决胜新高考·名校交流2021届高三9月联考卷 物理

决胜新高考·名校交流高三年级9月联考卷

物理

注意事项：

1.本试题卷共8页，满分100分，考试时间90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12小题，共40分，其中第1～8小题每小题3分，只有一项符合题目要求。第9～12小题每小题4分，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

1.中国是核电大国，到2020年1月，已经建成19座核电站，正在投入使用的有18座。其中田湾核电5号机组，作为我国核电建设领域2020年首台迈入装料状态的核电机组，于2020年7月9日，首次装料作业正式开始。核电站是利用核能发电的。如图所示，关于核能和结合能，以下说法正确的是

·1·

A.中等质量的原子核聚合成质量较大的原子核，会释放出能量

B.中等质量的原子核分裂成质量较小的原子核，会释放出能量

C.越稳定的原子核，比结合能越大，核子平均质量越小

D.结合能越小的原子核越稳定

2.一研究性学习小组欲探究气体做功与路径有无关系，设计出如图所示的p－V图像，一定质量的理想气体分别沿a→b→d和a→c→d两个不同的过程从状态a变化到状态d，abdc构成一个正方形，且线段ab与V轴平行，线段ac与p轴平行，状态a和状态d的温度相同。则下列说法中正确的是

A.从状态a到状态b的过程，气体温度降低

·2·

B.从状态b到状态d的过程，气体内能增加

C.a→b→d过程气体对外界所做的功等于a→c→d过程气体对外界所做的功

D.a→b→d过程气体从外界吸收的热量大于a→c→d过程气体从外界吸收的热量

3.下面图像描述的是A、B两物体做直线运动的相关图像。关于甲、乙、丙、丁四个图像，下列说法正确的是

A.甲图中在t1～t2时间内，A的平均速度大于B的平均速度

B.乙图中的物体一定做往复运动

C.丙图中两物体在t1、t2两个时刻相遇两次

D.由丁图可以求出运动物体的加速度

4.某物理兴趣小组设计制作出一种结构简单的横波演示仪，如图所示，a、b为选定的两个小钢球。现对最左端的小钢球施加一个垂直纸面方向的轻微扰动，小钢球在轻细线和弹性软绳的共同作用下开始在垂直于竖直面的方向上做简谐运动。现俯视观察，测出这列波的周期为0.8s。在规定y轴正方向后，

·3·

发现在t＝0时刻小钢球a位于正向最大位移处，小钢球b位于平衡位置且向y轴负方向运动。已知a、b两球平衡位置之间的距离小于一个波长。则在t＝0.2s时刻的波形图为下图中的

5.2020年6月23日9时43分，我国“北斗三号”全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射，全球组网完美收官。在“北斗三号”的30颗组网卫星中，包含3颗地球静止轨道卫星，这类卫星定点于赤道上空约3.6万千米的高轨道上，还有3颗倾斜地球同步轨道卫星(轨道平面与赤道面夹角为55°，轨道高度约3.6万千米)，其余24颗均为中圆地球轨道卫星，2019年就已全部完成发射，它们是“北斗三号”全球组网的主力卫星，运行在距离地面2万多千米的轨道上，一刻不停地绕地球做匀速圆周运动，轨道周期约为12小时。关于同步卫星和中圆地球轨道卫星，下列说法正确的是

A.同步卫星的运行速度小于中圆地球轨道卫星的运行速度

B.中圆地球轨道卫星的运行速度大于7.9km/s

C.质量相等的同步卫星和中圆地球轨道卫星相比，同步卫星的动能更大

D.质量相等的同步卫星和中圆地球轨道卫星相比，同步卫星的机械能更小。

·4·

6.某创新实验小组为研究电子在平行金属板间运动的规律，设计了如图所示的实验：让一束频率为ν的单色光照射某碱金属，电子通过速度选择器后，使具有最大初动能的电子沿中轴线水平射入水平放置的平行板电容器A、B极板之间，发现光电子恰能从B极板的右边缘飞出。已知平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，极板长为L、间距为d，普朗克常量为h，电子的电荷量为e，不计电子重力和电子间的相互作用，整个装置放在真空中。则以下说法中正确的是

A.增加单色光的照射强度，则光电子不能从电容器中飞出

B.将A极板向下移动少许，则光电子不能从电容器中飞出

eCL222dC.光电子的最大初动能为Q

eQL22D.该碱金属的逸出功为hν－2dC

7.目前，移动和电信公司都升级了200M光纤入户，网速更快，使用更方便，光纤信号传输利用了光的全反射和折射原理，下面是某种单色光在光纤中的传播路径经过多次全反射后从右端射出。若该介

23质的折射率为3，则关于α、β的大小，下列判断正确的是

·5·

A.α<60° B.α<30° C.β>30° D.β<30°

8.“泰培”被称为有史以来最强台风，最高风速达到306km/h，日本1979年的大范围洪灾，也是由这个台风造成的。当“泰培”台风以288km/h的水平速度垂直吹向某大楼外墙上长10m、宽4m的长方形竖直玻璃幕墙时，(已知空气密度ρ＝1.3kg/m3，设台风遇到玻璃幕墙后速度变为零)幕墙受到台风的冲击力大小约为

A.4.2×103N B.3.3×105N C.4.3×106N D.8.3×104N

9.如图，在无穷大均匀带正电金属板和负点电荷形成的电场中，金属板接地，金属导体置于负点电荷和金属板之间且在过负点电荷垂直于金属板的直线上，A、B、C是垂线上的三个点且B、C在金属导体表面，下列说法正确的是

A.B、C两点的电场强度一定相同 B.B、C两点的电势相等

·6·

C.A、B、C三点的电势均小于零 D.负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能

10.个子高高的小头爸爸带着个子矮矮的大头儿子站在斜坡底端做掷小石子的小游戏，如图所示。他们将小石子水平掷出的初速度v0相同，小头爸爸掷出的小石子1触到斜面时的速度恰与斜面垂直。忽略空气阻力，不考虑小石子接触斜面以后的运动。则大头儿子抛出的小石子2

A.触到斜面时的速度方向也可能跟斜面垂直

B.触到斜面时的速度方向不可能跟斜面垂直

C.从拋出到接触斜面过程的位移有可能跟斜面垂直

D.从抛出到接触斜面过程的位移不可能跟斜面垂直

11.如图，A、B两物体质量相等均为1kg，中间拴接一被压缩的轻弹簧，弹簧的弹性势能为1J，两物体用一不可伸长的轻绳相连(轻绳未画出)，放在一倾角为30°且足够长的固定斜面上，两物体与斜面间

3的动摩擦因数均为3，现给两物体一个沿斜面向下的瞬时冲量，使之获得2m/s的速度，同时剪断两物

体间的细绳，从剪断细绳到弹簧第一次恢复原长的过程中，下列说法正确是

·7·

A.弹簧第一次恢复原长时，A物体的速度是1m/s

B.弹簀第一次恢复原长时，B物体的速度是3m/s

C.弹簧第一次恢复原长时，A、B的加速度均为0

D.该过程中A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒

12.冲击式电流计的结构与灵敏电流计相似但又有不同，它可以测量短时间内脉冲电流通过的电荷量，现利用其特点近似测量地球北半球某处地面附近地磁场的强弱，如图所示。在该处的一水平桌面上沿着小磁针所指示的南北方向水平放置一匝数N＝100、电阻R＝1Ω的矩形线圈abcd，ab＝cd＝10.00cm，bc＝ad＝5.00cm。现让线圈以ab为轴，迅速逆时针转动180°，把冲击电流计串入线圈测得导线中流过的电荷量q1＝3.0×10－5C；若让线圈以bc为轴，迅速转动90°，使线圈突然竖起，用冲击电流计测得导线中流过的电荷量q2＝5.0×10－6C。则下列说法正确的是

A.该处地磁场磁感应强度大小可能为5.0×10－5T

·8·

B.该处地磁场磁感应强度大小可能为10×10－5T

C.线圈以bc为轴转动90°的过程，感应电流的方向为adcba

D.线圈以bc为轴转动90°的过程，感应电流的方向先是abcda，然后是adcba

二、非选择题(本题共6小题，共60分)

13.(6分)新冠疫情居家学习期间，李轩同学用家里的器材组装成如图甲所示的装置，用手机连拍功能，验证m1、m2组成系统的机械能守恒。其中重物m1＝50g，m2＝150g，所用刻度尺是家里分度值为1cm的木尺，手机设定每隔0.135s拍一张照片。拍出的照片如图乙所示，其中点1是重物m2刚开始运动时的位置。(g取10m/s2)

(1)1、3、5三个位置的刻度分别是h1＝0.120m，h3＝ m，h5＝ m。

(2)拍第3个位置时系统的速度v3＝ m/s(结果保留三位有效数字)。

·9·

(3)在拍1到3的过程中，系统动能的增加量为 J，重力势能的减少量为 J(结果均保留三位有效数字)。由此得出的结论是 。

14.(8分)某学习小组探究光敏电阻在光照强弱不同的情况下的阻值变化规律，实验室提供的器材有：

待测光敏电阻Rx一个，干电池6节(每节电动势1.5V，内阻小于1Ω)，电压表(量程0～15V，内阻约10kΩ)，电流表(量程0～20mA，内阻约10Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值1000Ω)，开关一个，导线若干。

(1)该小组利用多用电表“×100”欧姆挡，粗测光敏电阻的阻值，若表头指针指示的位置如图甲所示，则Rx＝ Ω。

(2)该小组按照图乙所示电路进行实验，则滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”)。请按照所给的电路图在图丙中用实线代替导线画出电路连线图。

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(3)该小组利用一只有“弱”“中”“强”三挡可调光强弱的手电筒做实验，根据得出的数据画出如图丁所示的I－U图像，由图像可得在弱光照射下，光敏电阻的阻值Rx＝ Ω(结果保留两位有效数字)，在电压相同的情况下光照越强光敏电阻的阻值越 (填“大”或“小”)。

(4)在测光敏电阻的阻值时，实验系统误差主要来源于 (填“电压”或“电流”)表的 (填“分压”或“分流”)作用。

15.(8分)在高速公路的连续下坡路段，为了减少汽车刹车失灵所造成的伤害，在公路右手边会设置如图，所示的避险车道。所谓避险车道实质上就是一个斜坡，供出现刹车失灵的车辆避险使用。若一辆

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刹车完全失灵的货车，以25m/s的初速度冲上了倾角为30°的一避险车道，该货车与车道间的动摩擦因

3数为2，g取10m/s2。请结合你所学知识解决以下问题：

(1)经过3s，货车在避险车道上发生多大的位移?

(2)为提升避险车道的效果，提出不少于两条有关车道设计的建议。

16.(8分)在假期实践活动中，小明同学利用气体实验定律设计了一个如图所示的简易温度计，该温度计的底部是一导热性能良好的球形容器，上方连接一内部横截面积为S、总长度为l、两端开口的粗细均匀的玻璃管，玻璃管与球形容器接触处密封良好，玻璃管内用质量为m的一小段水银柱封闭着一定质

l量的理想气体，空气柱长度为l'。当外界温度为－3℃时，玻璃管内的空气柱长度为3，当外界环境的温2l度缓慢增加到27℃时，空气柱长度变为3(水银没有溢出)。不计容器的热胀冷缩。求该温度计：

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(1)底部球形容器的容积V；

(2)可以测量的摄氏温度的范围(不计水银柱的长度)。

17.(14分)如图甲所示，左侧两竖直平行金属板间加电压U，右侧是间距为d的两水平平行板P、Q，内部存在垂直于纸面的匀强磁场，取垂直于纸面向里为磁感应强度B的正方向，B随时间t的变化规律如图乙所示。一质量为m、带电荷量为＋q的粒子(不计重力)，由静止开始，经竖直平行板中的电场加速后，在t＝0时刻水平向右射入PQ间的磁场，射入的位置贴近Q板最左端。经△t时间，粒子恰可垂直打在P板上(不考虑粒子的反弹，不考虑磁场变化引起的效果)。上述m、q、d、B0均为已知量且

TBmqB0。

(1)请推导出△t与TB的关系式；

(2)求v0的可能值；

(3)求加速电压U的最大值。

18.(16分)某厂商设计了一款弹簧弹射的组合玩具，其简化结构如图所示，一端连接在竖直墙上的轻弹簧放在固定平台上，现推动一质量为m＝1.0kg、可看作质点的小铁块向左压缩弹簧，然后由静止释放，弹簧恢复原长后，小铁块从小车的左端A平滑地滑上小车，最终刚好能运动到跟圆心O在一条水平线上

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的C点。已知小车的质量M＝1.0kg，小车AB部分的长度l＝2.0m，小铁块与小车AB部分之间的动摩擦因数为µ＝0.2，小车的右边部分是光滑的四分之一圆弧轨道，半径R＝0.4m。其他所有摩擦均不计，重力加速度g取10m/s2。

(1)求小铁块刚滑上小车时，小铁块和小车加速度a1和a2的大小；

(2)求释放小铁块前弹簧储存的弹性势能大小；

(3)试判断小铁块最终能否从小车上滑下，若能，求小铁块刚从小车上滑下时小铁块的速度；若不能，求小铁块最终相对小车静止的位置。

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