2023届浙江省金华市金华十校高三模拟物理试题

2023届浙江省金华市金华十校高三模拟物理试题

注意事项：

1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、2020年1月7日23时20分，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭托举“通信技术试验卫星五号”直冲云霄。随后，卫星被顺利送入预定轨道做匀速圆周运动，发射任务取得圆满成功，为我国2020年宇航发射迎来“开门红”。下列说法正确的是（　　）

A．火箭发射瞬间，该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力

B．火箭发射过程中，喷出的气体对火箭的作用力与火箭对喷出的气体的作用力相同

C．卫星绕地匀速圆周运动中处于失重状态，所受地球重力为零

D．由于卫星在高轨道的线速度比低轨道的小，该卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要减速

2、对光电效应现象的理解，下列说法正确的是（　　）

A．当某种单色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加

B．光电效应现象证明光具有波动性

C．若发生了光电效应且入射光的频率一定时，光强越强，单位时间内逸出的光电子数就越多

D．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就能产生光电效应

3、如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内（　　）

A．充电宝输出的电功率为

B．充电宝产生的热功率为

C．手机电池产生的焦耳热为

D．手机电池储存的化学能为

4、已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4……已知普朗克常量为h，电子的质量为m。巴尔末线系是氢原子从n≥3的各个能级跃迁至n=2能级时辐射光的谱线，则下列说法中正确的是（　　）

A．巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为3.40eV

B．氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变

C．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为

D．一个处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光

5、近年来我国的经济发展快速增长，各地区的物资调配日益增强，对我国的交通道路建设提出了新的要求，在国家的大力投资下，一条条高速公路在中国的版图上纵横交错，使各地区之间的交通能力大幅提高，在修建高速公烙的时候既要考虑速度的提升，更要考虑交通的安全，一些物理知识在修建的过程中随处可见，在高速公路的拐弯处，细心的我们发现公路的两边不是处于同一水平面，总是一边高一边低，对这种现象下面说法你认为正确的是（　　）

A．一边高一边低，可以增加车辆受到地面的摩擦力

B．拐弯处总是内侧低于外侧

C．拐弯处一边高的主要作用是使车辆的重力提供向心力

D．车辆在弯道没有冲出路面是因为受到向心力的缘故

6、图甲为研究光电效应的电路图，当用频率为的光照射金属阴极时，通过调节光电管两端电压，测量对应的光电流强度，绘制了如图乙所示的图象。已知电子所带电荷量为，图象中遏止电压、饱和光电流及射光的频率、普朗克常量均为已知量。下列说法正确的是（　　）

A．光电子的最大初动能为

B．阴极金属的逸出功为

C．若增大原入射光的强度，则和均会变化

D．阴极金属的截止频率为

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，在竖直平面内有一平面直角坐标系xOy，存在一个范围足够大的垂直纸面向里的水平磁场，磁感应强度沿x轴方向大小相同，沿y轴方向按By=ky（k为大于零的常数）的规律变化。一光滑绝缘的半径为R的半圆面位于竖直平面内，其圆心恰好位于坐标原点O处，将一铜环从半面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为h。下列说法正确的是（　　）

A．铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿逆时针方向

B．铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大

C．铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2h

D．铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反

8、某探究小组利用图甲所示的电路探究一标签模糊的理想变压器的原、副线圈匝数比。R为定值电阻，、为两只标有“5V，2A”的相同小灯泡，在输入端加如图乙所示的交变电压。开关S断开时，灯泡正常发光，测得电阻R两端的电压与灯泡两端电压相等，则下列说法正确的是（　　）

A．理思变压器原副线圈的匝数比为

B．理想变压器原副线圈的匝数比为

C．定值电阻的阻值为

D．闭合开关S后，灯泡变暗

9、情形 1：如图，两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。情形 2：在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍微加大，其他条件不变，则干涉条纹将如何变？情形 3：用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是（    ）

A．情形1中两列波在相遇区域发生干涉

B．情形1中此刻A点和B点的位移大小分别是A和3A

C．情形2中干涉条纹将变密

D．情形3中中央均为亮点的同心圆形条纹

E.情形3中用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的

10、如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）

A．物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mgR

B．物块从A到B过程与圆弧槽间正压力为

C．物块在B点时对槽底的压力大小为

D．物块滑到C点（C点位于A、B之间）且OC和OA的夹角为θ，此时时重力的瞬时功率为

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）在测量干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路，S2为单刀双掷开关，定值电阻R0=4Ω。合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数Ⅰ的图像，如图乙所示，两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V，与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。

(1)S2接1位置时，作出的U－I图线是图乙中的____________（选填“A”或“B”）线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是____________。

(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=____________，r真=____________。

(3)根据图线求出电流表内阻RA=____________。

12．（12分）如图所示装置可以用来研究小车的匀变速直线运动。带有定滑轮的长木板放置在桌面上，重物通过跨过定滑轮的细线拉着小车向左加速运动，定滑轮与小车间的细线与长木板平行，打点计时器打下的纸带记录下小车的运动信息。

（1）下面说法正确的是____________

A．长木板必须水平放置

B．小车的质量必须远大于重物的质量

C．需要平衡小车与长木板间的摩擦力

D．应该先接通打点计时器的电源，然后再释放小车

（2）实验时将打点计时器接到频率为的交流电源上，选取一条点迹清晰的纸带，在纸带上每隔四个点取一个计数点，测出相邻计数点间的距离如图所示，其中。则打第4个计数点时小车的速度___，小车的加速度 __________ (结果均保留两位有效数字)。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，空间内有一磁感应强度的水平匀强磁场，其上下水平边界的间距为H，磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为、，质量，电阻。将线框从距磁场高处由静止释放，线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度取。求：

(1)线框下边缘刚进入磁场时加速度的大小；

(2)若在线框上边缘进入磁场之前，线框已经开始匀速运动。求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q；

(3)请画出从线框由静止开始下落到线框上边缘进入磁场的过程中，线框速度v随t变化的图像（定性画出）。

14．（16分）如图，两个相同的气缸、各封闭着同种理想气体，气缸用绝热的细管通过阀门连接。当关闭时，中气体的压强、温度，中气体的压强、温度。已知两气缸内的气体温度始终保持不变。打开后（结果均保留三位有效数字）

(1)若中气体发生等温膨胀，当中气体的体积变为原来的时，求中此时的压强；

(2)求缸内气体刚平衡时气缸内气体的压强。

15．（12分）热等静压设备广泛用于材料加工，该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料进行加工处理，改变其性能，一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积，腔颅腔抽真空后，在室温下用压缩机将多瓶氩气压入到炉腔中，使得炉腔中气体在室温下的压强至少为，已知每瓶氩气的容积，使用前瓶中气体压强，使用后瓶中剩余气体压强；室温为，加压后的氩气可视为理想气体。

(1)求至少要准备的氩气瓶数；

(2)若将炉腔中气体在室温下的压强增大至后，用升高温度的方法继续使炉腔内压强增加到，求此时炉腔中气体的温度。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、A

【解析】
A．由牛顿第二定律可知，火箭发射瞬间，卫星加速度向上，则该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力，A正确；

B．火箭发射过程中，喷出的气体对火箭的作用力与火箭对喷出的气体的作用力大小相等，方向相反，B错误；

C．卫星绕地运动过程中处于失重状态，所受地球重力不为零，C错误；

D．卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要加速，D错误．

故选A。

2、C

【解析】
A．光电效应具有瞬时性，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔与光的照射强度无关，故A错误；

B．光电效应现象证明光具有粒子性，故B错误；

C．在发生光电效应的情况下，频率一定的入射光的强度越强，单位时间内发出光电子的数目越多，故C正确；

D．每种金属都有它的极限频率v0，只有入射光子的频率大于极限频率v0时，才会发生光电效应，故D错误。

故选C。

3、D

【解析】
A．充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为

A错误；

BC．手机电池充电电流为I，所以手机电池产生的热功率为

而充电宝的热功率应为充电宝的总功率减去输出功率，根据题目信息无法求解，BC错误；

D．输出的电能一部分转化为手机的化学能，一部分转化为电池的热能，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为

D正确。

故选D。

4、C

【解析】
A．巴尔末线系为跃迁到2能级的四种可见光，红青蓝紫（3→2、4→2、5→2、6→2），则能级差最小的为红光（3→2），其频率最小，波长最长，对应的能量为

故A错误；

B．氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，则氢原子的总能量（动能和电势能之和）变大，而电子的轨道半径变大，库仑力做负功，则电势能增大，跃迁后的库仑力提供向心力

可得

故半径变大后，电子的速度变小，电子的动能变小，故B错误；

C．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离，由能量守恒定律，有

解得自由电子的速度为

故C正确；

D．一个处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁，逐级向下辐射出的光子种类最多为(4-1)=3种，故D错误；

故选C。

5、B

【解析】
ABC.车辆拐弯时根据提供的合外力与车辆实际所需向心力的大小关系可知，拐弯处总是内侧低于外侧，重力与支持力以及侧向摩擦力的合力提供向心力，当达到临界速度时，重力与支持力提供向心力，故AC错误，B正确；

D.车辆在弯道没有冲出路面是因为受到指向圆心的合力等于向心力的缘故，故D错误。

故选B。

6、D

【解析】
A．光电子的最大初动能为，选项A错误；

B．根据光电效应方程：

则阴极金属的逸出功为

选项B错误；

C．若增大原入射光的强度，则最大初动能不变，则截止电压不变；但是饱和光电流会变化，选项C错误；

D．根据可得，阴极金属的截止频率为

选项D正确；

故选D.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC

【解析】
A．铜环在半圆面左侧下滑过程，磁通量增加，根据楞次定律可得感应电流沿逆时针方向，A正确；

B．铜环第一次经过最低点瞬间，磁通量的变化量为0，感应电流为零，B错误；

C．铜环沿半圆面运动，到达右侧的b点后开始沿圆弧向左运动，但在向左运动的过程中克服安培力做的功较小，损失的机械能小于mgh，所以铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2h，C正确；

D．铜环沿半圆面向下运动过程中，铜环所受安培力的方向是竖直向上的，沿半圆面向上运动过程中，铜环所受安培力的方向是竖直向下的，D错误。

故选AC。

8、BCD

【解析】
AB．由图乙可知，输入电压的有效值为20V，断开S，灯泡L1正常发光，故灯泡两端的电压为5V，灯泡中的电流为2A，即副线圈输出电压为5V，又因电阻R两端的电压为5V，故变压器原线圈的输入电压为15V，原、副线圈的匝数比

故A错误，B正确；
C．由理想变压器输入功率等于输出功率可知，原、副线圈中的电流之比

解得电阻R中的电流为A，由欧姆定律可知

故C正确：
D．开关S闭合后，电路的总电阻减小，设副线圈输出电压保持不变，故副线圈输出电流增大，根据变流比可知，原线圈输入电流增大，电阻R两端电压增加，则变压器原线圈输入电压减小，故副线圈输出电压减小，灯泡L1两端电压降低，灯泡L1变暗，故D正确。
故选BCD。

9、BCD

【解析】
A．由图看出，波源Sl形成的水波波长大于波源S2是形成的水波波长，两列波在同一介质中传播，波速相等，由波速公式v=λf得知，两列波的频率不等，不会形成干涉现象，但能发生叠加现象，故A错误；

B．根据两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，结合图可知，此时刻A点和B点的位移大小分别是A和3A，故B正确。

C．在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍微加大，其他条件不变，根据可知，则条纹间距减小，干涉条纹将变密集，选项C正确；

DE．情形3中小圆盘和小圆孔衍射均为中央亮点的同心圆形条纹，选项D正确，E错误。

故选BCD。

10、ACD

【解析】
A． 物块从A到B做匀速圆周运动，动能不变，由动能定理得

mgR-Wf=0

可得克服摩擦力做功：

Wf=mgR

故A正确；

B． 物块从A到B过程做匀速圆周运动，合外力提供向心力，因为重力始终竖直，但其与径向的夹角始终变化，而圆弧槽对其的支持力与重力沿径向的分力的合力提供向心力，故圆弧槽对其的支持力是变力，根据牛顿第三定律可知，物块从A到B过程与圆弧槽间正压力是变力，非恒定值，故B错误；

C． 物块从P到A的过程，由机械能守恒得

可得物块A到B过程中的速度大小为

物块在B点时，由牛顿第二定律得

解得：

根据牛顿第三定律知物块在B点时对槽底的压力大小为，故C正确；

D．在C点，物体的竖直分速度为

重力的瞬时功率

故D正确。

故选：ACD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、B    电流表的示数偏小    3.00V    1.0Ω    1.0Ω   

【解析】
(1)[1]当S2接1位置时，可把电压表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知

电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的图线应是B线；

[2]测出的电池电动势和内阻存在系统误差，原因是电压表的分流；

(2)[3]当S2接2位置时，可把电流表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知电动势测量值等于真实值，图线应是线，即有

[4]由于S2接1位置时，图线的B线对应的短路电流为

所以

真

解得

真

[5]对线，根据闭合电路欧姆定律可得对应的短路电流为

解得电流表内阻为

12、D    1.2    2.0   

【解析】
（1）[1]只要小车做匀加速运动即可，因此，A、B、C选项是没有必要的，实验时需要先接通电源，再释放小车，以确保纸带上能够记录下较多的运动信息，选项D正确。

（2）[2]交流电的频率为，相邻两计数点间的时间间隔

[3]由逐差法可求得小车的加速度。根据

代人数据，得

。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)；(2)；(3)

【解析】
(1)线框从静止释放到下边缘刚进入磁场，根据动能定理

解得

线框下边切割磁感线，感应电动势为

根据闭合电路欧姆定律

安培力大小为

根据牛顿第二定律

解得

(2)线框匀速运动，重力和安培力等大反向

解得

从线框静止释放到上边缘刚进入磁场，根据动能定理

解得

(3)线框未进入磁场前做自由落体运动，进入磁场后先做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动，图像如图：

14、 (1)；(2)

【解析】
(1)设、的容积均为，打开后，若中气体发生等温膨胀，中气体的体积变为原来的，根据玻意耳定律有

解得

(2)中气体发生等温膨胀，膨胀后的体积为，压强为，根据玻意耳定律有

体积的气体等压降温，体积变为，温度由变为，根据盖一吕萨克定律有

其中

，

中气体发生等温压缩，根据玻意耳定律有

解得

15、 (1)11瓶；(2)

【解析】
(1)设炉腔内压强为的氩气气体积为

解得

设瓶内剩余氩气在压强为下的体积为

解得

设至少要压入瓶氩气，则有

解得

即至少要准备11瓶氢气。

(2)炉腔内气体的体积不变由查理定律

解得