浙江强基联盟2023-2024学年第一学期高三12月联考 物理试卷（含答案）

浙江强基联盟2023学年第一学期高三12月联考

物理试题

考生须知：

1.本卷满分100分，考试时间90分钟；

2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场、座位号及准考证号并核对条形码信息;

3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效，考试结束后，只需上交答题卷；

4.本卷中重力加速度g均取10m/s2o

选择题部分

一、选择题I（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.下列选项中的物理量是矢量且其单位表达正确的是

A.电势JB.力NC.功VD.质量kg

2.9月16日7时35分，G9313列车自杭州东站驶出，亚运智能动车组列车载客运营，串联起杭州与宁波、

温州、金华、绍兴、湖州5座亚运协办城市。下列表述正确的是

A.“9月16日7时35分”表示时间间隔

B.该列车座位上安装有USB接口，能给手机供220V交流电

C.研究列车从杭州到宁波的运动轨迹，可将列车视为质点

D.智能动车组实现自动驾驶，电子屏上显示的“当前时速”指平均速度

3.如图所示，机器狗将物资驮运在水平背部，忽略空气阻力，则

A.匀速上坡时，货物的机械能守恒

B.加速前进时，物资对机器狗的力小于机器狗对物资的力

C.机器狗能跳过小障碍物，起跳离地后物资处于超重状态

第3题图

D.机器狗用5G信号定位，该信号是电磁波能在真空中传播

4.两静止在水平地面上的“人字梯”和“八字脚”桌子如图所示，“人字梯”上端有钱链链接可改变左右两脚的

夹角，桌子为一次注塑成型的塑料桌，则

第4题图

A.塑料桌桌脚可能不受地面摩擦力作用

B.“人字梯”梯脚不受地面摩擦力作用

C.塑料桌左侧桌脚一定受到地面水平向右的摩擦力

D.“人字梯”左边梯脚受到地面的摩擦力水平向左

5.“神舟十七号”10月26日顺利对接“天宫”空间站，“天宫”距地约400km,哈勃望远镜距地约600km,北

斗同步卫星距地约36000km,珠峰顶海拔约8800m,则

A.珠峰顶山岩随地自转的角速度比山脚下的物体大

B.哈勃望远镜绕地的线速度比“天宫”的线速度大

C.北斗同步卫星绕地周期与珠峰随地自转的周期相同

D.“天宫”对接后由于质量增大，向心加速度将变大

6.某汽车无线充电站的无线充电设备充电效率约为80%,一辆新能源汽车最大充电容量为54kW-h,从0

到100km/h的加速时间为7s。当汽车电池容量低于最大容量20%,要求进入充电站进行充电。下列说法

正确的是

A.充电过程能量不守恒

B,从电池容量20%到充满电,需要消耗电能43.2kW-h

C.电机正常工作时的电流等于输入电压与电动机电阻的比值

D.保持最大功率恒定不变加速时，汽车的加速度减小

7.一个正六边形玻璃砖的截面图如图所示，有一束光从AB面的中点O处入射，入射角0=45。,光线经AB

界面折射恰到达CD边中点处，则75。：

ED

D.增大入射角，一次折射后光线可能射到BC中点第7题图

8.如图所示，1958年科学家发现地球周围近层宇宙空间的范艾伦辐射带，其中存在着高达几兆电子伏的

电子以及高达几百兆电子伏的质子。质量为m的某科研卫星经过该区域想利用高能粒子发电，发电吸收

板面积为S,假设每秒单位面积上有n个能量为E的粒子被吸收板捕捉，其中60%的能量被吸收并转化

为电能，单位面积受到粒子平均作用力为F,以下说法正确的是、\\|//犷

A.粒子仅在地磁场的作用下动能不变:

B.范艾伦辐射带的存在一定与地磁场无关

C.吸收板t时间内吸收高能粒子获得电能nSEt紧「

D.吸收板t时间内的平均加速度为子第8题图

9.一迷你热气球以速度为=5m/s从水平地面上匀速上升，假设从该时刻起，热气球在水平方向上受一恒

定风力，且竖直上升的高度h与水平方向上的速度vx在大小上始终满足h=vx,则当热气球上升到h=4m

时，热气球离出发点的水平距离为

A.1.4mB.l.6mC.1.8mD.2.0m

10.真空中存在点电荷qi>q2产生的静电场，其电场线的分布如图所示，图中P、Q两点关于点电荷以

水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为4、EQ,电势分别为外、（PQ。一个带电粒子沿虚线轨迹从

M移动至N,则

A.Ep>EQ,(pP<<PQ

B.qi和q2带同种电荷,qi>(?2

C.从M移动至N,加速度先减小再增大

D.粒子带负电，从M至N它的电势能先变大后变小

力tottm

11.如图1所示，同一均匀介质中的一条直线上有相距10米的两质A、B,C为AB中点，从。时刻起，

波源A、波源B同时开始振动，且波源A发出的波只向右传，波源B发出的波只向左传，图2为A的振

动图像，图3为B的振动图像，若A向右传播的波与B向左传播的波在0.5s时相遇，则下列说法正确的

是

八y/cm

20

0「20.3〃s

-20

第11题图1第11题图2第11题图3

A.两列波的波长均为2m

B.两列波在AB间传播的速度大小均为5m/s

C.在两列波相遇的过程中，在t=0.7s时，C点的振动加强

D.在B的右边有一观察者向右运动，观察者接收到的频率大于5Hz

12.粒子直线加速器原理示意图如图1所示，它由多个横截面积相同的同轴金属圆筒依次组成，序号为奇

数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源相连，交变电源两极间的电压变化规律如图2所示。在t=0

时，奇数圆筒比偶数圆筒电势高，此时和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)的中央有一自由电子由静止

开始发射，之后在各狭缝间持续加速。若电子质量为m,电荷量为e,交变电源电压为U,周期为T。不

考虑电子的重力和相对论效应，忽略电子通过圆筒狭缝的时间。下列说法正确的是

■i-，心，-，，“

圆板()！234\2Tl13T

第12题图1第12题图2

A.要实现加速，电子在圆筒中运动的时间必须为T

B.电子出圆筒1时的速度为出圆筒2时速度的两倍

C.第n个圆筒的长度应满足L=呼/

D.要加速质子，无须改变其他条件但要在T/4到9时间内从圆板处释放

13.如图所示，发电机矩形线框匝数为N,面积为S,线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为

B,线框从图示位置开始绕轴OO,以恒定的角速度s沿顺时针方向转动，线框输出端接有换向器，通过电

刷和外电路连接。定值电阻Ri、R2的阻值均为R,两电阻间接有理想变压器，原、副线圈的匝数比为2：

1,忽略线框以及导线电阻。下列说法正确的是

A.安装了换向器，变压器副线圈没有电压

B.转动一圈过程，通过Ri的电量为安

C.图示位置线框产生的电动势最大

D.发电机的输出功率为叱

oR第13触图

二、选择题11（本题共2小题，每小题3分，共6分o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3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

14.国Cu原子核静止时有19%的可能发生p+衰变，方程为解C&-患Ni+加并放出能量为Er的y光子。

已知Cu、Ni和论的质量分别记为小八m2^m3,衰变放出光子的动量可忽略，该过程释放的核能除去y

光子的能量Ey外全部转化为招Ni和氾的动能。在匀强磁场中衰变产生的招N和氾，两者速度方向均与

磁场垂直，做匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A.需Ni和？e在磁场中匀速圆周运动轨迹为内切圆

B.篇M的比结合能大于端Ca的比结合能

2

C.生成物的总动能为Ek=（mt-m2-m3）c-Ey

2

D.%Ni的动能为EkNi=’7[（叫-m2-m3）c-Ev]

TYI2T?713L1J

15.为了解决光信号传输中的衰减问题，常常在光纤中掺入辑元素。辑离子能级如图所示，标识为

419

h3/2的辑离子处在亚稳态，不会立即向下跃迁。用能量约为2.0x10-/的激光光子把处于基态能级

4

h5/2的辑离子激发到4I11/2能级，再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级4/13/2,从而使该能级积聚的离子

数远超过处于基态的离子数。当光纤中传输某波长的光波时，能使处在亚稳态能级的离子向基态跃迁，

产生大量能量约为1.3x10-197的光子，输出的光大大加强了，普朗克常量八=6.6x10-34/.S。则

A.无辐射跃迁中一个镇离子放出的能量约为1.3XIO一1）

B.这种光纤传输能补偿任何频率的光信号

C.激光通信利用的是激光可以被调制的性质

D.亚稳态的离子向基态跃迁，产生光波波长约为1.5nm

非选择题部分

三、非选择题部分（本题共5小题，共55分）

16.实验题（I、II、III三题共14分）

16-I.（7分）（1）在用如图1所示的装置做“探究共点力合成的规律”实验中

①本实验主要体现的科学方法是▲；

A.等效替代法B.极限法C.控制变量法

②在某一次实验中，其中一弹簧测力计的指针如图2所示，则其读数％=N，另一拉力F2的大小为3N;

第16-1题用1

③鼻、&的方向如图3所示，用作图法求匕、&合力大小F=N;

⑷关于此实验下列说法正确的是▲;

A.橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力

B.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

C.拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，弹簧测力计的外壳不能与木

板产生摩擦

（2）某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，装置如图4,气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固

定一遮光条，测得气垫导轨与水平面的夹角为0,滑块静止释放时挡光条的左边缘与光电门的距离为1,

用天平测得滑块及挡光条的总质量m=0.20kgo

①用游标卡尺测挡光条的宽度如图5所示，则（1=▲cm。某次实验，测得挡光条通过光电门的挡光时

间为40.1ms,则滑块的动能£0=/（此空保留两位有效数字）。

②研究滑块由静止下滑至光电门的过程，重力势能改变取AE囱讥仇实验结果表明，系统动能的增

加量AE团始终略大于回，其原因可能是▲,

A.挡光条的宽度过大；

B.滑块受到的阻力过大；

C.滑块的重心在挡光片左边缘的左侧。

16-11.（5分）某实验小组在电压表、电流表、电阻箱等实验器材中选一些来测量干电池组的电动势与内阻。

第i6-n题图1

（1）为了了解电压表内阻的大概值，用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻，如图1所示，多用电表的

红表第应该与电压表的▲（填“正”或"负”）接线柱相连,经过正确操作，选择x100挡时，示数如图2

所示，则电压表的电阻值约为▲

⑵为了测量某电池组的电动势和内阻，除了该电压表外，现提供的器材如下：A.某型号电池组（电动势约

为3.0V、内阻很小）；B.电流表®（量程2A,内阻约为2Q）;C.电阻箱R（0〜99.9Q）;D.开关和导线若干。该

实验小组设计甲、乙两个实验方案，实验电路图分别如图3、4所示，利用方案甲测量出的数据，作出它

的U-i—pi图像如图5,利用方案乙测出的数据作出图像如图6所示，则通过方案乙测出电池组

的内阻r=（用图中的字母表达，k为图像的斜率，b为图像与纵轴的交点值）

第16-II题图3

（3）你认为以上方案测量的内阻哪一个更接近真实值（填“甲”或"乙”）。

16-111.（2分）以下实验中说法正确的是▲（多选）。

A.“测定玻璃折射率”的实验中入射角越大，则反射光强，折射光弱，越容易观察

B.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁

芯，是为了减少涡流

C.在油膜法估测分子大小的实验中，如果有油酸未完全散开会使测量结果偏小

D.在“用单摆测重力加速度”实验中，若某同学直接把摆线长度当作摆长了，用多组实验数据做出T2-L图

线，该同学认为这样对g值的测量没有影响

17.（8分）如图1所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积5=2x10-3^2、质量

m=4kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离/。=

24cm,,在活塞的右侧d=12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度T。=300K,大气压强p。=

1.0x105Pa1,现将汽缸竖直放置，如图2所示，取g=10m/s2。

（1）竖直后，求活塞与汽缸底部之间的距离；

（2）竖直后，求加热到630K时气体的压强p2;

（3）若汽缸竖直放置时气体压强为pi,加热到630K时的压强

为P2,，活塞移动距离为L,气体总共吸收热量为Q,求气体内

能增量（选用以下物理量表示：Q、pi、pz、S、L、m）

笫17题图2

18.(11分)如图所示的水平轨道AB、倾斜直轨道DE用圆弧管道连接，圆弧半径.R=1科管道的内径远小

于R,可忽略不计。直轨道与圆弧在B、D两点相切，各部分平滑连接，倾斜直轨道DE与水平面的夹角

8=372ABCDE在同一竖直面内，质量私,=0.5kg的滑块a放在水平直轨道离B点足够远处，质量

mb=0.1kg的滑块b停放在管口D处。略小于管道的内径，质量nic=0.1的的小球c,以某一初速度从

物块a的右侧某处出发，经过圆弧轨道恰到达D处。两滑块与轨道的摩擦因数〃=0.5,,不计小球的摩

擦力，小球与物块间碰撞均为弹性正碰。

(1)求小球在通过C点时对管道的压力大小；

(2)求小球第一次与a相碰后滑块a的动能.EE;

(3)增大小球向右出发的速度，小球在D处与滑块b碰撞，碰撞后

滑块上升到最远处离D点的距离L=4mo在D处有一特殊装置，

使小球与滑块b相碰后能停在管口，直到再次与滑块相碰，小球

再次离开D处。小球通过与滑块的反复碰撞最终停止，求滑块a

在水平轨道上滑行的总距离So第18题图

19.(11分)如图1,光滑滑板A、B叠放在水平台面上。如图2,在滑板B内固定有电阻=0」。的线框

b,在线框右侧内填充有磁介质，可以增强线框中电流产生的磁场。如图3,滑板A内固定有电阻，&=

0.1。的线框a及与a连接的电路，电路中Ri=0.1250,=0.5初始时线框a、b的位置如图4,线框

b的左侧有B=0.17\、垂直纸面向下的匀强磁场。只考虑线框b在磁介质区域产生磁场，其磁感应强度

Bj,=0.4/(T),,其中I为线框b中的电流大小。线框a、b足够长，线框b的宽度嗝=。.5科,线框a的宽度

大于0.5m,线框a中电流产生的磁场较弱，忽略不计，不计两线框的自感，滑板B的总质量加方=1也0

运动过程中滑板A、B的轴线总保持在一条直线上，将滑板A固定。

第19题图1

誓框，已磁介质

rB4

第19题图2第19题图3

第19题图4

⑴滑板B以外=5zn/s向左运动，求此时线框b中的感应电流Ii及安培力大小FG

⑵用水平力FB向右拉滑板B,保持滑板B以外=5zn/s的速度向右做匀速直线运动，求FB的大小及

Ri上消耗的功率Pi;

(3)不施加外力，滑板B以初动能E□向右减速滑行，最终停止，减速过程线框b产生的热量为Qb，求该

过程电阻Ri上产生的焦耳热Qi。

20.(11分)托卡马克装置是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，将容器简化为如图1所示的足

够长的空心圆柱，其半径为&=(或+1)R，。。'为空心圆柱的中心轴。圆柱内部以半径为R的圆为边界

分成两部分磁场，正视图如图2所示，外环分布有垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场；内环分布

有逆时针的环形磁场，磁感应强度大小处处相等且大小为B。。在D点设置一原子核发射装置，可发射电

荷量为q、质量为m的笊核与电荷量为q、质量为|rn的瓶核，核子发射时速度方向如图2所示沿半径向

外，除碰撞外，忽略粒子间的相互作用。

(1)笊核运动时能够恰好不与容器相碰，求笊核发射的速度v01;

(2)次核发射速度v02=嘿^,需要经过多长时间旅核第一次回到D点同一条轴线上的D点；

(3)若两个动量方向相反，大小均为P的笊核与疑核对心碰撞发生核聚变，生成一个质量为2m的氢核和

质量为|小的中子，碰后氢核的速度为也，求该过程释放的核能力,△£;

⑷假设原子核发射装置只持续稳定发射速度为v02=口等的氤核粒子，设定Bo=B,粒子稳定后，轴向

单位长度内有n个氤核，求圆柱形容器内沿轴线方向的等效电流。

%am।m2

浙江强基联盟2023学年第一学期高三12月联考

物理试题参考答案

选择题部分

一、选择题I（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）

12345678910111213

BCI)ACDBABDCCD

1.选B。电势、功、质量均为标量，单位均正确,力是矢量，国际单位为N,故B正确。

2.选C。选项A表示的是时刻;B选项USB接口输出的是低压直流电;C选项研究距离相对列

车很长，列车可视为质点;D选项电子屏上的显示速度是指列车瞬时速度。

3.选D。选项A错误，匀速上坡,动能不变，势能增大,机械能增加;选项B根据牛顿第三定律.

两力相等,B错误;选项C离地后仅受重力，处于完全失重状态,C选项错误;选项D电磁波区

别于机械波能在真空中传播。

4.选A。一次性注塑的桌子是固化结构,没有水平方向的运动趋势,A正确,C错误;“人字梯”

顶部钱链链接，底部受到摩擦力作用，左侧梯脚有向左运动趋势，受向右摩擦力，故B、D

错误。

5.选C。选项A所有地球上各纬度角速度均相同，故A错误;选项B哈勃高度比‘'天宫”的高度

要高，线速度要小，故B错误;选项C同步卫星与地球自转周期相等，故C正确;对接后线速

度和半径等并没有发生变化,根据。=今,加速度不变,D错误。

6.选D,选项A充电过程有损耗但仍遵循能量守恒定律，故A错误;选项B最大充电容量为

54kW・h,从20%到充满，考虑到充电效率,EX8O%=54X（1-2O%）kW-h,E=54kW•h

故B错误;C选项没有考虑电动机为非纯电阻，故C错误;保持功率不变加速，由P=F•□得

速度增大，牵引力减小，故合力减小，加速度减小，故D正确。

7.选B。由几何关系可得NPOO'=30°,根据〃=需票=虑，故A错；由n=j2

得临界角为45°,故B正确;根据能量守恒定律，折射光线的能量与反射光线的J

能量之和等于入射光线的能量,故C错误;增大入射角到90。,折射角最大为\%

45°,根据几何关系，折射光线不可能射到BC中点，故D错误。%7题需

8.选A。洛伦兹力不做功，故A正确;该辐射带显然受到地磁场的作用影响，B错误;吸收的粒

子总能为E,0=”ESf,但转化为电能部分仅占60%,故C错误;根据牛顿第二定律可知加速度

。=小，故D错误。

m

9.选B。由水平方向做匀加速，竖直方向做匀速运动,根据/，=4m,得/=0.8s。再由,，得

【高三物理•参考答案第1页（共6页）】

水平方向的平均速度为2m/s,故水平位移x=vt=\.6m,选B。

10.选D。根据电场线的疏密程度及矢量登加可知A错误;根据电场线的方向可知两点电荷带

异种电荷，故B错误；由场强特点可知,M到N过程场强先变强后变弱，粒子加速度先增大

后减小,C错误；由轨迹、电荷受力及电场线方向关系可知带负电荷，电场力对粒子先做负功

后做正功，电势能先增大后减小,D正确。

11.选C。同种介质波速相同，周期不同，波长不同，A错误；由题意得。=5=10m/s,故B错

误;根据振动图像,0.7s左侧波源传到C点处的振动方向向上，右侧波源也是振动方向向

上，故叠加后C处振动加强,C正确;D选项为考查多普勒效应，观察者远离波源运动，频率

减小，小于5Hz,故D错误。

12.选C。要实现加速,电子再收屏蔽桶中匀速运动半个周期才能在出口处实现电场换向再次

加速，故A错误;根据狭缝间速度满足功能关系得u=J序可知，速度为5=々必故B

错误;根据AB选项解答可知,C正确；由于质子的比荷与电子不同，桶的长度要变化或者电

源周期、电压等变化才能进行加速，故D错误。

13.选D。变压器中只要有电流的变化就能实现变压，故A错;转过一圈中，流过R的电流不

等于发电机输出的全部电流,故电量不等于磁通量的变化与电阻的比值,B错误；图示位置

为中性面位置，电动势最小，故C错误;根据变压原理、交流电的有效值及电阻关系可以算

出输出的功率,D正确。

二、选择题II（本题共2小题,每小题3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3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

E

14.选BC。都是正电性质.故两粒子速度方向相反,轨迹外切，故A错误;反应物比生成物的比

结合能要大，故B正确；根据能量守恒可得C正确；Ni的动能为Eg=谭晟［（见一加2—

013）,2-故D选项错误。

15.选CD。无辐射跃迁过程的能级差3T5=7X10-2。1，故A错误；只有特

定频率的光才能产生激发离子跃迁,故只能补偿特定频率的光信号,B错误;C激光通信利

用了激光可以像无线电波那样被调制.故C正确;根据能级差△E=E=1.3X10-19J及4=

亍=1.5〃m,故D正确。

非选择题部分

三非选择题部分（本题共5小题，共55分）

16.实验题（1、口、D1三题共14分）

16-1.（7分）

【高三物理•参考答案第2页（共6页）】

（1）①A

②1.90

③3.00±0.3

©B

（2）①4.050.10

②A

16-n.（5分）

⑴负3000或3.0X103

（2）伍

（3）甲（2分）

16-皿.（2分）

BD

17.（8分）

（1）4=%+管=1.2X105pa.............................................（1分）

paSl”，|S/|

T„—T）..........................................................（1分）

li=20cm..............................................................（1分）

（2）假设”=630K时活塞到达卡环处，则/2=/i+d=36cm

p\Sl\_pzSlz

（1分）

T,一T2..........................................................

p2=r^Pi=1.4X105Pa>%符合题意....................................

（1分）

4/1

色=1.4X105pa........................................................（1分）

（3）根据热力学第一定律

Q+W=^U............................................................（1分）

活塞到达卡环前压强不变，到达卡环后不做功

W=-plSL

△U=Q—%SL..........................................................（1分）

18.（11分）

（D/w.gKsin530=-^-m.v,2................................................（1分）

（1分）

R

FNC=1.6N............................................................（1分）

2

（2）mlgli（1+sin53°）=^-mevu

VB=6m/s（1分）

【高三物理•参考”案第3页（共6页）】

碰撞时

m（vn=m（v'+mava

彳1肛VR9=y1w<v/?十I1彳Va2

U=2m/s..............................................................（2分）

2

Ek=-jmavu=lJ......................................................（1分）

（3）。下滑时

mbgs\n0—/jtm/,gcos6=mg

a=2m/s2

vn）=V2aL=4m/s......................................................（1分）

。与c碰撞后，小球的速度4=4m/s

2

megR（1+sin530）=vn—

小球返回3时1/=m/s............................................（1分）

与a碰撞后小球的速度聋m/sV》=6m/s,不会再次与h相碰.......（1分）

卬/g5=y1Vii2

5=1.04m..............................................................（1分）

19.（11分）

（l）E=Bdw=0.25V....................................................（1分）

八噜=2.5A........................................................（1分）

B=B八4=0.125N..................................................（1分）

（2）磁介质区域的磁场Bz=0.4L=lT

线框a的电动势E=B24H=2.5V........................................（1分）

线框a回路的电阻R=R〃+皆1等=0.2。

线框a的感应电流/〃=者=12.5A........................................（1分）

线框a左边受到的安培力F?=Bz或=6.25