2023-2024学年浙江省温州市高三（第二次）模拟考试物理试卷(含详细答案解析)

这是一份2023-2024学年浙江省温州市高三（第二次）模拟考试物理试卷(含详细答案解析)，共27页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列属于国际单位制中单位的是( )
A. 伏特(V)B. 电子伏特(eV)C. 摄氏度(℃)D. 克(g)
2.下列说法正确的是( )
A. 研究“天问一号”调整姿态，利用相机拍摄火星表面地貌时，“天问一号”可视为质点
B. 国产大飞机C919商业首飞，航行时间约2h，航程约1100km，其中“2h”指的是时刻
C. “中国天眼”探测到的引力波，传播速度为光速，若频率为10−9Hz，则其波长比可见光长
D. 全球最大实验性核聚变反应堆开始运行，核反应方程为 92235U+01n→56144Ba+3689Kr+301n
3.如图所示，小球从距地面高度h1=1.25m的A点由静止释放，经地面第一次反弹，竖直上升至最高点 B，B点距地面高度h2=0.8m，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球在B点处于静止状态
B. 小球下降过程处于失重，上升过程处于超重
C. 小球与地面作用过程速度变化量的大小为1m/s
D. 小球下降过程的平均速度大小大于上升过程的平均速度大小
4.如图所示，是研究光电效应的电路图。实验时，入射光频率大于阴极K金属材料的截止频率。当滑动变阻器的滑片从最左端逐渐滑到最右端过程中，关于光电流 I与光电管两端电压U的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5.2024年1月17日，搭载“天舟七号”货运飞船的运载火箭在文昌航天发射场发射。次日凌晨，“天舟七号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱，如图所示。对接后，“天舟七号”与空间站组成组合体，运行在离地高度约为400 km的圆形轨道上，下列说法正确的是( )
A. 组合体的角速度小于地球自转的角速度
B. 组合体的线速度大于地球同步卫星的线速度
C. 组合体的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
D. “天舟七号”携带的一未开封货物，在发射前与对接后的重力相等
6.如图所示，两通电长直导线沿正方体的A′D′边和BB′边放置，通过大小相等、方向如图中所示的恒定电流。一闭合圆形金属小线圈，初始位置圆心在A点，可沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中小线圈平面始终与AA′B′B平面平行。沿AD方向观察，不考虑地磁场影响，下列说法正确的是( )
A. C和D两点的磁感应强度相同
B. C′点的磁感应强度方向由D点指向C′点
C. 圆形小线圈由A点向A′点移动时能产生顺时针方向的感应电流
D. 圆形小线圈由A点向D点移动时能产生逆时针方向的感应电流
7.如图所示，矩形线圈abcd放置在垂直纸面向里的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心转轴OO′以300r/min的转速匀速转动，磁场分布在OO′的右侧，磁感应强度B=2 2πT。线圈匝数n=100匝，面积S=100cm2。理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=1:2，定值电阻R1=R2=4Ω，C为电容器，电流表A为理想交流电表，不计矩形线圈的电阻，下列说法正确的是( )
A. 矩形线圈产生的电动势最大值为20 2VB. 电流表示数为5A
C. 变压器输出功率为200WD. 增大电容器的电容，电流表示数增大
8.如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，且甲板法线与竖直方向夹角为θ，船体后视简图如图乙所示。一质量为 m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为μ(μ>tanθ)。假设航母的运动半径R、夹角θ不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 航母对小物块的支持力FN=mgcsθ
B. 小物块可能只受重力、支持力两个力作用
C. 航母的航速越大，则小物块受到的摩擦力越大
D. 航母的最大航速v= μ−tanθ1+tanθgR
9.如图所示，甲图是距离很近的两个平行异名磁极之间磁场的磁感线、乙图是辐向磁场的磁感线、丙图为等量异种点电荷的电场线、丁图为等量同种正点电荷的电场线。一电子以某一初速度，仅受电场力或磁场力，在这四种场中，不可能做匀速圆周运动的是( )
A. 在甲图磁场中B. 在乙图磁场中C. 在丙图电场中D. 在丁图电场中
10.如图所示，加速电场的两极板P、Q竖直放置，间距为d，电压为U1。偏转电场的两极板M、N水平放置，两极板长度及间距均为L，电压为U2。P、Q极板分别有小孔A、B，AB连线与偏转电场中心线BC共线。质量为m、电荷量为q的正离子从小孔A无初速度进入加速电场，经过偏转电场，到达探测器(探测器可上下移动)。整个装置处于真空环境，且不计离子重力。下列说法正确的是( )
A. 离子在加速电场中运动时间为d m2qU1
B. 离子在M、N板间运动时间为L m2qU1
C. 离子到达探测器的最大动能为q(U1+U2)
D. 为保证离子不打在M、N极板上，U1与U2应满足的关系为U2>2U1
11.如图所示，A、B两位同学从同一高度分别抛出沙包1和2，两沙包抛出的初速度大小均为v0，方向与水平方向的夹角分别为θ1、θ2，且θ1>θ2，两沙包抛出后在空中的运动轨迹分别如图中Ⅰ和Ⅱ所示。两位同学均能在各自的抛出点接住对方抛来的沙包，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 两抛出点之间的距离为v02sin2θ2g
B. 沙包1和2在空中运动时间之比为tanθ2
C. 沙包1和2运动过程中最小速度之比为tanθ1
D. 沙包1和2运动过程中离地的最大高度之比为tan2θ1
12.如图所示，薄板B放在倾角为30∘的光滑斜面上，斜面固定且足够长，薄板的下端位于斜面底端，上端通过轻绳与固定在地面上的电动机连接，轻绳跨过定滑轮，定滑轮质量与摩擦均不计，斜面上方的细绳与斜面平行。t=0时刻，一小物块A从薄板上端由静止释放的同时，薄板在电动机带动下由静止开始沿斜面向上做加速度aB=2m/s2的匀加速直线运动。已知薄板长L=1m，小物块A的质量mA=2kg，薄板B的质量mB=1kg，A、B间的动摩擦因数μ= 36。下列说法正确的是( )
A. 从t=0到小物块A离开薄板前，细绳对薄板B的拉力为7N
B. 小物块A到达斜面底端时速度为 5m/s
C. 小物块A将要离开薄板时电动机的瞬时输出功率为16W
D. 小物块A与薄板B之间因摩擦产生的内能为2.5J
13.如图所示，半径为R，圆心角为135∘的扇形玻璃砖OAB，M为OB边上的一点，OM= 33R。一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖，入射方向与OA边平行。由M点入射的光从圆弧边AB出射后恰好与OA平行。真空中的光速为c，除了全发射，不考虑其它反射光，则( )
A. 玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为π3R
B. 从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为 63R
C. 从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为(4− 3)Rc
D. 若改为单色绿光，由M点入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
14.下列说法正确的是( )
A. 大量处于激发态的氢原子可以向外辐射紫外线，也可向外辐射γ射线
B. 卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，也可估算出原子核的大小
C. 扩散现象说明组成物质的分子在做永不停息的热运动，也可说明分子间存在空隙
D. 从单一热库吸收热量可以自发地全部传递给低温物体，也可以自发地完全变成功
15.平静水面上建立x轴，俯视图如图所示。分别位于x1=−0.2m和x2=0.3m的两波源A、B起振方向相反，t=0时刻同时从各自的平衡位置开始以10Hz的频率、4cm的振幅上下振动，在水面上形成两列简谐横波。图中虚线为t=0.3s两列波到达的位置，此时x=0.5m处的质点处于平衡位置且向上振动。下列说法正确的是( )
A. 两列波的传播速度为2m/s
B. 原点x=0处的质点起振方向向下
C. x轴上在AB之间振动加强点个数共9个
D. 从t=0时刻起，一天内，x=2.024m处的质点通过的总路程为0.8m
三、实验题：本大题共1小题，共9分。
16.实验题
Ⅰ.(1)实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。A、B为两个直径相同的小球，质量分别为m1、m2，且m1>m2。实验时，接球板水平放置，让入射球A多次从斜轨上E点静止释放，平均落点为P1;再把被碰小球B静放在水平轨道末端，再将入射小球 A，从斜轨上某一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复，分别记录两个小球碰后的平均落点M1、N1。
①为了确认两个小球的直径相同，实验小组用游标卡尺对它们进行了测量，下面四幅图分别是四次测量情景，其中最佳的操作是__________。
②关于该实验的要求，说法正确的是__________(多选)。
A.斜槽末端必须是水平的
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.必须测出斜槽末端的高度
D.放上小球B后，A球必须仍从E点释放
③图1中O点为斜槽末端在接球板上的投影点，实验中，测出OM1、OP1、ON1的长度分别为x1、x2、x3，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为__________(用题中给定的物理量表示)。
④图3中，仅改变接球板的放置，把接球板竖放在斜槽末端的右侧，O点为碰前B球球心在接球板上的投影点。使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复上述操作，在接球板上得到三个落点M2、P2、N2，测出OM2、OP2、ON2长度分别为y1、y2、y3，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为__________(用题中给定的物理量表示)。
⑤如图4所示。再一次仅改变接球板的放置，让接球板的一端紧靠在斜槽末端，使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复第一次实验操作，在接球板上得到三个落点M3、P3、N3，其中O点为斜槽末端与接球板的接触点，测出OM3、OP3、ON3长度分别为l1、l2、l3，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为__________(用题中给定的物理量表示)。
(2)在“测量玻璃的折射率”实验中(如图5所示)，已绘出玻璃砖两个平行界面和三个大头针孔a、b、c位置，且插在c位置的大头针正好同时挡住插在a、b位置的大头针的像。确定第四枚大头针位置时，先后操作了两次，分别得到 d、e两个大头针孔。为了减小误差，应采用__________(填“d”或“e”)大头针孔，并在答题纸中作出正确的光路图__________。
Ⅱ.滑动变阻器由陶瓷筒和密绕在其上的螺线管状电阻丝组成。现为了测定某一滑动变阻器电阻丝的电阻率。实验器材有：
两节干电池(电动势为3V，内阻为r)，电流表(量程为0.6A，内阻为0.8Ω)，电阻箱R(0∼999.9Ω)，待测滑动变阻器(总匝数120匝，匝数清晰可数)，开关及导线若干。
器材按图1连接，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关，调节电阻箱至合适阻值并保持不变，移动待测滑动变阻器的滑片，多次记录该滑动变阻器接入电路的匝数 n和相应电流表的读数I。作出1I−n图像，如图2所示。
(1)用螺旋测微器测量滑动变阻器电阻丝的直径如图3所示，电阻丝直径d=__________mm;
(2)某次测量时，电流表指针位置如图4所示，读数I=__________A;
(3)已知待测变阻器螺线管的直径D=3.15cm，则待测变阻器电阻丝电阻率为__________Ω⋅m(结果保留2位有效数字);
(4)若已知实验中电阻箱接入电路中的电阻为4.0Ω，则两节干电池串联的总内阻r=__________Ω(结果保留2位有效数字);
(5)实验中所用的电源因长时间使用，内阻增大，则测得的电阻率__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、计算题：本大题共4小题，共40分。
17.如图所示，固定在水平地面开口向上的圆柱形导热气缸，用质量m=1kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞可以在气缸内无摩擦移动。活塞用不可伸长的轻绳跨过两个定滑轮与地面上质量M=3kg的物块连接。初始时，活塞与缸底的距离h0=40cm，缸内气体温度T1=300K，轻绳恰好处于伸直状态，且无拉力。已知大气压强P0=0.99×105Pa，活塞横截面积S=100cm2，忽略一切摩擦。现使缸内气体温度缓慢下降，则
(1)当物块恰好对地面无压力时，求缸内气体的温度T2;
(2)当缸内气体温度降至T3=261.9K时，求物块上升高度Δh;
(3)已知整个过程缸内气体内能减小121.2J，求其放出的热量Q。
18.一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由倾角θ=53∘的固定斜面CD、水平传送带EF、粗糙水平轨道FG、光滑圆弧轨道GPQ、及固定在Q处的弹性挡板组成。斜面CD高度h0=0.4m，传送带EF与轨道FG离地面高度均为h，两者长度分别为l1=4m、l2=1.5m， OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径，半径R=0.8m，圆弧PQ所对应的圆心角α=37∘，轨道各处平滑连接。现将质量m=1kg的滑块(可视为质点)从斜面底端的弹射器弹出，沿斜面从D点离开时速度大小v0=5m/s，恰好无碰撞从E点沿水平方向滑上传送带。当传送带以v=5m/s的速度顺时针转动，滑块恰好能滑至 P点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，滑块与挡板碰撞后原速率反向弹回，不计空气阻力。sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，求：
(1)高度h;
(2)滑块与水平轨道FG间的动摩擦因数μ2;
(3)滑块最终静止时离G点的距离x;
(4)若传送带速度大小可调，要使滑块与挡板仅碰一次，且始终不脱离轨道，则传送带速度大小 v的范围。
19.如图所示，SM、TN是两条平行固定水平金属导轨，其右端串接电键K和阻值为R0的定值电阻。倾角相同的倾斜金属导轨AC、BD和EP、FQ架接在水平导轨上，与水平轨道平滑连接，且接触点无电阻，水平导轨间距、倾斜导轨间距均为L;金属棒a质量为2m、阻值为R，金属棒b质量为m、阻值为2R，两根金属棒长度均为L，分别由锁定器锁定在两个倾斜导轨的同一高度处，高度为h，锁定好的两金属棒在水平导轨上的投影分别为ST、HG。CDGH和PQNM两区域均足够长，分布有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B1、B2。已知：L=1m、h=0.45m、m=0.1kg、R=1Ω、R0=2Ω、B1=1.0T、B2=0.5T，所有导轨均光滑且不计电阻，两金属棒与导轨接触良好。
(1)闭合电键K，仅解除锁定器1，让a棒静止释放，求：
①a棒刚进入CDGH区域磁场时，PQ两点间的电压U;
②a棒在CDGH区域磁场中运动的距离x1;
(2)a棒在CDGH区域静止后，断开电键K，解除锁定器2，让b棒静止释放，求：
①当b棒在PQNM区域磁场中速度为vb=2.5m/s时，a棒的加速度大小a1;
②从锁定器1解除到两金属棒运动稳定，a棒产生的总焦耳热Qa。
20.如图所示，直角坐标系中，有一平行于y轴长度为0.5L的线状离子源MN，M端在x轴上，坐标xM=−L，离子源发射的正离子初速度大小均为v0，方向平行于x轴正方向，且发射的正离子沿MN均匀分布，每个离子质量为m，电荷量为q;在x≥−L、y≤0区间内加一垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B1的圆形边界匀强磁场，能使离子源发射的全部正离子经过原点O，不计离子重力及离子间的相互作用。
(1)求磁感应强度B1的取值范围;
(2)若磁感应强度B1取最小值，在第一象限加垂直纸面向里、磁感应强度大小为B2的匀强磁场，在第二象限加垂直纸面向外、磁感应强度大小为B3的匀强磁场，已知B1=B2=B3。离子发射前，在y轴上放置长度为0.8L的探测板PQ，只有打到探测板左侧表面的离子才能被探测到。
①求全部正离子经过原点O时与y轴正方向夹角θ的范围;
②若探测板下端Q纵坐标yQ=2.4L，求离子探测率η(即探测板探测到的离子数占总离子数的比例);
③若探测板位置在y轴上可变，Q端纵坐标满足0