9+1_2024届_物理选考模拟卷03

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考生注意：
本试卷满分100分，考试时间90分钟；
答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试卷和答题纸规定的位置上；
答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试卷上的作答一律无效；
非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹签字笔或钢笔描黑。
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第I卷（选择题）
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．航天员叶光富在中国空间站完全失重的环境中做了“转身动作”的实验，该实验与物理概念“角动量”有关，角动量的大小可以表达为mvr，其中m、v、r分别对应质量、速率、半径。由此可以看出角动量的单位用国际单位制基本单位表示为
A．kg·m/sB．kg‧m2/sC．N·m/sD．N·m·s
2．2023年5月14日，临海回浦中学再夺中国高中篮球联赛全国总冠军。不计空气阻力，以下说法正确的是
A．研究球员投球动作时，可以把球看作质点
B．篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球，接球时，两臂随球迅速收
缩至胸前。这样可以减小球的动量的变化量
C．篮球在空中始终处于失重状态
D．篮球在空中运动过程中，在相等时间内速度的变化量先变小后变大
3．靠墙静蹲动作要领是双脚分开与肩同宽，人缓慢下蹲至大腿与地面平行并保持住。后背紧靠竖直墙面，感受膝盖附近肌肉发力。图中一质量为m的人正面向左靠墙静蹲，下列说法正确的是
A．他每只脚受到的支持力一定
B．脚对地面的作用力斜向左下
C．地面光滑也能完成这个动作
D．墙对人的作用力一定水平向左
4．飞力士棒（Flexi-bar）是德国物理治疗师发明的一种物理康复器材，也是一种有效加强躯干肌肉功能的训练器材。标准型飞力士棒整体结构由中间的握柄，两端负重头，用一根PVC软杆连接，质量为508g，长度为1.525m，棒的固有频率为4.5Hz，如图所示，可以使用双手进行驱动，则下列关于飞力士棒的认识正确的是
A．使用者用力越大飞力士棒振动越快
B．随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定越来越大
C．双手驱动该飞力士棒每分钟振动270次全振动，会产生共振
D．负重头质量相同，同样材料的PVC杆缩短，飞力士棒的固有频率不变
5．如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知平行板电容器的电容可用公式计算，式中k为静电力常量，为相对介电常数，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是
A．按键的过程中，电容器的电容减小 B．按键的过程中，图丙中电流方向从b流向a
C．欲使传感器有感应，按键需至少按下d2 D．欲使传感器有感应，按键需至少按下d3
6．库仑定律的发现受万有引力定律的启发。实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力，比如某无大气层的均匀带有大量负电荷的质量分布均匀的星球。将一个带电微粒置于离该星球表面一定高度处无初速释放，发现微粒恰好能静止。现给微粒一个如图所示的初速度v，则下列说法正确的是
A．库仑力对微粒做正功
B．微粒将做以星球为焦点的椭圆运动
C．微粒的电势能增大
D．微粒的线速度增大，与星球的距离减小
7．如图甲所示是磁电式电流表的结构示意图，极靴和铁质圆柱间的磁场均匀辐向分布，面积为S的矩形线圈绕在铝框上，线圈a、b边所在处的磁感应强度大小均为B，当线圈中通电流时，a、b边所受安培力F方向如图乙所示，下列说法正确的是
A．俯视看线圈中通有逆时针方向的电流
B．穿过铝框的磁通量始终为0
C．俯视看铝框中产生逆时针方向的感应电流
D．由于铝框涡流作用导致电流测量不准确
8．某种复式光由红、蓝两种颜色的光组成，其光强度对波长的关系如图甲所示，红光范围的光强度比蓝光范围的光强度大很多。某学生以此光照射某一金属，进行光电效应实验，发现皆可产生光电子，如图乙所示。设可变直流电源的电压为U时测得的光电流为I，测得多组数据，则下列图像中该实验所测得的I－U关系可能正确的是
甲 乙
A． B． C． D．
9．风能是可再生资源中发展最快的清洁能源，我国目前正逐步采用变桨距控制风力发电机替代定桨距控制风力发电机，来提高风力发电的效率。具体风速对应的功率如图乙所示，设图甲中风力发电机每片叶片长度为30m，所处地域全天平均风速约为7.5m/s，空气的密度为1.29kg/m3，圆周率π取3.14，下列选项正确的是
甲 乙
A．无论采用变桨距控制风力发电机还是定桨距控制风力发电机，每台发电机每秒钟转化的空气动能均
约为7.69×104J
B．变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率约为52%
C．用变桨距控制风力发电机替换定桨距控制发电机后，每台风力发电机每天能多发电720KWh
D．若煤的热值为3.2×107J/kg，那么一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能与完全燃烧45千克
煤所产生的内能相当
10．如图所示，质量、长度为、截面为矩形的导体棒放在倾角为的两根平行倾斜导轨上恰好能静止。今让导体棒通以从P到Q的恒定电流，并在空间中加上垂直于导体棒的匀强磁场B（图中未画出），导体棒以加速度a=3m/s2沿斜面向上运动。已知导体棒在运动过程中始终与导轨垂直、不发生翻滚、并与导轨接触良好（g取），则所加磁场的磁感应强度最小为
A． B．5.2 T C．3.2 T D．1.6 T
11．2021年5月28日，我国“人造太阳”打破世界纪录，成功实现1.2亿摄氏度运行101秒。其结构如图所示，在“人造太阳”周围，距“人造太阳”中心L处有半径均为r的球面形状（可近似为圆形）能量接收装置，“人造太阳”内部发生的氘-氚聚变的核反应方程为，释放出的能量都转化为光能，最终被能量接收装置吸收并输出，经时间t测得反应物的质量减少了，记光速为c。则下列说法正确的是
A．的比结合能比的小
B．方程中未知量满足
C．一次氘-氚聚变释放的能量为
D．单个接收装置对外输出功率
12．将一根柔软弹性细绳沿水平的x轴放置，其一端固定于位置为x=8m的墙面上，另一端不断上下振动，在绳中形成绳波如图，在t=0时刻x=4m的质点刚好开始振动。当波传至固定点时，绳波将发生反射。反射处质点在反射前后的振动速度大小不变方向反向，波的传播方向也反向。则下列各个时刻细绳的波形图（实线）正确的是
A． B．
C． D．
13．如图所示。一个盛有折射率为n（n＞1）的液体的槽，槽的中部扣着一个对称圆锥形的薄壁透明罩ADB，顶角为2θ，罩内为空气，整个罩子浸没在液体中，槽底AB的中点处有一亮点C。罩壁极薄，可不计它对光线产生折射的影响。现从位于液面上方的图示平面内观察，下列说法正确的是
A．若能看到亮点，亮点的位置比实际位置低
B．沿CB方向射出的光线，经B点折射和侧壁一次反射后，可能射出上方液面
C．若液槽有足够的宽度，从C点发出的光线，与轴线CD的夹角越小，越容易从液面射出
D．若液槽有足够的宽度，当满足tanθ>n2−1−12 时，在液面上方从侧面观察可看到亮点
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。全选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14．下列说法正确的是
A．利用压力传感器可制成电子秤
B．电熨斗中装有双金属片温度传感器，该传感器通过控制电路的通断达到自动控制温度的目的
C．与热敏电阻相比，金属热电阻化学稳定性好，测温范围大，灵敏度强
D．为减少输电过程中感抗、容抗等带来的损耗，输电时常采用直流输电
15．2017年激光干涉引力波天文台（LIGO）首次探测到了双中子星碰撞，两颗中子星在彼此的引力作用下相互环绕运动并向外释放出强大的引力波，引力波带走中子星的能量导致二者距离缩小，最终发生碰撞，并产生出了高达300个地球质量的黄金。理论计算表明辐射出的引力波的频率等于双中子星环绕频率的2倍，引力波的传播速度等于光速c，并且引力波具有波的性质，假设某时刻两颗中子星的质量分别为m1，m2，二者距离为L，下列说法正确的是
A．引力波不能发生干涉、衍射及多普勒效应
B．双中子星环绕的总能量越来越小但是动能却越来越大
C．随着两颗中子星距离的缩小，辐射出的引力波越来越容易发生衍射现象
D．该时刻辐射出的引力波的波长
第II卷（非选择题）
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）
16-Ⅰ（3分）某同学设计如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。他在一端带有定滑轮的水平放置的长木板上固定有A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，传感器与跨过定滑轮的轻质细绳相连。
（1）用游标卡尺测量遮光片宽度如图乙所示，遮光片宽度d= ▲ cm。
（2）力传感器可以实时记录挂钩上力的大小，则下列说法正确的是 ▲ 。
A．丙图中（a）安装正确，实验中应保证沙和沙桶质量远小于物块和遮光片质量
B．丙图中（b）安装正确，实验中应保证沙和沙桶质量远小于物块和遮光片质量
C．丙图中（a）安装正确，实验中不需要保证沙和沙桶质量远小于物块和遮光片质量
D．丙图中（b）安装正确，实验中不需要保证沙和沙桶质量远小于物块和遮光片质量
（3）某次实验可以测得遮光片宽度为d，光电门A、B的遮光时间分别为t1、t2，通过光电门A、B之
间时间为t0在数据处理时，物块运动的加速度的计算式应为 ▲ （选择合适的测量字母表示）。
16-Ⅱ（5分）为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球，按下述步骤做了实验：
①用天平测出两小球的质量(分别为m1和m2，且m1>m2).
②按图示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽
末端．
③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．
④将小球m2放在斜槽末端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分
别记下小球m1和m2在斜面上的落点位置。
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中D、E、F点是该同学记下小球在斜面
上的落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。根据该同学的实验，回答下列问题：
（1）在不放小球m2时，小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚
下，m1的落点在图中的 ▲ 点，把小球m2放在斜槽末
端边缘处，小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使
它们发生碰撞，碰后小球m1的落点在图中的 ▲ 点，
小球m2的落点在图中的 ▲ 点。
（2）若碰撞过程中，动量守恒则表达式为 ▲ ，若不计空
气阻力机械能守恒则表达式为 ▲ 。
16-Ⅲ（6分）恒压源（输出电压大小恒定）与定值电阻串联后作为一个整体可看作一个实际电源，现用如图甲所示的电路来测量恒压源的输出电压U0和串联电阻R0。闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，电压表测得多组电压U的数值。
（1）根据测量数据，作出函数关系图线如图乙所示，图中直线纵截距为a，斜率为k，不考虑
电压表内阻，则U0= ▲ ，R0= ▲ 。（用a和k表示）
（2）若考虑电压表内阻带来的系统误差，则测量值U0 ▲ （选填“>”“=”或“