浙江省Z20名校联盟2023—2024学年高三上学期第二次联考物理试题及答案
展开物理试题卷
命题: 嘉善高级中学 吴通盛、董林峰
磨题:鲁迅中学 黎志勇 景宁中学 季邱鹏 桐乡高级中学 郝 健 校稿:魏俊枭、张成军
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、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卷上,写在试卷上无效;
4. 可能用到的相关参数: 重力加速度 g取 10 m/s²;
5、考试结束后,只需上交答题卷。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共 13 小题,每小题 3分, 共 39分。 每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.以下物理量为矢量,且单位用国际单位制基本单位表示正确的是
A. 电流、AB. 力、 kg⋅m²/s²
C. 功率、 kg⋅m²/s³D. 电场强度、 kg⋅m/A·s3
2. 中科院近代物理研究所利用兰州重离子加速器(HIRFL)通过“熔合蒸发”反应合成超重核并辐射出中子。下列可能合成该超重核的原子核组合是
A. B. C. D.
3.如图为 2023 年杭州亚运会中国女排队员比赛中高抛发球的瞬间,若球离开手时正好在底线中点正上方 3.50m 处,速度方向水平且与底线垂直。已知每边球场的长和宽均为 9m,球网高 2.25m,不计空气阻力 (g=10m/s², 0.7≈0.84)。为了使球能落到对方场地,下列发球速度大小可行的是
A. 14m/sB. 17m/sC.20m/sD. 23m/s
4. 某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示,夹起玻璃珠后,两筷子始终在同一竖直平面内,右侧筷子竖直,左侧筷子与竖直方向的夹角为θ。保持玻璃珠静止,忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是
A. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大
B. 若逐渐减小θ的大小,则两侧筷子对玻璃珠的弹力也逐渐减小
C. 左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大
D. 右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大
5. 如图所示,两平行金属板相距为 d,电势差为 U, 一个质量为 m,电荷量为 e的电子,从 O 点沿垂直于极板的方向射出,最远到达距O 点为 h处的 A 点,然后返回。 则此电子在 O 点射出时的速度大小是
A. eU B. 2eUℎmd C. 2eUdmℎ D. eUℎd
6. 小张同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况而绘制的 xt2−1t图像(如图)。已知机动车运动轨迹是直线,则下列说法合理的是
A. 机动车处于匀加速状态B. 机动车的初速度为-4m /s
C. 机动车的加速度大小为20m/s2D. 机动车在前 3秒的位移是25m
7.2023 年9月21日,“天宫课堂”第四课开讲。神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮将面向全国青少年进行太空科普授课,展示介绍中国空间站梦天实验舱工作生活场景,演示了各种奇妙的在失重状态下的实验,例如蜡烛火焰、动量守恒定律等实验,并与地面课堂进行互动交流。下面四幅蜡烛火焰图是在太空实验室中演示的是
8. 嫦娥五号绕月球的运动可视为匀速圆周运动,若其轨道半径近似等于月球半径 R, 运行周期为 T,月球质量为 M,引力常量为 G, 则
A. 嫦娥五号绕月球运动的向心加速度大小近似为 2π2RT2
B. 嫦娥五号绕月球运动的线速度大小近似为 RGM
C. 月球表面的重力加速度大小近似为 MGR2D.月球的平均密度近似为 3πGT2
9.2023年9月23日杭州亚运会的开幕式惊艳全世界,其中大莲花“复现钱塘江”,地屏上交叉潮、一线潮、回头潮、鱼鳞潮……如图,用两个绳波来模拟潮水相遇,一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统,振动的固有频率为2Hz,现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅上下振动了一段时间,某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示,两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置,观察到小球先后出现了两次振动,小球第一次振动时起振方向向上, 且振动并不显著,而小球第二次的振幅明显较大,则
A. 由Q振源产生的波先到达弹簧振子处
B. 两列绳波可在绳上形成稳定的干涉图样
C. 由Q振源产生的波的波速较接近4m/s
D. 钱江潮潮水交叉分开后,其振动周期发生改变
10. 在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的 A、B 两端,电压表和电流表均为理想电表, Rₜ为热敏电阻(温度升高, 阻值减小), R为定值电阻。下列说法正确的是
A.变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为 u=362sin50πtV
B. 在t=0.01s时,穿过该矩形线圈的磁通量为零
C. Rt处温度升高时, 电压表 V1、V2的示数之比不变
D. Rt处温度升高时,电流表示数变大,变压器输入功率变大
11.如图所示为接地金属球壳, O 点为球心,电荷量为 2q 和-q(q>0)的两个点电荷分别位于 M、N两点,其延长线过球心, P 为 MN 连线上球壳外一点,取无穷处电势为零,T为金属球壳外附近一点,下列说法正确的是
A. T点电场强度方向背离 O点
B. 若移去 M点的电荷,则P点的电势降低
C. 将正试探电荷 q0从 T点移到 P点,静电力做正功
D. 若移去接地金属球壳,MN附近还存在两个电场强度为零的点
12.如图为某国产新能源汽车铭牌,该车驱动电机的额定功率为80kW(输出功率),充电器的充电效率为 90%,从零电量充到额定容量的 80%,正常充电需要 8h,超快充状态下仅需0.4h。下列说法正确的是
A. 驱动电机正常工作时的电流约为231A
B. 超快充时的电功率为正常充电时电功率的 18倍
C. 从零电量充 80%的电需要消耗约 72kW·h的电能
D.汽车在水平面加速过程中,若实际功率保持不变,则加速度增大
13.如图所示,半径为R 的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为,顶部恰好是一半球体,底部中心有一光源s 向顶部发射一束由a、b两种不同频率的光组成的复色光,当光线与竖直方向夹角θ变大时,出射点P的高度也随之降低,只考虑第一次折射,发现当 p 点高度h降低为 1+22R时只剩下 a光从顶部射出,(光速为c)下列判断正确的是
A. 在此透光材料中 a光的传播速度小于 b光的传播速度
B. 此透光材料对b光的折射率为 10+42
C. a 光从 P点射出时,a光经过SP路程所需的时间为 5+222cR
D.同一装置用 a、b光做单缝衍射实验, b 光的衍射现象更加明显
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.下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是
A. 卢瑟福通过分析甲图中的α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型
B. 乙图为布朗运动实验,图中显示的是花粉颗粒的运动轨迹
C. 丙图表示磁场对α、β和γ射线的作用情况,其中①是α射线,②是γ射线,③是β射线
D.丁图表示的核反应属于重核裂变,是目前人工无法控制的核反应
15.如图所示,甲为演示光电效应的实验装置,乙图为 a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线,丙图为氢原子的能级图,丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是
A. 若b光为绿光,c光可能是紫光
B.图甲所示的光电效应实验装置所加的是反向电压,由此可测得 Uc1, Uc2
C. 若b光光子能量为0.66eV,照射某一个处于n=3激发态的氢原子,可以产生6种不同频率的光
D. 若用能使金属铷发生光电效应的光,用它直接照射处于 n=3 激发态的氢原子,可以直接使该氢原子电离
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、III三题共 14分)
I.(6分)用落体法验证机械能守恒定律,打出如图甲所示的一条纸带。 已知打点计时器工作频率为 50Hz。
(1) 根据纸带所给数据,打下 C点时重物的速度为 m/s(结果保留三位有效数字)。
(2)某同学选用两个形状相同、质量不同的重物a和 b进行实验,测得几组数据,画出 ν22−ℎ图象,并求出图线的斜率 k, 如图乙所示, 通过分析发现造成( k₂值偏小的原因是实验中存在各种阻力,已知实验所用重物的质量 m₂=0.052kg,当地重力加速度 g=9.78m/s²,求出重物所受的平均阻力Ff= N。(结果保留两位有效数字)
(3)由图象可知a的质量m1 (选填“大于”或“小于”) b的质量 m₂。
Ⅱ.(6分) 某同学利用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻(电动势 E约为2V,内阻约为几欧姆)。
可供选用的器材有:
A. 电流表 A(量程0~30mA,内阻为 27Ω)
B. 电压表 V1(量程0~3 V,内阻约为2kΩ)
C. 电压表 V2(量程0~15 V, 内阻约为 10kΩ)
D. 滑动变阻器 R(阻值0~50Ω)
E. 定值电阻 R₁=3Ω
F.定值电阻 R₂=300Ω
(1)为更准确地进行实验测量,电压表应该选择 ,定值电阻应该选择 。(填仪器前面的字母)
(2) 实验中电压表和电流表的读数如下:
(3)在图乙中已根据上述实验数据进行描点,画出 U-I图像。
(4)由图像可知,电源电动势,E= V,内阻 r= Ω 。(结果保留两位小数)
Ⅲ.(2分)关于下列实验,说法正确的是 (多选)
A.“用油膜法测油酸分子大小”的实验中,在数 1ml油酸酒精溶液的滴数时少记了几滴,会导致测量结果偏大
B.“利用单摆测重力加速度”实验中,应在小球摆到最高点按下秒表开始计时
C. “探究平抛运动的特点”实验中,应用平滑的曲线将描在纸上的所有点连起来,得到轨迹
D.“双缝干涉测定光的波长”实验中,为了得到单色光的干涉图样,可以在凸透镜和单缝之间加装滤光片
17.(8分) 2023 年7月受台风泰利影响,我省嘉善地区发生极端暴雨天气。当暴雨降临,路面水井盖因排气水面孔(如图甲)堵塞可能会造成井盖移位而存在安全隐患。如图乙所示,水位以 50mm/h 的速度上涨, 质量为m =36kg 的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连,圆柱形竖直井内水面面积为S=0.4m²,水位与井盖之间的距离为 h=2.018m 时开始计时,此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强p₀=1.0×105Pa,若空气视为理想气体,温度始终不变, g=10m/s²。
(1)若在井盖被顶起前外界对井内密封空气做了 650J的功,则该气体 (吸收,放出)的热量为 J;
(2)求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起;
(3)求从图示位置时刻起, 水井盖会被顶起所需的时间。
18.(11 分)如图所示为某游乐场中一滑道游乐设施的模型简化图,一质量为 m=1kg的物块,可视为质点,从某一斜面 AB 的顶端 A 由静止开始滑下,斜面下端与一圆形轨道相切于 B点。圆轨道半径 R=1m,物块从 B 点进入圆形轨道,并恰好通过轨道的最高点。圆形轨道在最低点 C处略有错开,物块接着进入水平轨道 CD,然后滑上与 D 等高的质量为 M=2kg的滑槽,并最终滑块未离开滑槽。滑槽开始时静止在光滑水平地面上, EF 部分长为 LEF=1m,G部 分为半径为 r=0.2m的四分之一圆弧轨道。已知水平轨道 CD长为 LCD=4.25m,与物块的动摩擦因数μ1=0.4,物块与滑槽 EF之间的动摩擦因数( 0<μ₂<1,其他接触面均光滑。OB与O C的夹角θ 为37°,重力加速度 g=10m/s²,sin37°=0.6,cs37°=0.8,不计空气阻力以及轨道连接处的机械能损失。求:
(1) 物块在轨道最低点C处受到支持力的大小;
(2) 斜面 AB的长LAB为多少;
(3)若滑块始终不脱离滑槽,求滑块与滑槽EF段的动摩擦因数μ₂的取值范围
19.(11分)如图1所示,间距为d, 相互平行的金属导轨 EG、FH与PG、QH,在 GH处用一小段绝缘圆弧相连,其中 PG、QH水平, EG、FH是倾角为: 37°的斜轨。EF 之间接一个阻值为 R的电阻,PQ之间接有阻值不计,自感系数为L的自感线圈。MNGH 和 CDPQ区域存在大小为B,方向如图所示垂直于轨道平面的匀强磁场。质量为 m,电阻r的金属棒a从 AB处由静止开始沿导轨下滑,其在斜轨上运动过程中的 v-t图象如图2 所示,金属棒滑过 GH 后与另一根放在 CD 右侧位置相同质量,电阻不计的的金属棒 b 相碰,碰后两棒粘在一起运动。不计导轨的电阻及 GH 处的机械能损失,金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好,轨道足够长。已知 d=0.5m,R=1Ω,B=1T,ma=mb=0.5kg,ra=0.5Ω,L=0.01H,。取 g=10m/s²,sin37°=0.6,cs37°=0.8,
(1) 求金属棒a刚进磁场时A、B两点间的电势差 UAB;
(2)求金属棒a与导轨间的动摩擦因数以及金属棒在磁场中能够达到的最大速率;
(3)已知金属棒 a 从进入磁场到速度达到 4m/s时所用时间为 2.1s,求此过程中电阻 R产生的焦耳热;
(4)求a、b棒碰撞后,向左运动的最大距离 xm(提示: 自感电动势的大小为 E=LΔIΔt)
20.(11分)如图所示,有一半圆形区域的半径为 R,内部及边界上均存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为 B, 直径 MN和 NP处放有一个很薄的接收屏,NP长为 R。有一个位置可以移动的粒子源 A 可以向纸面内各个方向持续均匀发射速度为 v(速度大小可调)的同种带电粒子,每秒发射粒子数为 N,已知粒子质量为m, 电量为+q。粒子打在接收屏上被吸收不反弹,粒子重力及粒子间的相互作用力不计。
(1) 若 v=qBRm,粒子源A位于圆弧 MN的中点,求从粒子源A 发出的粒子射到接收屏 O 点所需要的时间以及接收屏 NP受到带电粒子的作用力大小;
(2) 若 v=qBR3m,把粒子源A 从 N点沿圆弧逐渐移到 M点的过程中,接收屏 MN能接收到粒子的总长度。
(3)若粒子源 A 位于圆弧 MN 中点, 记从 A 点向左侧出射方向与 AO 方向夹角为 θ,求能被MN 板吸收的粒子打中板时速度方向与 MN 的夹角 α的余弦值(用θ、粒子速度 v以及题目中的已知量表示);
Z20 名校联盟(浙江省名校新高考研究联盟)2024 届高三第二次联考物理参考答案
一、选择题Ⅰ (本题共 13小题,每小题3分,共 39分。 每小题列出的四个选项中, 只有一项是符合题目要求的,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. 实验题(I、II、III三题共 14分)
I(6分)
(1) 2.25 (2分) (2)0.031(2分) (3) 大于(2分)
Ⅱ(6分)
(1) B (1分) E(1分) (2) 图(1分)
(3) 1.96~2.00 (1分) 3.90~4.30 (2分)
Ⅲ(2分) AD
17.(8分)
(1) 放出(1分) 650(1分)
(2)PS=P0S+mg 2分
P=1.009×105Pa 1 分
(3) P0hS=PHS H=2m ___________1分
t=ΔHv=2.018−2×10350=0.36ℎ 2分
18.(11分)
(1)mg=mv2R⇒v=gR=10m/s→−分
−mg×2R=12mv2−12mvc2−⋯−⋯−∞−1}分
vc=52m
FN−mg=mvc2R⇒FN=60N−⋯−分
(2)mgLABsinθ+mgR1−csθ=12mvc2−0⋯−=−2分
LAB= 236m ___________1分
3−μmgLCD=12mvD2−12mvc2⇒vD=4m/s⋯−r−___________1 分
mvD=M+mv1⇒v1=43m/s 0___________1分
12mvD2=12M+mv12+μmgLEF+mgr⇒μ=13 1 分
12mvD2=12M+mv32+2μ2mgLEF μ2=415−⋯−⋯−1分
13≤μ2<1___________1分
19.(11分)
(1) E=BLv0=1 V ___________1分
UAB=RR+rE=23V___________1分
(2)a=ΔvΔt=2m/s2
mgsinθ-μmgcsθ=ma
μ=0.5 ___________1分
mgsinθ=μmgcsθ+BIL
I=BLvmR+r Vm=6m/ s ___________1分
(3) mg sinθ△t-μmg csθ△t-BLq=mv-mv0___________1分
q=It=nΔΦR+r=BLxR+r⇒x=6.6m___________1 分
mgxsinθ-umgxcsθ-Q= ___________1分
Q=3.6J QR=23Q=2.4J___________1分
(4)mvₘ=2mv₁
Bdv=LΔIΔt⇒BdvΔt=LΔI
Bdx=LI⇒I=BdxL___________1分
12×2mv12=12BIdx___________1 分
x=2Lmv12B2d2=0.6m___________1分
20.(11分)
(1)qvB=mv2r r=R ___________1 分
T=2πrv=2πmqB θ=60∘
t=T6=πm3qB
−Ft=0−14Nmv−−___________1 分
F=14NqBR___________1分
(2)qvB=mv2r r=13R−⋯−−]分
右边:直径 HN=2r=23R −1分
左边:相切 R−r2=x2+r2 x=33R
ML=R−x=3−33R___________1分
s=HN+ML=23R+3−33R=5−33R ___________1分
(3) 解一 ___________1分
qBR=mvₓ+mvsinθ
vx=qBRm−vsinθ___________1分
csα=vxv=qBRmv−sinθ (范围没有也给分)
解二 rsinθ+rcsα= R ___________1 分
csα=Rr−sinθ___________1 分
csα=qBRmv−sinθ___________1分
序号
1
2
3
4
5
6
I/mA
4.0
8.0
12.0
16.0
18.0
20.0
U/V
1.72
1.44
1.16
0.88
0.74
0.60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
D
A
C
C
B
D
B
D
C
D
B
C
B
14
15
AC
AD
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