1:OA2:OA3，動能定理得到驗證。若斜槽水平部分的高度H、斜槽的傾角在實驗前已被測定。有同學想借助該裝置測定斜槽面與滑塊間的動摩擦因數,必須要測定的物理量有______。A.滑塊的質量B.當地的重力加速度gC.釋放點到M點的距離x1D.滑塊落點到O點的距離x223．（9分）實驗室提供了以下器材，讓學生設計實驗電路測定電壓表內阻RV1和電阻Rx的阻值：a.待測電壓表（量程1V，內阻RV1約1k）和待測電阻Rx（阻值約2k）V1RESV1RES1c.毫安表（量程20mA，內阻約50）d.微安表（量程50A，內阻約200）e.滑動變阻器Rf．電阻箱R1（總阻值9999.9）g.電源E（電動勢6V，內阻不計）h.開關S1、單刀雙擲開關S一個和導線若干(1)為了擴大電壓表的量程，必須精確測定其內阻，實驗小組設計的部分實驗電路如上圖所示，請根據可用器材，完成虛線框內部分電路的設計，并畫在虛線框內；⑵根據你的設計和相應操作，用兩電壓表示數及對應其他量表示待測電壓表 的內阻RV1＝ ；待測電阻Rx＝ 。24．（12分）甲車在乙車前方75m處由靜止以恒定的功率啟動，阻力F阻1104N且恒定，達到最大速度后勻速運動。乙車做初速度為零的勻加速直線運動，最大速度為15m/s。兩車同時同向運動，vt圖像如圖所示，其中甲車質量5103kg，求：甲車的額定功率；乙車做勻加速直線運動的加速度；乙車從出發到追上甲車所用的時間。25．（20分）光滑平行金屬導軌傾斜放置，軌道平面與水平面成＝37，軌道間距l0.5m；質量m0.1kg的銅棒ab垂直跨放在導軌上，導軌底端串聯兩個電阻R0和RB，其中RB為0磁敏電阻，通過RB的感知可以使其周圍磁感應強度達到某一設定值B0后保持不變，RB周圍的磁感應強度B由原垂直導軌平面向上的磁場B和感應電流的磁場B共同決定。由靜止釋放銅棒ab，此時RB周圍的磁場未達到設定值B0，銅棒ab做加速運動，且加速度減小；經t00.6s當銅棒加速度減小到3m/s2后保持不變，已知t0時間內通過電阻R0的電荷量q00.15C，銅棒的位移x00.9m，空間磁場的磁感應強度B1.2T，0R00.58，取g10m/s2，cos370.8，sin370.6，導軌足夠長，不計銅棒及導軌電阻，由靜止釋放銅棒的時刻為t0的時刻。求：00⑴0.6s末銅棒的速度v0； P⑵討論t00.6s后磁敏電阻RB隨時間的變化規律；⑶在t1.0s時間內通過R0的電荷量q及銅棒克服安培力做的功W（保留兩位有效數字）。MMaBbNRBR0Q（二）選考題：共15分。請考生從2道物理、2道化學、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分。33．【選修33】（15分）⑴（5分）將體積為V1的油酸滴入體積為V2的酒精中制成油酸酒精溶液，n滴該溶液的體積為V1，則1滴溶液中油酸的體積為 ；取1滴油酸酒精溶液滴入水中，待酒精溶解后水面上形成面積為S的油膜，則油酸分子的直徑約為 ；若油酸的分子量為m0，密度為ρ，取3，則阿伏加德羅常數NA___。（各物理量均為國際單位制單位）⑵（10分）如圖所示，在傾角＝37的光滑斜面上，放置一個帶有活塞A的導熱氣缸B，當活塞A用勁度系數為k的輕彈簧拉住時活塞到氣缸底部的距離為l1，輕彈簧平行于斜面；當讓氣缸B開口向下、氣缸底部被輕彈簧拉住時，活塞到氣缸底部的距離為l2，并測得l20.8l1。已知活塞的質量為m，重力加速度為g，大氣壓強p0與氣缸橫截面積S的乘積p0S8mg，操作過程中環境溫度不變且不計活塞與氣缸之間的摩擦，sin370.6。求：(ⅰ)．氣缸的質量M；(ⅱ)．當氣缸被輕彈簧拉住時，對缸內氣體緩慢加熱，使活塞到氣缸底部的距離由l2變為l2l1，求此過程中封閉氣體因對外做的功而消耗的內能U。34．【選修34】（15分）⑴（5分）下列說法正確的是A．由vf可知機械波的傳播速率由波長和頻率共同決定B．機械波在經過不同介質的界面時會發生反射和折射C．“彩超”利用多普勒效應比較反射波相對入射波頻率的變化可測出人體血液流動的速度D．在雙縫干涉實驗中，雙縫間距和雙縫到光屏距離一定時，干涉條紋間距與波長成正比E．太陽光下的油膜呈彩色是太陽白光經油膜發生的色散⑵（10分）用某種材料制作的橫截面為正三角形的三棱鏡，截面邊長和棱鏡長均為l。在三棱鏡內部的正中位置有一個點光源S，若在三角形端面貼上黑色圓紙片，讓點光源發出的光僅經一次折射不能從三角形端面射出，滿足要求的最小圓紙片恰好與三角形的三邊相切。(i)求材料的折射率n；(ⅱ)若在5個面上都貼上黑色圓紙片而讓光源發出的光僅經一次折射都不能從三棱鏡表面射出，求三棱鏡的三角形端面和正方形側面所用最小紙片總面積之比k。物理部分14.【答案】C 【解析】無論是少量光子還是大量光子，都同時具有粒子性和波動性，選項A錯誤；由Eh可知，波長越長，光子的能量越小，選項B錯誤；在光電效應中，由于電子脫離金屬所做的功不同，由EkhW可知，產生的光電子的動能就有所不同，選項C正確；在光電效應中，電子吸收光子后從金屬中逸出時，逸出功是電子脫離金屬所做功的最小值，所以當電子吸收光子的能量與原有熱運動能量之和大于該金屬的逸出功時，不一定能成為光電子，選項D錯誤。15. 【答案】D【解析】存在假想中的第九行星時，等效2018VG18環繞中心的質量M更大，所受引力更大，由可知，故周期更小，選項A錯誤；由可知M更大時速率更大，選項B錯誤；環繞中心的質量對行星自轉沒有影響，選項C錯誤；公轉向心加速度，因此M更大時向心加速度a更大，選項D正確。16. 【答案】C【解析】若質點做勻減速運動，則質點在第2s內的平均速度可以小于10m/s或為0（如豎直上拋運動在1.5s末時刻到達最高點），選項A、D錯誤；若質點做勻加速直線運動，則在第2s內的平均速度大于10m/s，選項B錯誤；質點在第2s的平均速度可以大于或小于10m/s，因此也可以等于10m/s，選項C正確。17. 【答案】B【解析】由安培定則可判斷，a、c在d點的磁場互成120°角，合磁感應強度與b在d處磁感應強度大小相等、方向相同，且與ba成60°角，故d磁感應強度大小為2B，選項A錯誤B正確；a、c在ac邊垂足處合磁感應強度為0，故此處磁感應強度就是b所產生的，由安培定則可判斷其方向沿ca指向a，選項C錯誤；在三角形所在平面上，三角形外ac中垂線上磁場如圖所示，Ea、Ec合磁感應強度總與Eb方向相反，因此在適當位置，磁感應強度可為零，選項D錯誤。18. 【答案】C【解析】由于小球c對支持面的壓力恰為零，b、c兩球與小球a之間呈引力，b、c帶電可能是一正一負或都為負，若b球帶負電，則qb可能大于、等于或小于qc，選項A錯誤；對a、b、c整體，只受絲線拉力和重力兩個力，因此絲線拉力FT=3mg，選項B錯誤；若c球帶負電或c球所帶負電大于b球所帶負電，b、c兩球位置互換后靜電引力增大，由于b、c兩球受到的靜電引力大于它們的重力而導致兩球向a球壓縮彈簧后靜止，穩定后絲線拉力仍為3mg不變。若c球帶正電，位置互換后靜電引力減小，絲線拉力減小。選項C正確；若增加b、c中的負電荷，靜電引力增大而導致向上壓縮彈簧后靜止，穩定后絲線拉力不變，選項D錯誤。19. 【答案】BC【解析】(略）20. 【答案】AD【解析】重力做功與高度有關，A、高度相等，因此重力做功相等，選項A正確；圖（a），克服摩擦力做的功W1=，圖（b）中，由于物塊做圓周運動，軌道支持力大于重力在垂直軌道方向的分力，即運動中平均摩擦力大于，克服摩擦力做的功大于，選項B錯誤；系統產生的熱量等于克服摩擦力做的功，選項C錯誤；雖然物塊運動到C、C點時速度大小不相等，但均垂直于重力，重力的功率均為零，選項D正確。21.【答案】BC【解析】如圖所示，設粒子射入點d到b的距離為l，M、N的運動軌跡與bc上不同的兩點相切，則，解得，而R，即當B、v相同時Rm1，若n1>n2，則r1<r2，選項A錯誤；若r1>r2，則n1=n2，選項B正確；由左手定則可判斷，帶正電的粒子向右偏轉，軌道半徑大，所以粒子N軌道半徑小向左偏，帶負電，選項C正確；兩粒子偏轉方向相反，因此一定帶異種電荷，選項D錯誤。22．【答案】答案：（1）否1::（2）CD23.【答案】⑴如圖所示（3分）；⑵（3分），Rx=R1（3分）【解析】⑴由可知，若用伏安法精確測電阻，必須精確測定出電阻兩端電壓和通過電流，的最大電流，兩塊電流表均不能滿足要求，且由于電流表內阻不是確定值，也就不能改裝。因此，只能用電阻箱等效代替，設計電路如圖所示；VVS112RxR1V2RES1⑵設兩電壓表示數分別為U1、U2，S接1，適當調節R，讀出電壓表示數U1、U2，然后S接2，調節R1，使兩電壓表示數恢復U1、U2，讀出R1的值。由分壓原理得，則，Rx=R1。24. 【解析】解：（1）甲車受到的阻力F阻=1×104N，vm=10m/s（1分）P額=Fvm=1×105w （2分）（2） 由圖像可得：a乙=0.5m/s2（2分）（3） 對甲車前20s由動能定理PtF阻S1=代入數據可得：S1=175m（1分）20s~30s內：S2=100m（2分）對乙車：前30sS乙=225m此時兩車相距：?S=(175m+100m+75m)225m=125m（2分）（1分）則t乙=55s（1分）25. 【解析】⑴沿斜面方向，由動量定理得=1\*GB3①（2分）q0=It0=2\*GB3②(1分)解得v0=2.7m/s=3\*GB3③(1分)⑵在t0=0.6s后，由牛頓第二定律得mgsinBIl=ma④（1分）⑤（2分）聯立解得RB=(3.6t+0.5)Ω⑥（1分）⑶1s末銅棒的速度v=v0+a(tt0)⑦（1分）由動量定理得⑧（2分）解得q=0.35C⑨（1分）銅棒克服安培力做的功等于系統產生的電能，由能量守恒可知也等于系統損失的機械能，因此有⑩（2分）設銅棒下滑的位移為x，則eq\o\ac(○,11)（2分）eq\o\ac(○,12)（1分）解得W=0.57J（1分）33.⑴【答案】（2分）；（1分）；（2分）【解析】油酸