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1、浙江省北斗星盟竞赛（强基）联考物理试题考生须知：1本卷共6页，满分100分，考试时间120分钟。2答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。4考试结束后，只需上交答题纸。选择题部分一、本题共有20 道不定项选择题，每题全对得满分，答错或少答不得分。1. 普朗克长度仅依赖于引力常量G、普朗克常量）和真空中的光速c，而与其它常量无关。由量纲关系，可导出其正确的表达式为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】根据万有引力定律得它的单位是，普朗克常数单位是角动量，单位为，光速的单位是，根据运算单位由量纲关系
2、，得普朗克长度的表达式为故选A。2. 三个同质且均匀分布的弹性小球A、B、C通过过质心的光滑细杆相互接触串在一起，如图所示，三球质量满足。现将三小球竖直从离地面高为h处静止自由下落，若所有碰撞均可视为弹性碰撞，则小球C上跳的高度约为（）A. 3hB. 9hC. 16hD 25hE. 36hF. 49h【答案】F【解析】【详解】根据动能定理解得，三球在落地前均有向下的速度为A球先与地面弹性碰撞后速度变为向上的与B球发生碰撞，取向上为正方向，根据动量守恒和机械能守恒有解得，AB发生弹性碰撞后的速度大小为因为所以此后BC发生弹性碰撞，与AB碰撞同理解得因为所以根据动能定理其中解得故选F。3. 将地球
3、视为质量均匀分布的球体，不考虑地球自转，其表面的重力加速度为。若考虑地球自转，则其表面纬度为处的重力加速度（地球半径为R、自转角速度为）（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】不考虑地球自转，其表面的重力加速度为，则有若考虑地球自转，则其表面纬度为处物体的万有引力垂直于地轴的分力提供自转所需向心力，一个分力即为重力，如图所示根据余弦定理有结合上述解得故选B。4. 如图所示，在水平地面上，有一横截面为的圆弧形直角弯管，圆弧半径为。管中有流速为、密度为的水通过。由于水的流动，弯管所受力的大小为（）A. B. C. D. E. 【答案】B【解析】【详解】取垂直弧形直角弯管向下的方向为正
4、方向，对水根据动量定理得解得根据牛顿第三定律可知，水对弯管压力的大小为。故选B。5. 在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为2l的拉紧细线相连以一恒力作用于细线中点，恒力的大小为F，方向平行于桌面两球开始运动时，细线与恒力方向垂直在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量为 （ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】以两球开始运动时细线中点为坐标原点，恒力F方向为x轴正方向建立直角坐标系如图1，设开始到两球碰撞瞬间任一小球沿x方向的位移为s，根据对称性，在碰撞前瞬间两球的vx、vy、v大小均相等，对其中任一小球，在x方向做初速度为零的匀加速直线运动有：；细线不
5、计质量，F对细线所做的功等于细线对物体所做的功，故对整体全过程由动能定理有：F（s+l）=2mv2 ；由以上各式解得：，故选B6. 质量很小、长度为l 的均匀细杆，可绕过其中心O并与纸面垂直的轴在竖直平面内转动。当细杆静止于水平位置时，有一只小虫以速率垂直落在距点O为处，并背离点O 沿细杆爬行。设小虫与细杆的质量均为m。欲使细杆以恒定的角速度转动，小虫爬向细杆端点的速度大小为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】该系统角动量守恒，有整理有由角动量定理有整理有因为速度是位移对时间的积分，所以到达端点的速度为故选A。7. 在如图所示的竖直平面内有以O为圆心、R为半径的圆形区域，在该
6、区域内有一方向垂直平面向里、大小B以(为常量）速率增大的匀强磁场。在磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在竖直面内为以O 为圆心的一系列同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等（）A. 位于直径上的的导线DE，其电动势为零B. 单位正电荷沿半径为r的路径运动一周电场力做功为零C. 两端恰好位于圆周上、的导体棒的电动势大小为D. 竖直平面内位于圆形区域外一无限长直导线的电动势大小为E. 在区域，感生电场强度为F. 在区域，感生电场强度为【答案】ACD【解析】【详解】A根据电动势公式其中面积S是导体棒与圆心O所围成的三角形的面积。因为导体棒DE在直径上，所以面积S为0，所以该导体棒的电
7、动势为零。故A正确；B根据楞次定律可以判定感应电场的方向为逆时针，在半径为r处的电场不为0，沿半径为r路径运动一周，其电场力做功为所以电场力做功不为0，故B错误；C根据电动势公式其中面积S是导体棒与圆心O所围成的三角形的面积带入解得故C正确；D根据电动势公式圆形区域外，无限长直导线与圆心O所围成的三角形的面积S为圆面积的一半带入解得故D正确；EF根据电荷运动一周，电场力做功公式电场力做功公式还可以用求得电场强度其中电压U为带入解得当时，其中U的公式中，仍取半径为r的圆形区域当时，其中U的公式中，应取半径为R的圆形区域故EF错误故选ACD。8. 如图1所示，一细光束射向等腰三棱镜ABC，经过棱镜
8、AB面和AC面两次折射后射出，入射光线与折射光线的夹角称为偏向角，改变入射角，偏向角也随之发生变化，其偏向角与入射角的关系如图2所示。已知当玻璃中的光线与底面BC平行时，偏向角最小。则三棱镜的折射率为（）A. B. C. 1.5D. 【答案】B【解析】【详解】作光路图由题意及图2可知，三棱镜的折射率故选B。9. 梅斯林干涉装置如图所示，将透镜切割成对称的两半L1和L2，再沿光轴方向将它们错开一定距离放置。位于光轴上的点光源S，通过L1和L2分别成像于。垂直光轴放置观测屏，能在屏上观察到干涉条纹（）A. 观测屏位于L2与之间B. 观测屏位于与之间C. 观测屏位于右侧D. 干涉条纹为一系列同心圆E
9、. 干涉条纹为一系列同心半圆F. 干涉条纹为一系列水平的平行线【答案】BE【解析】【详解】ABC根据题意，由梅斯林透镜干涉原理可知，光路图如图所示图中为光线叠加区域，则观测屏位于与之间，故AC错误，B正确；DEF根据题意，另和距接收屏的距离分别为和，两列光波在接收屏上各点的相位差为整理可得上式中为两列光波在观测屏与光轴交点处的相位差，和分别为两列光波在像点和处的初相位，而对于确定的干涉装置，和为确定值，则为定值，另干涉条纹的轨迹方程为为常量，可知为常量，可见条纹是以观测屏与光轴交点为圆心的同心圆，由于图中为光线叠加区域，则干涉条纹为以观测屏与光轴交点为圆心的一系列同心半圆，故DF错误，E正确。
10、故选BE。10. 某同学用两块玻璃构成的劈尖干涉仪来测量空气的折射率。用单色光垂直照射劈尖，可观测到4001条干涉暗条纹。将劈尖装置抽成真空，在相同的区域范围观测到4000条干涉暗条纹，则空气的折射率（）A. B. C. D. E. F. 【答案】C【解析】【详解】设劈尖倾角为，根据劈尖干涉条纹间距公式可得相邻暗条纹间距为设单色光在真空中的波长为，在空气中的波长为，根据题意有则有可得空气的折射率为故选C。11. 图示为一平面简波在t时刻的波形曲线。若此时平衡位置在A点处媒质质元的振动动能在增大，则（）A. A点处质元的弹性势能在减小B. B点处质元的振动动能在增加C. C点处质元的振动动能在减
11、小D. 各点的波的能量密度都不随时间变化E. 波沿x轴负方向传播【答案】BCE【解析】【详解】E若此时平衡位置在A点处媒质质元的振动动能在增大，则t时刻A点处质元向平衡位置运动，即向下运动，根据同侧法，可知波沿x轴负方向传播，故E正确；A在平衡位置时，质元的动能最大，同时质元被拉伸或压缩得最厉害，即形变最大，对应的弹性势能也最大，若此时平衡位置在A点处媒质质元的振动动能在增大，A点处质元向平衡位置运动，则A点处质元的弹性势能在增加，故A错误；B根据同侧法，可知B点处质元向平衡位置运动，B点处质元的速度增大，故B点处质元的振动动能在增加，故B正确；C根据同侧法，可知C点处质元向波谷运动，C点处质
12、元的速度减小，故C点处质元的振动动能在减小，故C正确；D单位体积的介质中波所具有的能量称为能量密度故各点的波的能量密度都随时间变化，故D错误。故选BCE。12. 下列说法正确的是 （）A. 热力学系统A与B处于平衡态，则它们的压强相等B. 具有因果关系的两事件P和Q，在惯性参照系S系中，事件P先于事件Q发生，则在相对于S系做匀速直线运动的系中，事件Q有可能先于P发生C. 根据量子力学不确定关系，处于某一高能级的氢原子跃迁至最低能级时，其发射光的波长不是唯一的，而是有一定的分布宽度D. 海水降低温度可以放出大量热量，科技的不断进步使得人类有可能通过降低海水的温度来发电，从而解决能源短缺的问题E.
13、 温度一定时，黑体吸收能力最强，其辐射能力也最强F. 在四大相互作用中，弱力强于电磁相互作用力【答案】CE【解析】【详解】A热平衡就是系统内热量不会从一个物体传递向另一个物体，或者不会从系统的一部分传递到另一部分，只有系统温度相同才能满足这一要求，压强不一定相等，故A错误；B根据相对论原理可知，相对于S系做匀速直线运动的系的运动规律相同，故B错误；C根据量子力学不确定关系，处于某一高能级的氢原子跃迁至最低能级时，其发射光的波长不是唯一的，而是有一定的分布宽度，故C正确；D根据热力学第二定律可知，科技的不断进步使得人类有可能通过降低海水的温度来发电，但所需的能量更大，不能解决能源短缺的问题，故D
14、错误；E根据黑体辐射的特点可知，温度一定时，黑体吸收能力最强，其辐射能力也最强，故E正确；F在放射现象中起作用的是弱相互作用，小于电磁相互作用力，故F错误；故选CE。13. “顿牟缀芥”是两干多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录，经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体。现用下述模型分析探究。在某处固定一个电荷量为 Q 的正点电荷，在其正下方 h 处有一个原子。在点电荷产生的电场（场强为E）作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离 l，形成电偶极子。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩 p，p=ql，这里 q 为原子核的电荷。实验显示，p=E， 为原子的极化系数，反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力 F。在一定条件下，原子会被点电荷“缀”上去。（）A. F为吸引力是因为负电中心比正电荷中心更靠近点电荷QB. F为吸引力是因为被极化的原子整体呈现带负电C. 若点电荷的电荷量增加2倍，则 F 增加2倍D. 若原子与点电荷间的距离减小一半，则 F 增加32倍E. 若不考虑原子热运动，极化原子所受力矩为零【答案】ADE【解析】【详解】AB当原子极化时，与Q异性的负电荷移向Q，而与Q同性的正电荷被排斥而远离Q。这样异性电荷之
