2023台州高三下学期二模物理试题含答案

台州市2023届第二次教学质量评估试题

物 理

2023.4

命题：徐伟成（台州市第一中学）  陈燕琴（临海市回浦中学）

审题：毛伟（温岭市教育发展研究院）

本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。

可能用到的相关参数：重力加速度g均取。

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. 奥地利物理学家J.Stefan发现黑体的单位表面积在单位时间内辐射的能量为，若用国际单位制基本单位的符号来表示比例系数的单位，下列正确的是（    ）

A.  B.  C.  D.

2. 关于以下四张图片，下列说法正确的是（    ）

A. 甲图：五颜六色的彩虹是光的干涉现象

B. 乙图：利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于纵波

C. 丙图：电子穿过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性

D. 丁图：让高频电磁波的振幅随信号强弱而改变的技术叫调谐

3. 某款机械表中有两个相互咬合的齿轮A、B，如图所示，齿轮A、B的齿数之比为，齿轮匀速转动时，则A、B齿轮的（    ）

A. 周期之比  B. 角速度之比为

C. 边缘各点的线速度大小之比 D. 转速之比为

4. 下列对教材中的四幅图分析正确的是（    ）

A. 图甲：天宫一号空间实验室里的水球不受重力作用

B. 图乙：树枝受到猴子的拉力是树枝发生形变产生的

C. 图丙：汽车速度计的示数表示瞬时速率

D. 图丁：随着沙子的不断流入，干沙堆的倾角会不断增大

5. 我国发射的“悟空”号暗物质探测卫星运行在离地约为500km的圆轨道上，此卫星运行中（    ）

A. 受地球的引力保持不变 B. 线速度大于第一宇宙速度

C. 角速度大于月球绕地球运行的角速度 D. 向心加速度小于同步卫星的向心加速度

6. 电子束焊接机的核心部件内存在如图甲所示的高压辐向电场，带箭头的虚线表示电场线。一电子在电场力作用下由A沿直线运动到B。下列说法正确的是（    ）

A. 该电场为匀强电场  B. 电子运动过程中电势能逐渐减小

C. 电子运动过程中加速度逐渐减小 D. 电子经过各点的电势随位移x的变化如乙图所示

7. 小张用多用表的欧姆挡测量一个带铁芯变压器线圈的电阻。小杨两手分别握住线圈裸露的两端让小张测量，测量时表针摆过了一定角度。正当小张将表笔与线圈脱离时，小杨有电击感。下列说法正确的是（    ）

A. 实验中小张也有电击感

B. 表笔与线圈脱离前后通过小杨的电流方向不变

C. 若未放置铁芯，小杨电击感减弱

D. 小杨有电击感，是因为表笔与线圈脱离后流过线圈的电流突然变大

8. 如图所示为手机的无线充电原理示意图。正常工作状态下，输入电压为220V时，接收线圈的电压为8V。已知发射线圈的匝数为1100匝，装置的磁通量损耗约为20%。下列说法正确的是（    ）

A. 接收线圈的匝数为40匝

B. 两线圈中交变电流的频率不相同

C. 让手机略微远离充电装置，接收线圈的电压不变

D. 相比有线充电器，该装置能量损耗率更高

9. 笔记本电脑机身和显示屏分别装有霍尔元件和磁体，实现开屏变亮，合屏熄灭。图乙为一块利用自由电子导电，长、宽、高分别为a、b、c的霍尔元件，电流方向向右。当合上显示屏时，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，元件前、后表面间产生电压，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭。则元件的（    ）

A. 合屏过程中，前表面的电势比后表面的低 B. 开屏过程中，元件前、后表面间的电压变大

C. 若磁场变强，可能出现闭合屏幕时无法熄屏 D. 开、合屏过程中，前、后表面间的电压U与b无关

10. 两个振动情况完全相同的波源、，分别位于x轴上原点O和0.9m，振幅为10cm。时刻波源开始沿y轴方向做简谐运动，形成的简谐波沿x轴正、负方向传播，当波传到0.9m处，触发波源开始振动，此时x正半轴波形如图所示，两波源各自振动2s后停止振动。则下列说法正确的是（    ）

A. 两列波的传播速度为4m/s

B. 波源的起振方向沿y轴正方向

C. 在0~6s内，平衡位置处在的质点运动总路程为100cm

D. 从图示时刻开始，再过0.75s，平衡位置在处的质点位移为10cm

11. 某款电动自行车的内部电路可简化为如图所示，电源铭牌上标有“36V，12Ah”字样。正常工作时，电源的输出功率为180W，工作效率为75%，电动机机械效率为80%。已知自行车运动时受到阻力恒为40N。正常工作时（    ）

A. 电动机两端电压为36V B. 电动机的电流约为5A

C. 自行车匀速行驶的最长时间约为1.8h D. 自行车匀速行驶的最远距离约为30km

12. 如图所示，两个质量分别为和的带电小球A、B（可视为质点）通过一根绝缘轻绳跨放在光滑的定滑轮上（滑轮大小不计），两球静止，O为滑轮正下方AB连线上的一个点。两球到O点距离分别为和，到滑轮的距离分别为和，且，细绳与竖直方向的夹角分别为和，两球电荷量分别为和。则（    ）

A.  B.  C.  D.

13. 如图所示，一架战斗机沿水平方向匀速飞行，先后释放三颗炸弹，分别击中山坡上水平间距相等的A、B、C三点。已知击中A、B的时间间隔为，击中B、C的时间间隔为，释放炸弹的时间间隔分别为、。不计空气阻力，则（    ）

A.  B.  C.  D.

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）

14. 一个静止的铀核经衰变后产生一个新核X，已知、X、的原子质量分别为232.0372u、228.0287u、4.0026u，1u相当于931.5MeV的能量，则（    ）

A. 新核的中子数为90

B. 释放出的核能约为5.5Mev

C. 反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和

D. 若释放的核能全部转化动能，则新核X的动能约为0.1MeV

15. 如乙图所示，一束复色光从空气射向一个球状水滴后被分成了a、b两束单色光，分别将这两束单色光射向图甲所示的装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰为零时，电压变示数为。已知该种金属的极限频率为，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（    ）

A. a光在玻璃中的传播速度比b光小

B. b光的光子能量为

C. 保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，电流表示数变大

D. 用同一双缝做光的干涉实验，a光产生的干涉条纹间距比b光的大

非选择题部分

三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16. 实验题（Ⅰ、Ⅱ两题共14分）

Ⅰ.（7分）（1）某同学利用如图甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。

①图乙所示的弹簧用毫米刻度尺测得的长度为______cm，

②用两根不同规格的轻质弹簧a和b进行实验，得到弹力F与弹簧形变量x关系如图丙所示，关于图像分析下列说法正确的是______

A. 弹性限度内，弹簧a的劲度系数比b小 B. 弹簧a的自重比弹簧b的大

C. 弹簧a的原长一定比弹簧b的大 D. 弹簧a的图像弯曲，是因为超过了弹簧的弹性限度

（2）①在“用油膜法估测分子的大小”实验中，所选用的油酸酒精溶液的浓度为每溶液中含有纯油酸5mL。用注射器测得1mL上述溶液有75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，测得水面稳定后的油膜面积为，可算出一滴溶液中含有纯油酸的体积为______ml，油酸分子的直径约为______m。（结果均保留一位有效数字）

②某同学最终得到的油酸分子直径数值和其他同学相比明显偏大，其原因可能是______。

A. 水面上痱子粉撒的较多，油膜未充分展开

B. 使用了长时间放置且未密封保存的油酸酒精溶液

C. 计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整方格处理

D. 错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为纯油酸的体积进行计算

Ⅱ.（7分）某物理兴趣小组尝试通过实验测量某金属导体电阻。

（1）先用欧姆表“”档粗测该导体阻值，指针位置如图2，对应的读数是______。

经查阅资料发现该电阻的阻值约为，测量值与真实值的偏差较大，原因是该同学未进行欧姆调零所致，若此时把两表笔短接，指针应指在欧姆挡零刻度线的______侧（选填“左”或“右”）；

（2）考虑到伏安法测电阻中电表会给实验测量带来误差，为解决该问题，兴趣小组设计了如图3所示的电路（部分导线未画），实验操作如下：

①断开开关，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表和电压表指针偏转到合适位置，并记录两电表示数U、。图4所示的电流表读数为______A。

②闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为U，并记录此时的电流表示数。则该电阻的阻值可表示为______（结果用U、、表示）。

③根据你对该实验原理的理解，在图3中将剩余的两根导线连接到合适的位置。

17.（8分）一导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体。如图甲所示，汽缸水平横放时，缸内空气柱长为。已知大气压强为，环境温度为，活塞横截面积为S，汽缸的质量，不计活塞与汽缸之间的摩擦。现将气缸悬挂于空中，如图乙所示。求

（1）稳定后，汽缸内空气柱长度；

（2）汽缸悬在空中时，大气压强不变，环境温度缓慢地降至多少时能让活塞回到初始位置；

（3）第（2）小题过程中，若气体内能减少了，此气体释放了多少热量。

18.（11分）如图所示，在水平面上静置一质量的滑块，滑块上表面是一个半径的四分之一圆弧，圆弧最低点A与水平地面相切。现给质量的小球一个大小的水平初速度，小球经B点离开滑块时，随即撤去滑块。小球于C点第一次着地，小球每次与地面碰撞前后，水平速度保持不变，竖直速度大小减半，方向反向。A点始终与地面接触，忽略小球通过各轨道连接处的能量损失，不计一切摩擦和空气阻力，求

（1）小球刚运动到滑块最低点A时，对滑块的压力；

（2）小球离开滑块后所能到达的最大高度；

（3）要使小球能水平进入接收器最低点P，P与C间的最小距离为多大。

19.（11分）如图所示，在一个匝数为N、横截面积为S、阻值为的圆形螺线管内充满方向与线圈平面垂直、大小随时间均匀变化的匀强磁场，其变化率为k。螺线管右侧连接有“T”形金属轨道装置，整个装置处于大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，该装置由位于同一水平面的光滑平行导轨AP、和粗糙竖直导轨SW、构成，导轨间距均为l。开始时，导体棒a、b分别静置在水平轨道上左右两侧适当位置，b棒用一绝缘且不可伸长的轻绳通过光滑转弯装置O与c棒相连，与b、c棒相连的轻绳分别与导轨SP、SW平行，三根导体棒的长度均为l且始终与导轨垂直接触。刚开始锁定b棒，闭合开关K后，a棒由静止开始运动，与b棒碰前瞬间，a棒的速度为，此时解除b棒的锁定，同时断开开关K，碰后两棒粘在一起运动，此后导体棒减速为零的过程中c棒产生的焦耳热为Q。已知三根导体棒的质量均为m，电阻均为，c棒与竖直轨道间的动摩擦因数为，a、b棒碰撞时间极短，不计其他电阻及阻力，重力加速度为g。求

（1）开关K刚闭合时，通过a棒的电流大小；

（2）a棒从静止加速到的过程中，流过a棒的电荷量；

（3）a、b棒碰后瞬间，a棒的速度大小；

（4）c棒上升的最大高度。

20.（11分）如图所示，某创新小组设计了一个质谱仪，由粒子源、加速器、速度选择器、有界磁场及探测板等组成。速度选择器两端中心位置O、各有一个小孔，选择器内部磁感应强度为。以为原点，为x轴建立平面直角坐标系。在第一象限区域和第四象限部分区域存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第四象限内磁场边界为经过点的直线。探测板足够长且与y轴垂直，其左端C的坐标为。某种带电粒子流经加速器加速后，沿AO从O点进入速度选择器，单位时间内有个粒子从沿x轴方向进入右侧磁场，经磁场偏转后，均垂直打在探测板上的P、Q（未画出）之间，落在板上的粒子在P、Q间均匀分布，并且全部被吸收，其中速度大小为的粒子沿直线经选择器后打在探测板P点上。已知粒子的质量为m，，，；不计粒子的重力及粒子间的相互作用，求

（1）粒子的比荷；

（2）第四象限磁场下边界的函数关系式；

（3）探测板受到粒子的总作用力大小；

（4）速度选择器两极板间距。

台州市2023届第二次教学质量评估试题

物理参考答案

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）

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）

三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16.Ⅰ.（7分）

（1）①25.81cm~25.84cm（1分）  ②BD（2分）

（2）①（1分）  （1分）  ②AD（2分）

Ⅱ.（7分）

（1）（1分）  左（1分）

（2）①0.32A（1分）  ②（2分）  ③（2分）

17.（8分）

（1）设气缸竖直悬挂时，内部气体压强为，空气柱长度为，由玻意耳定律可知

，……（1分）

，……（1分）

得，……（1分）

（2）由盖·吕萨克定律可知

，……（1分）

得……（1分）

（3）由热力学第一定律可知

……（1分）

……（1分）

得

即，释放了的热量……（1分）

18.（11分）

（1）小球刚运动到滑块最低点A时，

对小球：……（1分）

得……（1分）

由牛顿第三定律可知，小球对滑块的压力，方向竖直向下……（1分）

（2）小球滑上滑块到运动至最高点的过程中，小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒，设小球运动到最高点h时，滑块和小球水平方向的速度大小相等，设为

……（1分）

……（1分）

得……（1分）

（3）设小球第一次着地前瞬间，竖直方向的速度大小设为，初次着地后经t时间，小球与地面发生第次碰撞时与C点的距离为x，则

……（1分）

……（1分）

……（1分）

当时，……（1分）

此时，则，即，要使小球能水平进入接收器最低点P，

P与C间的最小距离为……（1分）

19.（11分）

（1）……（1分）

……（1分）

（2）a棒：……（2分）

流过a棒的电荷量：……（1分）

（3）a、b棒碰撞过程中

a、b棒：……（1分）

c棒：……（1分）

因此，

碰后瞬间，a棒的速度大小：……（1分）

（4）整个电路的焦耳热：……（1分）

c棒：

因此，……（1分）

c棒上升过程中

c棒上升的最大高度：……（1分）

20.（11分）

（1）……（1分）

粒子的比荷：……（1分）

（2）假设粒子经过边界坐标

粒子在磁场中轨道半径为r，转过的圆心角为……（1分）

所以

得出边界函数关系：……（1分）

（3）

……（1分）

PQ之间，可以知道……（1分）

方法1：时间内打在探测板PQ间每一小段的粒子数：

……（1分）

求出：

个粒子受到的总作用力：

根据牛顿第三定律，探测板受到粒子的总作用力：……（1分）

（注：没有写牛顿第三定律，只要算出答案，也给1分）

方法2：时间内打在探测板所有粒子：

……（1分）

求出

根据牛顿第三定律，探测板受到粒子的总作用力：……（1分）

（注：没有写牛顿第三定律，只要算出答案，也给1分）

（4）方法1：

的粒子刚好与速度选择器的极板相切

……（1分）

……（1分）

求出速度选择器两极板的间距：……（1分）

方法2：的粒子刚好与速度选择器的极板相切

的粒子在速度选择器中运动可以看成直线运动和圆周运动的合运动……（1分）

直线运动：

圆周运动：轨道半径

……（1分）

求出速度选择器两极板的间距：……（1分）