2021届浙江省高三(下)3月高考选考科目联考物理试题

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1、1 21 2r r F 2021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理一、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. 下列物理常量和单位对应关系正确的是( )A. 引力常量 GNkg2/m2B. 静电力常量 kNC2/m2C. 元电荷 eA D. 普朗克常量 hJs【答案】Dm m q q【解析】由F=G 得，G的单位是N.m2/kg2，A错误；由F=k 得，k的单位是N.m2/C2，2 2B错误；元电荷e的单位是电荷量的单位C，C错误；由E=hv得，h的单位是J.s，D正确. 2. 下列不属于理想化

2、模型的是( )A. 点电荷B. 重心C. 弹簧振子D. 电流元【答案】B【解析】点电荷、弹簧振子、电流元都属于理想化模型，重心运用了等效的思想方法，B 正确. 3. 下列有关科技史实的说法正确的是( )A. 麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在B. 玻尔提出的原子结构假说成功解释了氢原子光谱是连续谱C. 我国“天问一号”探测器的任务是探测火星D. 通过 粒子散射实验估算出原子核半径数量级约为 10-10【答案】C【解析】麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，A错误；玻尔提出了轨道量子化与定态、频率条件等假设，成功解释了氢原子光谱是线状谱，B错误；“天问一号”是火星

3、探测器，C正确；通过粒子散射实验估算出原子核半径数量级约为10 4. 为保障垃圾分类工作顺利进行，环卫部门一方面辛勤加班工作，一方面引进先进的设备，图示是自卸式夜间保洁车工作时的 情景。某次卸车时，车辆及底板保持静止，车上只有一个垃圾 包，垃圾包沿倾斜的车厢底板正加速下滑，下列力的示意图中画出了垃圾包的重力 G、垃圾包对底板的压力 N、垃圾包对底板的 摩擦力 f、垃圾包对底板的作用力 F，其中正确的是( )-15 m，D错误.【答案】D2021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理1 / 13N 1 A 2A 3Ar 2月 3AA 【解析】对垃圾包受力分析如图甲，垃圾包受到的支持力和摩擦力的反作

4、用力分别是其对底板的压力和摩擦力，垃圾包在垂直底板方向受力平衡，支持力和压力为相互作用力，大小等于重力垂直于底板的分力 Gcos，垃圾包沿底板向下加速，则 fv v1A 2A 3AB. “嫦娥五号”经过 A、B、C 三点时的加速度 a a aB C AC. “嫦娥五号”在三个轨道上的周期 T T v v ，GMA 正确；由a= ，可得r越大，加速度越小，B错误；由开普勒第三定律知T T T ，C错误：由v=1 2 3GMr月球的第一宇宙速度等于环绕月球表面的卫星的线速度，由于r r ，所以v 小于月球的第一宇宙速度， D 错误.6. 如图甲所示电路中，把开关 K 扳到 1，电源对电容器充电，待

5、充电完毕，把开关 K 扳到 2，电容器 与带铁芯的线圈 L 组成的 LC 振荡电路中产生振荡电流，电流传感器能实时显示流过电容器的电流，电 流向下流过传感器的方向为正方向。如图乙所示的 1、2、3、4 是某同学绘制的四种电流随时间变化的 图像。下列说法正确的是( )A. K 扳到 1 时电流如图线 1 所示，K 扳到 2 时电流如图线 4 所示 B. K 扳到 1 时电流如图线 2 所示，K 扳到 2 时电流如图线 3 所示 C. 换用电动势更大的电源，振荡电流的周期将变大D. 拔出线圈的铁芯，振荡电流的频率将降低【答案】A2021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理2 / 130 0 0 2

6、h+H 0 2 v 2 0 0 0 0 0 0 0 n 【解题思路】K 扳到 1 时对电容器充电，电流沿正向逐渐减小，图线 1 符合，K 扳到 2 时产生振荡电 流，0 时刻电流为零，前半个周期电流方向为负，图线 4 符合，A 正确，B 错误；振荡电流的周期1T=2 LC ，与充电电压无关，C 错误；振荡电流的频率f= ，拔出线圈的铁芯，线圈自感系数2 LC减小，频率将升高，D 错误.7. 如图所示，在楼梯口，用弹射器向第一级台阶弹射小球。台阶高为 H，宽为 L，A 为竖直踢脚板的最高点，B为水平踏脚板的最右侧点，C 是水平踏脚板的中点。弹射器沿水平方向弹射小球，弹射器高度 h 和小球的初速度

7、 v 可调节，小球被弹出前与 A 的水平距离也为 L。某次弹射时，小球恰好没有擦到 A 而击中 B，为了能击中C 点，需调整 h 为 h，调整 v 为 v ，下列判断正确的是0 0( )A. h的最大值为 2h B. h的最小值为 2hC. v 的最大值为 0【答案】C15 15 v D. v 的最小值为6 6v01【解析】小球做平抛运动有y= gt22gx2 h 1 1，x=v t，可得y= x2 ，调整前 = ，即h= H ，调整后考虑2 2 30h 2 4 12临界情况，小球恰好没有擦到 A 而击中 C， = 即h= H ，所以h= h ，从越高处抛出而击中h+H 3 5 512C 点，

8、抛物线越陡，越不容易擦到A 点，h= h 是满足条件的最小值，AB 错误；由于v =x5g，且两2yv次平抛从抛出到 A 点过程，x 都为 L，所以 =v0h 15 15= ，即v = v 由v =x h 6 6g 15知, v = v 是满 2y 6足条件的最大值，C 正确，D 错误.8. 中国探月工程“嫦娥五号”着陆器携带的五星红旗在月球表面成功展开，一抹鲜艳的“中国红”飘荡在 浩瀚的太空。月面国旗展示系统如图所示，底座水平固定，旗杄可绕转动轴 O 转动。展开国旗时，旗 杆从紧贴底座开始，带着五星红旗逆时针转至竖直位置。在旗杆上研究两个完全相同的小段 A、B(均 可视为质点)的运动和受力情

9、况，已知 BO 距离是 AO 距离的 3 倍，设展开过程中，在旗杆到达竖直位 置前有一小段时间旗杆做匀速圆周运动，关于此段时间下列判断中正确的是( )A. B 的转速是 A 的 3 倍B. B 的向心加速度是 A 的 9 倍C. 旗杆其他部分对 B 的作用力是对 A 的 3 倍D. 旗杆其他部分对 B 的作用力不沿着杆方向【答案】D【解题思路】A、B 均在旗杆上，则转速、角速度相等，A 错误；由 a =r2 2021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理知，B 的向心加速度是 A 的3 / 13n 2 1 1 1 22 2 1 21 21 2 1 22 2 1 2 1 23 倍，B 错误；如图，

10、做匀速圆周运动时，重力与旗杆其他部分作用力的合力沿杆指向圆心，旗杆其他部分对 B 的作用力不沿着杆方向，D 正确；由 F=ma 知，B 受到的向心力是 A 的 3 倍，而向心力是重力和旗杆其他部分作用力的合力，C 错误.9. 如图所示，内阻不可忽略的电源、定值电阻 R 、滑动变阻器 R 、平行板电容器 AB 和电压表构成闭1 2合回路，平行板电容器 A、B 板间用两根绝缘细线 1、2 对称地系着一带正电的小球 P。把滑动变阻器 的滑动触头由下向上滑动，P 始终处于静止状态，对此过程的判断正确的是( )A. 电压表示数变小B. 滑动变阻器的功率一定先增大后减小C. 细线 1 对 P 的拉力增大D

11、. 细线 1、2 对 P 的拉力的合力不变【答案】C【解析】滑动变阻器滑动触头往上滑，R 连入电路的阻值增大，外电阻增大，路端电压增大，A 错误；把 R 和电源整体看作一个新电源，等效内阻为 r+R ，滑动变阻器的功率等效为新电源的输出功率，当外电阻等于内电阻时，新电源输出功率最大，由于不知道 r、R 、R 的大小关系，无法判断滑动变阻器的功率变化情况，B 错误；电容器 AB 与 R 并联，随 R 连入电路的阻值增大，电容器 AB 两端的电压增大，内部场强增大，小球 P 受到的电场力 F 向右且增大，对小球 P 受力分析并建立坐标系如图所示，有F cos+F cos=mg，F sin=F+F

12、sin 可得 F 增大，F 减小，C 正确；F 与 F 的合力、mg 与 F T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2三者为平衡力，随 F 增大两拉力的合力增大，D 错误.10. 如图所示，两根长直导线相互平行，通以向下的同向电流，且 I I ，下列说法正1 2确的是( )A. 不存在电流产生的两磁场的磁感应强度大小相等、方向相同的位置B. 存在电流产生的两磁场的磁感应强度大小相等、方向相反的位置C. I 产生的磁场对 I 的作用力向右1 2D. I 对 I 的作用力比 I 对 I 的作用力大1 2 2 1【答案】B【解析】与 I 和 I 不在同一平面内的位置，两磁场的方向不可能在同一直

13、线上，与 I 、I 同平面且在 I 左侧的位置，离大电流近、离小电流远，磁感应强度不相等，在两电流之间，两磁场方向相反，靠近小 电流 I 的某些位置，电流产生的两磁场的磁感应强度大小相等，B 正确；与 I 、I 同平面且在 I 右侧的 位置，两磁场方向相同，离小电流 I 又较近，存在两磁场的磁感应强度大小相等方向相同位置，A 错误； 同向电流间相互吸引，I 产生的磁场对 I 的作用力向左，C 错误；I 、I 之间的力为作用力与反作用力， 大小相等，D 错误.11. 某同学仿照法拉第发现电磁感应现象的装置，在铁环上用漆包线(铜丝，表面刷有绝缘漆)绕制了两2021 高考选考科目浙江省 3 月联考物

14、理4 / 131 2 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 12 22 1 2 2 1 个线圈 n (100 匝)、n (匝数没有记录)，线圈 n 与开关 S 、干电池 E 、交流电源 E 构成回路，交流电 源 E 的电动势 e=4sin100t(V)，线圈 n 与开关 S 、灵敏电流计 G、交流电压表 V(010V)构成回路。 当 S 置于 2、S 置于 4 时，电压表 V 的示数为 8V， 2 取 1.4。下列说法正确的是( )A. 由实验数据可算得，线圈 n 的匝数为 200 匝2B. 由实验数据可估计，线圈 n 的匝数超过 280 匝2C. S 置于 3，当 S 从 0 扳到 1 时

15、，G 中不会有电流2 1D. S 置于 3，当 S 从 0 扳到 1 时，G 中电流慢慢增大并稳2 1定到某一值【答案】BU n【解题思路】电压表测量的是电压的有效值，若是理想电源和理想变压器，U=2 2V ，由 = 可算U n得n =2 2n =280 匝，自己简单绕制的变压器，效率较低，U 小，所以 n 的匝数超过 280，A 错误，B 正确；当 S 从 0 扳到 1 时，由于铁环中磁通量突然增大，G 中有感应电流，待电流稳定后，铁环中磁 通量不变，G 中没有感应电流，CD 错误.12. 如图所示，半圆形玻璃砖圆心为 O，AB 为平面，ACB 为圆弧面，半径为 R，折射率为 1.51.8

16、之间某确定值，D 为平面 AB3上的一点，OD 间距离为 R 。一束单色光垂直于 AB 由空气射2向玻璃砖上的 D 点。关于进入玻璃砖的光线，下列判断正确的是( )A. 有部分光线从 ACB 面射出，有部分光线从 AB 面射出B. 全部光线从 AB 面射出，射出时有部分光线不垂直 ABC. 有部分光线在玻璃砖内经过 6R 的路程后射出D. 全部光线共经 3 次反射，最后垂直 AB 射出玻璃砖【答案】C1【解析】由题意知 n 2 ，sinC= ，CC，发生全反射，当光射到 AB 面上时，人射角为 00，除折射光线外，还有反射光线原路返回，所以射出的光线全部垂直 AB 面，AB 错误；光线经 3

17、次、7 次、11 次.反射后射出，D 错误；经 7 次反射后从 D 点射出的光线在玻璃砖内经过的路程为 6R，C 正确.13. 如图所示，一对水平正对放置的平行金属板长为 L，间距为 d，在板间有垂直纸面向里的匀强磁场 和竖直向下的匀强电场，特定速度的带电粒子从两板正中间的 O 点平行于两板射入，能在两板间匀速 通过，其他速度的粒子会发生偏转，这种装置叫速度选择器。在调试过程中，从 O 点射入的粒子带正 电 q、质量为 m，速度大小恒定、方向平行于两板。第一次调试，在两板间不加磁场，只加电场，调整 电场强度，使粒子恰好从下极板的右边缘 Q 点离开板间区域，此时电场强度为 E。第二次调试，在两2

18、021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理5 / 13 2 0 2 mv 20 0 d 2 2 mv0 0 0 238 234 4238 234 4板间不加电场，只加磁场，调整磁感应强度，使粒子恰好从上极板的右边缘 P 点离开板间区域，此时 磁感应强度为 B第三次调试，板间既有电场、又有磁场，保持上述电场强度 E、磁感应强度 B 不 变。不计粒子所受的重力，下列判断正确的是( )qEL2A. 由第一次调试可算得粒子从 O 点射入时的速度大小v =02mdB.与第一次调试比较，第二次调试粒子在两板间运动的时间较短C. 在第三次调试时，粒子恰能在板间做匀速直线运动D. 在第三次调试时，粒子在板间运

19、动的速度逐渐增大【答案】Dd 1 qE L【解析】第一次调试，粒子在电场力作用下做类平地运动有 = at2= ，可得v =2 2 2m v0qEL2md, A 错误；第一次调试时，粒子在水平方向做勺速运动，第二次调试时，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动， 水平方向上带电粒子在洛伦兹力水平向左的分力作用下做减速运动，如图甲，所以第二次调试时，粒子 在两板间运动的时间较长，B 错误；第一次调试，粒子做类d 1 qE L平抛运动，L=v t， = at2= ，可得qE= ，第二次2 2 2m v L20d调试，粒子做匀速圆周运动，如图乙， r +L2=r2 ，即2L2 dr= + ，qBv = ，

20、所以 qEqBv ，在电场、磁场同时存d 4 r在时，向下偏转，电场力做正功，速度增大，C 错误，D 正确.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. 2020 年 11 月 27 日，我国自主三代核电“华龙一号”并网成功发出第一度电，标志着中国正式进入核 电技术先进国家行列。中国环流器二号 M 装置，俗称“人造小太阳”，是中国新一代先进磁约束核聚变 实验研究裝置，2020 年 12 月 4 日 14 时 02 分实现首次放电。下列说法正确的是( )A.

21、 中国环流器二号 M 装置中有铀的同位素参与反应B. “华龙一号”中进行的反应是核裂变C. 两个发电装置中的反应都有质量亏损D.U Th + He 反应方程正确，且属于核裂变 92 90 2【答案】BC【解析】中国环流器二号 M 装置中的反应是核聚变，参与反应的是轻核，不会存在铀的同位素，A 错 误；“华龙一号”作为成熟的核电技术是核裂变技术，B 正确；两个发电装置中的反应都释放核能，所以 都有质量亏损，C 正确； U Th + He 反应方程属于 衰变，D 错误.92 90 22021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理6 / 131 215. 一根细线左端连接电磁打点计时器的振片上的 O

22、点，右端在 P 处跨过一定滑轮后挂一重物 M，打 点计时器振片上下振动，频率为 50Hz，振片的振动能在细线中产生向右传播的机械波，机械波经 P 处 反射后能产生向左传播的机械波，两列机械波的频率、振幅均相等，此时在线中形成驻波，如图所 示，图中 A、C 等处始终不振动，而 B、D 等处振幅最大，其余各处的振幅依次渐变，各点平衡位置间 的距离 AB=BC=CD=1.2m，E 点的平衡位置在 A、B 平衡位置连线之间。已知 t=0 时刻，D 点正处于波 峰，下列说法正确的是( )A. 两列波的波长均为 2.4mB. 两列波的波速均为 240m/sC. t=0.005s 时，B 点正位于平衡位置向

23、上运动D. t=0.005s 时，E 点正位于平衡位置向上运动【答案】BCD【解析】B、D 是相邻的振动加强点，若其中一个点是波峰与波峰相遇的位置，则另一个点是波谷与波谷相遇的位置，可知 B、D 平衡位置间距离为 ，可得 =4.8m，A 错误；v=f=240 m/s，B 正确；由题意2T知 f=50 Hz，T=0.02 s，t=0.005s= ，t=0 时刻，D 点处于波峰，是波峰与波4峰相遇处，则 B 是波谷与波谷相遇处，再经极短时间 A、C 间波形如图所示，细实线表示向右传播的波，细虚线表示向左传播的波，粗实线表示实际波形，E 点参与两列波的振动，速度分别为 v 、v ，方向如图，t=0

24、时刻v 、v 大小相等方向相反，合速度为零，E 处于波谷，经极短时间后合速度1 2T向上，E 向上振动，则经 时，B 和 E 均正位于平衡位置向上运动，CD 正4确.16. 2020 年 12 月 3 日，中国科学技术大学宣布构建了 76 个光子、100 个模式的量子计算原型机“九章”，实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。下列关于光的说法中正确的有( ) A. 全息照片的拍摄利用了光的干涉原理B. 彩虹是由光照到空气中的小水珠后发生衍射形成的C. 构建“九章”原型机必须能同时准确地知道光子的位置和动量D. 光子的能量越高，则光子的频率越高，动量也越大【答案】AD【解析】全息照片

25、的拍摄利用激光的相干性，通过干涉成像，A 正确；彩虹是由白光照到空气中的小水h珠上，小水珠对不同色光的折射率不同形成的，B 错误；由不确定性关系xp 知，不可能同时准确4c地知道光子的位置和动量，C 错误；光子能量越高，由 E=hv 可知，对应的频率越高，由 =cT= 知，vh对应的波长越短，由 p= 得，对应的动量越大，D 正确.三、非选择题(本题共 6 小题，共 55 分)2021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理7 / 1317. 利用如图甲所示装置“探究加速度与质量的关系”，打点计时器频率为 50Hz，实验中用小盘和重物 的总重力作为小车受到的合力，小车和车上重物的质量为小车的总质量

26、。(1)“实验中用小盘和重物的总重力作为小车受到的合力”具有前提条件，以下说法正确的是_。 A 要利用倾斜木板平衡小车和纸带受到的阻力B小盘和重物的质量要比小车的总质量大很多C需调节滑轮的高度使细线与木板平行D 必须从同一位置无初速地释放小车(2)某次实验中，保持小盘和重物的质量 m=15kg 不变，增减小车中的重物，已获得多组数据，并已完 成描点，如图乙所示，另外还有一条纸带如图丙所示(每隔 4 个点取一个计数点，纸带上的点为计数 点)，对应小车的总质量 M=295g，可计算小车的加速度为_m/s2(保留两位有效数字)，在图 乙中补充描点，并完成连线_。(3)根据图乙还得不出 a 与 M 的

27、关系，应该在必要的计算后，以 a 为纵坐标，_为横坐标重 新作图。【答案】(1). AC (2). 0.500.02 (3). (4).1M【解题思路】(1)用小盘和重物的总重力作为小车受到的合力的 前提条件有三个：利用倾斜的木板补偿小车和纸带受到的阻 力、小盘和重物的质量要比小车的总质量小很多、调节滑轮的 高度使细线与木板平行，与小车初速度无关，故选 AC.CEAC 8.77-3.38-3.38(2)由逐差法可得 a= = 10-2m/s2 0.50m/s2T2 0.22描点、连线如答图所示.，2021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理8 / 131 1(3)根据 a- 图像，猜想 a 与

28、 M 成反比例关系，再画出 a- 图像，看图线是否为过原点的倾斜直线. M M18. 在“测量电源的电动势和内阻”实验中：(1)在苹果中插入一根铜棒和一根铁棒做成一个水果电池，据资料，这种水果电池的电动势不到 1V，内阻约几千欧，若用多用电表(如图甲所示)进行估测，以下操作正确的是_。A 选择开关置于 A 处测量电动势B选择开关置于 B 处测量电动势C选择开关置于 C 处测量内阻D 选择开关置于 D 处测量内阻(2)测一节干电池的的电动势和内阻实验中，若直流电压表坏了，用多用电表的直流 2.5V 挡代替，某同学的连线情况如图乙所示，为了测量尽可能准确，其中连线不合理或 有错的是_，某次测量时，

29、多用电表指针位置如图丙所示，测得的电压是_V。(3)在上述(2)中正确接线后，得到数据如表所示，某同学 用 UI 图线处理数据，在方格纸上建立了坐标系如图丁 所示，你对此如何评价？_。电流表读数 I/A 0.14 0.17 0.23 0.33 0.59多用电表读数 U/V 1.41 1.39 1.37 1.32 1.18【答案】(1). B (2). 5 和 6 (3). 1.07(1.071.09) (4). 纵坐标不应从 0 开始【解析】(1)应该用直流电压挡估测电动势，A 错误，B 正确；不能用欧姆挡测量电源的内阻，CD 错误.(2) 正确连线应如图所示，要让开关能控制整个电路，由于电流

30、表内阻与干电池内阻相当，不应让电流表内 接，否则会增加内阻测量的误差；读数为 1.07 v ，要注意估读.(3)电压值集中在 1.181.41 V 内，电压最 小值为 1.18 V，纵坐标应大约从 1.18 V 开始，画出的图较大，可以减小误差.2021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理9 / 130 0 m 0 1 21 2 2 2 1 2 5 m 19. 某同学用视频研究牛顿管实验，当管内有空气时，由静止 释放铁片和羽毛，铁片比羽毛下落得快。先对下落一段距离 后的实验视频截图，在图中测得管长 L =4.00cm，羽毛距管顶 L =1.20cm，铁片距管顶 L =3.00cm，又测量了实际

31、牛顿管的1 2长度为 h =120cm。不计铁片受到的空气阻力，设羽毛受到的空气阻力大小恒定，重力加速度 g 取 10m/s2，求：(1)从释放到图示时刻，铁片下落的时间 t；(2)羽毛下落的加速度 a 大小和能达到的最大速度 v 大小；m(3)羽毛下落过程中受到的阻力与其重力之比。3 2 4 15 3【答案】(1) s ；(2)a=4m/s2 ，v = m/s ；(3)10 5 5h L h【解析】：(1)根据 = = =30 可得，羽毛下落的高度 h =0.36m，铁片下落的高度 h =0.90 mL L L0 1 21 2h 3 2对铁片有h = gt2 解得t= = s2 g 101(

32、2)羽毛下落至图示时刻满足h = at2 解得 a=4 m/s224 15羽毛下落到管底前瞬间速度最大v =2ah 解得v = m/s0 mf a 3(3)羽毛下落时，由牛顿第二定律得 mgf =ma 可得 =1- =mg g 520. 小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由水平直轨道 AB、竖直圆轨道 BCDEF、水平直轨 道 FG、倾斜直轨道 GH 平滑连接而成。竖直圆轨道圆心为 O，半径为 r，B、F 是圆轨道最低点，D 是最高点，C、E 与圆心 O 等高。倾斜直轨道 GH 倾角 =370。两个质量均为 m 的小球 P、Q 放在水平轨道 FG 上，中间夹有一弹簧，弹簧不与小球连接，

33、弹簧处于压缩状态并用细线系住。烧断细线，测得 小球 P 经过 E 点时，对轨道的压力为 4mg。已知小球在倾斜轨道 GH 上运动时受到的阻力为 0.4mg，在 其他轨道上运动时阻力不计，轨道 GH 足够长，烧断细线后，立即取走弹簧，弹簧不会影响小球后续 的运动 sin370=0.6，cos370=0.8。求：2021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理10 / 13P 1 2 2 E 2 22 D 1 2 2 E 2 2 11F 2 2 1 02 0(1)小球 P 经过 D 点时轨道对球的压力 F 大小；1(2)烧断细线前，弹簧的弹性势能 E 大小；P(3)小球 Q 过圆轨道上 F 点时轨道对

34、小球 Q 的最大支持力 F 大小。211【答案】(1)F =mg；(2)E =6mgr；(3)F = mg5mv【解析】：(1)小球 P 在 E 点时满足 4mg=r1 1小球 P 从 E 到 D 过程，由动能定理得-mgr= mv - mv2 D 2 Emv小球 P 在 D 点时满足 F+mg= 由以上三式可解得 F =mgr(2)弹簧把两球弹开时，由动量守恒定律有 mv +mv =0 即 E =EP Q kP kQ1由能量守恒定律可知E =E +E =2( mv +mgr) 解得 E =6mgrP kP kQ P(3)由(2)可知 E =E =3mgr，设小球 Q 沿 GH 运动最远的距离

35、为 x，则高为 0.6x 小球 Q 沿 GH 向上运动kP kQ至最高点的过程有：-mg0.6x-0.4mgx=0-EkQ1小球 Q 沿 GH 向下运动再到 F 的过程有mg0.6x-0.4mgx= mv -02 Fmv小球 Q 在 F 点时有F -mg= 解得F = mgr 521. 如图甲所示，在绝缘光滑桌面上，以 O 为原点、水平向右建立 x 轴。桌面上有一边长为 L=0.1m 的 单匝正方形线框 abcd，cd 边位于 x=0 处，质量 m=0.1kg、电阻 R=0.2。在0x0.2m 的区域内存在方 向竖直向上的磁场，其中在0x0.1m 内为匀强磁场，磁感应强度 B =B =1T，在

36、0.1mx0.2m 内，磁 感应强度随位置 x 的变化规律符合 B =B cos5(x-0.1)，如图乙所示。在 t=0 时刻，线框在沿 x 轴方向的外力 F 作用下先向右以 a=0.2m/s2的加速度从静止开始做匀加速运动，前进 0.1m 后以此时的速度做匀速运动。(1)求线框 ab 边将要进入磁场瞬间，外力 F 的功率 P；(2)线框 cd 边从 x=0.2m 到 x=0.3m 过程，流过线框截面的电荷量 q；(3)在图丙中画出线框穿越磁场过程中，流过线框的电流 i 随时间 t 变化的 i-t 图像，要标明图线转折点 的坐标，不要求写计算过程，以 cd 边刚进磁场时的电流方向为正方向。20

37、21 高考选考科目浙江省 3 月联考物理11 / 132 E 0 A 0A 0 A 1 2 3 m m 3 m 0 00 0 2 2 1 2 2 1【答案】(1)610-3W；(2)q= C ；(3)10B L2 2aL【解析】：(1)ab 边将要进入磁场瞬间，v= 2aL ，E=B Lv，I= 由 F =B IL 可得 F =R R由 F-F =ma 可得 F=ma+FAF 的功率 P=Fv=610-3 Wv L(2)cd 边从 x=0 到 x=0.1m 过程所用时间 t = =1s cd 边从 x=0.1m 到 x=0.2m 过程所用时间 t = =0.5sa vLcd 边从 x =0.2

38、m 到 x=0.3m 过程所用时间 t = =0.5sve=B Lv=B cos5(x-0.1)Lv=0.02cos(t-1.5)(V)2 0此电动势与交流发电机模型中产生的电动势类似，对照 e=E cost，可得对应的最大值 E =BS=0.02 V，T(= rad/s，即 T=2s，可知t = ，对应线圈从与磁场平行的位置匀速转过4900到中性面的过程.T BS E 1在 内，可得q= = = C4 R R 10e B Lv B Lat(3)cd 边从 x=0 到 x=0.1m 过程，0t1s ，i= = = =0.1t(A)R R Re B Lv1-cos(t-1)cd 边从 x=0.1

39、m 到 x=0.2m 过程，1st1.5s ，i= =- =-0.1+0.1 cos(t-1)(A)R Re B Lvcos(t-1.5)cd 边从 x=0.2m 到 x=0.3m 过程，1.5st2s ，i= =- =-0.1 cos(t-1.5)(A)R R22. 如图所示，圆 O 半径为 a，与 x 轴相切于坐标原点 O，A、B、C 是圆上三点，BO 平行于 x 轴，2 2AO 与 BO 夹角 =600 2 2，CO 与 BO 夹角 =300。有一粒子源 O ，可沿圆弧 ABC 移动，能向 O 射出电荷量为 q、质量为 m 的带正电的粒子，速度大小为 v，单位时间内射出的粒子数为 n。圆

40、形有界匀强 磁场的圆心也在 O ，半径为 r，磁感应强度为 B，磁场方向垂直于纸面向外(图中没有画磁场)，半径 r 可在 0a 范围内调整，磁场的磁感应强度 B 可根据需要调整。有一荧光屏 K 沿 x 轴放置，粒子打在荧 光屏上时会被荧光屏吸收，同时会有亮点。在调整磁场半径 r 和磁感应强度 B 时，必须保证当粒子源 位于 B 点时，射出的粒子能打在荧光屏上的 O 点(即坐标原点)。(1)若要求粒子从射出至打到 O 点的时间最短，求半径 r 和磁感应强度 B 的大小；(2)当粒子源 O 位于圆弧 ABC 不同位置时，射出的粒子都要能打在荧光屏 K 上，求荧光屏的最小长12021 高考选考科目浙

41、江省 3 月联考物理12 / 132 2 y y y度；(3)当粒子被荧光屏吸收时，粒子与荧光屏间有相互作用力此作用力沿 y 方向的分力大小设为 F，亮点 位置的横坐标设为 x，求 F 与 x 的关系式。mv 4 3 a 3【答案】(1)r=a，B= ；(2) a ；(3)F=nmv ，- 3ax aqa 3 a2+x2 3【解析】：（1）粒子从 B 到 O 过程，粒子在磁场内轨迹半径恰为 r，圆心角为 900,从 B 到 O 的时间2a (2- )r2(ar ) 1 2r 2 mv mv mv t= + = 知 r 越大 t 越小，当 r=a 时对应的时间最短由r= 得B= =v 4 v v

42、 qB qr qa（2）粒子源在不同位置射出的粒子都会在磁场中偏转 900后射出磁场，且经过 x 轴的位置与磁场区域的大小无关.粒子源在 A 处和 C 处射出的粒子分别经过 x 轴上的 A和 C ，射出磁场时的方向与竖直方向的夹角=600，=3003 4 3由几何关系得 OA= 3a ，OC= a 荧光屏最小长度 L=OA+OC= a3 3（3）粒子源在任意位置 D 射出的粒子在磁场中偏转 900 夹角为 ，可得 x=atan v =vtan后射出磁场，经过 x 轴上的 D点，设 DO 与 BO由动量定理知-Ft=0-ntmv 即 F=nmv =nmvcos 解得F=nmva 3 ，- 3ax aa2+x2 32021 高考选考科目浙江省 3 月联考物理13 / 13