2023-2024学年浙江省金华市十校高三(上)模拟物理试卷

2023-2024学年浙江省金华市十校高三（上）模拟物理试卷一、选择题I（本题共13小颗，每小题3分，共30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．下列四组物理量中均为矢量的是（）A．电势差磁感应强度 B．热量功 C．动量动能 D．速度加速度2．如图所示，载人火箭的顶端的部分装有发射逃生系统，称为逃逸塔，逃逸塔内部包含宇航员乘坐的返回舱。在发射过程中，如果一切正常，逃逸塔不工作，随运载火箭一起升空；如果遇到突发情况，逃逸塔就会自动点火，在短时间脱离运载火箭，从而达到保护宇航员的目的。根据上述信息，下列说法正确的是（）A．火箭正常发射时，逃逸塔相对运载火箭是运动的 B．火箭正常发射时，宇航员相对运载火箭是运动的 C．若火箭发射时遇突发情况，逃逸塔将与运载火箭发生相对运动 D．若火箭发射时遇突发情况，宇航员与运载火箭始终相对静止3．2023年4月12日我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置——东方超环（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对探索未来的聚变堆前沿物理问题，提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义，下列说法正确的是（）A．目前人类只能通过裂变利用核能 B．核反应只有裂变与聚变两种，α衰变也属于裂变 C．地球上核聚变燃料氘储量丰富，氚则需要制取 D．聚变反应中带正电的2H与3H结合过程需通过高温克服核子间的强相互作用4．如图所示为高空滑索运动，游客利用轻绳通过轻质滑环悬吊沿倾斜滑索下滑。假设某段下滑过程中游客、滑环和轻绳为整体匀速下滑，速度大小为v，整体重力为G，不计空气阻力，则在这段下滑过程中（）A．游客的机械能守恒 B．轻绳保持竖直 C．整体重力势能的减少量等于系统动能的增加量 D．重力的功率为Gv5．在以速度v0匀速上升的电梯里，一小球从电梯地板以速度v1（v1＞v0）被竖直向上弹出后又落回到电梯地板，这一过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，重力加速度为g。则（）A．小球在空中运动的位移大小一定等于路程 B．小球在空中运动的平均速度大于电梯的速度v0 C．小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度v0 D．小球从抛出到离电梯天花板最近时，电梯的位移为6．如图为可调压式自耦变压器，在电压U1保持不变的情况下，滑片P顺时针转过适当角度，滑片P′向上移动适当距离，则（）A．U2将增大 B．U2将不变 C．定值电阻R0的热功率减小 D．流经定值电阻R0的电流不变7．A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，如图甲所示。两卫星之间的距离Δr随时间周期性变化，如图乙所示。仅考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是（）A．A、B的轨道半径之比为1：3 B．A、B的线速度之比为1：2 C．A的运动周期大于B的运动周期 D．A、B的向心速度之比为4：18．下列说法正确的是（）A．液体分子永不停息的无规则运动称为布朗运动 B．光经过大头针尖时影的轮廓模糊属于干涉现象 C．康普顿效应中入射光子与电子碰撞发生散射后，波长变大 D．黑体辐射电磁波的强度只与黑体的本身材料有关，与温度无关9．如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后，在0～t0内驱动线圈的电流iab随时间t的变化如图乙所示。在这段时间内，下列说法正确的是（）A．发射线圈中感应电流产生的磁场水平向左 B．t＝t0时驱动线圈产生的自感电动势最大 C．t＝0时发射线圈具有的加速度最大 D．t＝t0时发射线圈中的感应电流最大10．如图所示，边长为2a的正方体玻璃砖，底面中心有一单色点光源O，从外面看玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，不考虑光的反射。从外面看玻璃砖四个侧面被照亮的总面积为（）A．2a2 B．a2 C．2πa2 D．πa211．甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为5cm/s，两列波在t＝0时的部分波形曲线如图所示。下列说法中正确的是（）A．甲的波长大小为6cm、乙的波长大小为5cm B．甲、乙两列波能在介质中发生干涉 C．t＝0时刻相邻的两个位移为8cm的质点间距是30cm D．从t＝0开始0.1s后介质中第一次出现位移为−8cm的质点12．霍尔推进器将来可能安装在飞船上用于星际旅行，其简化的工作原理如图所示，放电通道两端电极间存在加速电场，该区域内有与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例，工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力，某次测试中，氙气被电离的比例为η，氙离子喷射速度为v0，推进器产生的推力为F，推进器质量m，已知氙离子的比荷为k；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（）A．将该推进器用于宇宙航行时，飞船获得的加速度a＝ B．氙离子的加速电压约为U＝ C．氙离子向外喷射形成的电流约为I＝ D．每秒进入放电通道的氙气质量约为13．如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分，小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰处于静止状态。已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为﹣6q，h＝R，重力加速度为g，静电力常量为k，则（）A．小球a的线速度为 B．小球b的角速度为 C．小球c的向心加速度大小为 D．外力F竖直向上，大小为二、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）（多选）14．下列说法正确的是（）A．水波、声波和电磁波等一切波都能发生干涉和衍射 B．只要波源不动，观察者接收到的波的频率就跟波源发出的频率一样 C．当LC振荡电路中电流最大时，电容器两极板间的电场能最小 D．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫解调（多选）15．如图所示，在研究光电效应的实验中，用频率为ν的单色光照射阴极K时，能发生光电效应，并测得遏止电压为U。若用上述单色光照射一群处于n＝2的激发态的氢原子，恰能使氢原子跃迁到n＝6的激发态，已知电子的带电荷量为e，真空中的光速为c，普朗克常量为h，氢原子在能级n上的能量En与基态的能量E1满足En＝，则（）A．光电子的最大初动能为hν﹣eU B．阴极K的极限频率为ν﹣ C．氢原子基态的能量为E1＝﹣hν D．氢原子的能级从n＝3跃迁到n＝2时发射出光的波长为三、非选择题（本题共7小题，共55分）实验题（14分）16．在“研究平抛运动”的实验中，为了测量小球平抛运动的初速度，采用如图甲所示的实验装置。实验操作的主要步骤如下：a.将坐标纸用图钉固定在木板上，并将木板竖直固定；b.将斜槽安装在木板左端，调节斜槽末端轨道水平，同时将重垂线挂在水平轨道边缘；c．在斜槽上端一固定位置静止释放小球，同时记录抛出点位置O，记录重垂锤线方向；d.小球从O点飞出后，撞到与木板平面垂直的竖直挡条上。小球撞击挡条时，会在挡条上留下一个痕迹点。用铅笔将痕迹点的投影点记录在坐标纸上；e.向右移动竖直挡条，从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，小球撞击挡条后，再次将挡条上痕迹点的投影点记录在坐标纸上，重复以上操作；f.取下白纸，描绘平抛运动轨迹，研究轨迹的性质，求出小球平抛运动的初速度大小。①实验过程中，要建立直角坐标系。在下图中，坐标原点选择正确的是。​②关于这个实验，下列说法正确的是。A．斜槽的末端一定要水平B.一定要使用秒表来测量平抛运动的时间C．竖直挡条每次向右移动距离一定要相等D．一定要记录抛出点的位置，才能求出小球的初速度③某同学在实验中，只记下斜槽末端悬挂重垂线的方向，根据实验描绘出一段轨迹。如图乙所示，选取A、B、C三点，测得三点离重垂线的距离分别为x1＝21.5cm、x2＝35.5cm、x3＝49.5cm，并测得AB两点间的高度差hAB＝20.0cm、BC两点间的高度差hBC＝30.0cm，则小球平抛的初速度v0＝m/s，小球的半径R＝cm。17．某同学想利用电路精确测量一根粗细均匀合金丝的电阻率。实验器材：稳压电源（电压未知，内阻不计）、电压表（量程15V，内阻约15kΩ：量程3V，内阻约3kΩ）、电流表（量程3A，内阻约0.2Ω；量程0.6A，内阻约1Ω）、保护电阻（R0阻值未知）、开关S、刻度尺、游标卡尺、导线若干、待测合金丝等。请完成相关实验内容：​（1）测量合金丝直径时，游标卡尺示数如图甲所示，读数为mm；（2）该同学用多用表的欧姆挡测量整根合金丝的电阻时，把选择开关置于“×1”挡时，发现指针偏转如图乙所示，则金属丝的电阻为Ω；（3）将合金丝固定在绝缘的刻度尺上，在合金丝上夹上一个可移动的小金属夹P。根据现有器材，部分电路连线如图丙所示，请在答题纸上完成实物连接。（4）完成电路连接后，操作如下：a.开启电源，将P移到合金丝上适当的位置，闭合开关S；b.记录电压表和电流表的读数U、I，记录合金丝接入长度L，断开开关S；c．改变金属夹P的位置，闭合开关S，重复步骤b的操作：d．利用记录的数据分别描绘关系图象（如图丁）和﹣关系图象（如图戊）；e．利用图象信息求解合金丝的电阻率ρ。①由U﹣I关系图象可得，稳压电源电压U0＝V；②算得合金丝的横截面积S＝10﹣6m，由﹣关系图象可得电阻率ρ＝Ω•m。（5）下列关于物理学实验中研究方法的叙述正确的是。A．利用光电门测速度，运用了理想模型法B．验证平行四边形定则的实验，运用了等效替代法C．伽利略对自由落体运动的研究，运用了控制变量法D．利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，运用了微元法18．下列关于物理学实验中研究方法的叙述正确的是（）A．利用光电门测速度，运用了理想模型法 B．验证平行四边形定则的实验，运用了等效替代法 C．伽利略对自由落体运动的研究，运用了控制变量法 D．利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，运用了微元法19．有一种水上滑梯的结构可以简化如图甲：可看作质点的总质量为m的滑船（包括游客），从倾角θ＝37°的光滑斜轨道上高为H＝0.25R的A点由静止开始下滑，到达离地高为h＝0.2R的B点时，进入一段与斜轨道相切的半径为R的光滑圆弧轨道BCD（C点为与地面相切的圆弧轨道最低点，BD两点等高，CE、EG在同一水平面内），紧接着滑上一底面离地高度也为h且与水平面成β＝60°角的足够大光滑斜面abcd（圆弧轨道在D点切线恰好在斜面abcd内，切线方向与斜面水平底边ad成夹角α＝60°），当滑船沿斜面上升到最高点J（图中未画出）时，会触发一个提供水平风力的装置（图中未画出），装置开始在整个斜面内提供水平风力（如图乙）。滑船最后在斜面水平底边ad上某点进入动摩擦因数为μ的足够大水平接收平台defp（不计进入时的能量损失）。（1）求滑船滑到C点时对圆弧轨道的压力大小；（2）在触发风力装置前，求滑船在斜面上运动的加速度大小和运动最高点J到水平底边ad的距离；（3）当水平风力大小为F0时，滑船运动到最高点J后的轨迹与斜面底线ad的交点为E（E点未画出），JE恰好垂直底线ad；现改变风力为F（滑船在整个斜面运动过程中F不变，且F≤F0），求滑船在接收平台defp内滑行总路程S的可能范围。20．某同学喝一盒牛奶但未喝完，想测量剩余牛奶的体积。他发现插在牛奶盒里的透明竖直吸管内残留了一小段长度为l的牛奶柱，于是用蜡将接口密封，吸管下端在液面上方，如图所示。他先在室内测得牛奶盒接口处到牛奶柱下端的距离为l1，再将牛奶盒拿到室外一段时间后，测得接口处到牛奶柱下端的距离变为l2。已知室内的热力学温度为T1，室外的热力学温度为T2（T2＞T1），大气压恒为p0，吸管横截面积为S，牛奶盒容积为V0，牛奶密度为ρ，重力加速度为g，忽略吸管壁的厚度和牛奶柱的蒸发，整个过程牛奶盒未形变，牛奶未溢出，牛奶盒及吸管内的封闭气体视为理想气体。（1）求剩余牛奶的体积；（2）若气体的内能与热力学温度成正比，比例系数为k，求该过程封闭气体吸收的热量。21．如图所示，电阻为2R、半径为r、匝数为n的圆形导体线圈两端与导轨AD、MN相连。与导体线圈共圆心的圆形区域内有竖直向下的磁场，其磁感应强度随时间变化的规律如图2所示，图2中的B0和t0均已知。PT、DE、NG是横截面积和材料完全相同的三根粗细均匀的金属棒。金属棒PT的长度为3L、电阻为3R、质量为m。导轨AD与MN平行且间距为L，导轨EF与GH平行且间距为3L，DE和NG的长度相同且与AD、MN的夹角均为30°。区域Ⅰ和区域Ⅱ是两个相邻的、长和宽均分别相同的空间区域，其长度均为d。区域Ⅰ中存在竖直向下、磁感应强度大小为B0的匀强磁场。0～2t0时间内，使棒PT在区域Ⅰ中某位置保持静止，且其两端分别与导轨EF与GH对齐。除导体线圈、金属棒PT、DE、NG外，其余导体电阻均不计，所有导体间接触均良好且均处于同一水平面内，不计一切摩擦，不考虑回路中的自感。（1）求在0～2t0时间内，使棒PT保持静止的水平外力F的大小；（2）在2t0以后的某时刻，若区