2023届浙江省绍兴市高三上学期选考科目诊断性考试（一模）物理试题（解析版）

2022年11月绍兴市选考科目诊断性考试物理试题

一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30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.下列仪器测得的物理量单位中，属于基本单位的是

A                    B                        C                     D

2.2021年，浙江大学研究团队设计了一款能进行深海勘探的自供能仿生软体智能机器鱼。在测试中，该机器鱼曾下潜至马里亚纳海沟10900m深处，并在2500mA·h电池驱动下，保持拍打45分钟。下列说法正确的是

A.“10900m”是路程

B.mA·h是能量的单位

C.下潜过程中，该机器鱼的平均速度约为4m/s

D.万米海底的静水压接近于103个标准大气压

3.量子雷达是隐身战机的克星，可以捕捉到普通雷达无法探测到的目标。有一类量子雷达，仍采用发射经典态的电磁波，但在接收机处使用量子增强检测技术以提升雷达系统的性能。下列说法正确的是

A.量子就是α粒子

B.隐身战机不向外辐射红外线

C.电磁波在真空中的传播速度与其频率无关

D.量子雷达是利用目标物体发射的电磁波工作的

4.小明站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力传感器示数随时间变化情况如图所示。下列判断正确的是

A.a点对应时刻，小明向下的速度最大

B.a点对应时刻，小明向下的加速度最大

C.b点对应时刻，小明处于超重状态

D.图示时间内，小明完成了两次下蹲和两次起立

5.女航天员刘洋乘坐神舟十四号飞船，再次执行太空飞行任务，将祖国的骄做写满太空。“神十四”在离地面约400km高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A.“神十四”的运行速度大于第一宇宙速度

B.“神十四”的运行角速度大于地球自转角速度

C.刘洋相对飞船静止时，处于平衡状态

D.刘洋在一个地球日(24小时)内能看到一次日出

6.静电纺纱是利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷，在电场力作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工艺。如图所示为其电场分布简图，下列说法正确的是

A.虚线可能是等势线

B.电场强度EA<EC<EB

C.负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能

D.在C点静止释放一电子，它将在电场力作用下沿着虚线CD运动

7.某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，并将注射器置于恒温水池中，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连。开始时，活塞位置对应的刻度数为“8”，测得压强为p0，活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密性加固；继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“4”时停止压缩，此时压强为。则

A.气泡在上升过程中要吸收热量

B.在压缩过程中，气体分子的平均动能变大

C.泄漏气体的质量为最初气体质量的一半

D.泄漏气体的内能与注射器内存留气体的内能相等

8.2022年4月29日，绍兴地铁1号线全线通车，标志着绍兴已经进入地铁时代，为“融杭(联甬接沪)战略”迈出了坚实的一步。小明从A站上车，注意到列车经过加速、匀速和减速三个过程后在B站停下，总用时2min30s，列车以最大速度80km/h行驶了30s。假设列车在加速和减速阶段的速率均随时间均匀变化，由此估算出AB两站点之间的路程约为

A. 1km              B. 2km              C. 3km               D. 7km

9.老师采用图1所示的实验器材演示交变电流的产生，并联的两个发光二极管连接方式如图2所示，二极管两端正向电压大于0.7V时才能发光，反向电压超过20V将损坏。匀速转动手柄，1min内二极管闪烁100次。已知发电机中正方形线框的边长为10cm，匝数为1000，假设线圈所在处的可视为匀强磁场，下列判断正确的是

A.线框的转速为100r/s

B.线框的电动势有效值可能是20V

C.磁感应强度B不会超过0.4T

D.若转速减半，1min内闪烁次数将变为50次

10.由均匀透明材料制成的半圆柱的截面如图所示，AB为直径边界，O为圆心，半径为R；有一点光源嵌于P点，在纸面内向各个方向发射黄光，该材料对黄光的折射率n=2。已知PO⊥AB，PO=。不考虑光在材料内部的反射，则

A.直径边界与半圆弧边界有光线射出的总长度为

B.欲使黄光能从半圆形边界全部射出，n不能超过

C.若改用红光光源，有光线射出的边界总长度将变短

D.人眼在P点正上方C处观察，看到点光源的像就在P处

二、选择题Ⅱ(本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)

11.如图所示是指纹识别原理图，它利用了光学棱镜的全反射特性。在指纹谷线(凹部)处入射光在棱镜界面发生全反射；在指纹脊线(凸部)处入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方。这样就在指纹模块上形成了明暗相间的图像。下列说法正确的有

A.从指纹谷线处反射的光线更亮一些

B.产生的明暗相间指纹图像是由于光的干涉造成的

C.手机贴膜后再进行指纹识别，反射光的频率将发生变化

D.手指湿润后识别率降低，是因为明暗条纹的亮度对比下降了

12.质子与中子都是由三个夸克组成，其中质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由两个下夸克和一个上夸克组成，形成过程中均可类比核聚变。β衰变时，核内的中子转化为一个质子和电子，质子质量约为1.6726×10-27kg，中子质量约为1.6749×10-27kg，电子质量约为9.1096×10-31kg，真空中光速c=3.00×108m/s。下列说法正确的有

A.中子转化的核反应式为→+

B.弱相互作用是引起衰变的原因

C.上、下夸克的质量差为2.3×10-30kg

D.一次β衰变释放出的能量为1.3×10-14J

13.如图所示，在y轴两侧有两种不同的均匀介质，波源S1和S2分别位于x=－6m、x=12m处。t=0时刻x=－2m和x=4m处的质点刚好开始振动，某时刻两列简谐横波恰好同时到达原点O，测得0~0.75s内质点P(x=6m)经过的路程为12cm，则

A.两波源开始振动的方向相反

B.波源S1振动的周期为0.5s

C.两列波相遇过程中坐标原点处不会振动

D.t=2s时两列波恰好同时到达对方波源处

14.如图1所示，“飓风飞椅”是集旋转、升降、变倾角等多种运动形式于一体的大型飞行塔类游艺机。现对其中的甲、乙、丙、丁四位游客进行分析，他们的质量分别为m1、m2、m3、m4，对应的绳长分别为l1、l2、l3、l4，绳子与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2、θ3、θ4，如图2、图3所示，已知l3<l1=l2<l4，m4<m1=m2<m3。当“飓风飞椅”保持某一角速度水平面转动时，下列说法正确的有

A.图2中，甲、乙两位游客所受合力相同          B.图3中，θ3<θ4

C.四位游客的加速度大小相等                    D.四位游客的重力均不做功

三.非选择题(本题共6小题，共54分)

15.(6分)利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)已如打点计时器所用的交流电频率为50Hz，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，测得A、B、C、D各点到O点的距离为62.90cm、70.14cm、77.76cm、85.73cn。由此可知打下B点时纸带的速度为           m/s(计算结果保留2位有效数字)：

(2)重物固定在纸带的          端(选填“左”或“右”)；

(3)选取某个过程，发现重物动能的增加量略大于重力势能的减小量，造成这一结果的原因可能是       

A.重物质量过大                        B.电源电压高于规定值

C.重物质量测量错误                    D.先释放纸带，后接通电源

(4)某同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到某一计数点O的距离h，计算出对应计数点的重物速度v，描绘出v2－h图像。下列说法中正确的是         

A.为减小误差，应利用公式v=计算重物在各点的速度

B.在选取纸带时，必须选取第1、2两点间距为2mm的纸带

C.若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定守恒

D.若图像是一条不过原点的直线，重物下落过程中机械能也可能守恒

16.(8分)某物理兴趣小组测量一段粗细均匀的合金丝电阻率ρ。

(1)实验开始前，用螺旋测微器测量合金丝的直径，图1读数为           mm；

(2)某同学采用分压电路和电流表内接法，取这段合金丝绕在半径为0.3m的量角器上，连成图2所示电路。闭合开关前，请老师检查，发现导线         (填写标号)接线错误，滑动变阻器的滑片应置于          端(选填“左”或“右”)；

(3)改变金属夹位置，通过调节滑动变阻器保持电压表示数始终为1.00V，记录电流表的示数I与接入电路的合金丝所对应的圆心角θ，根据实验数据在图3中作出图像，则该合金丝的电阻率为       Ω·m(保留2位有效数字)，电流表的内阻为       Ω。

17.(8分)某物理兴趣小组设计了一款火警报警装置，原理图简化如下：质量M=2kg的气缸通过细线悬挂在天花板下，质量m=0.1kg、横截面积S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内。开始时活塞距气缸底部的高度h=30cm，缸内温度t1=27℃；当环境温度上升，活塞缓慢下移Δh=6cm时，活塞表面(涂有导电物质)恰与a、b两触点接触，蜂鸣器发出报警声。不计活塞与气缸之间的摩擦，活塞厚度可忽略，大气压强p0=1.0×105Pa，求：

(1)细线的拉力及缸内气体的压强；

(2)蜂鸣器刚报警时的环境温度t2；

(3)若气体内能增加了15J，该过程中气体吸收的热量Q为多大？

18.(10分)如图所示，在水平面上固定一弹簧匣，左端与轻质弹簧的A端相连，自由状态下弹簧另一端位于B点；在与B点相距1m的C处固定一竖直圆轨道，半径R=0.1m，圆轨道底端略微错开：在D点右侧放置等腰直角三角形支架PEQ，∠Q=900，PQ=m，E点在D点正下方，P点与D点等高，EQ水平。质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)被压缩的弹簧弹出，它与BC段的动摩擦因数μ=0.4，不计轨道其它部分的摩擦。

(1)要使物块能进入竖直圆轨道，弹簧的初始弹性势能至少多大；

(2)若物块在竖直圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹性势能的取值范围是多少；

(3)若物块能打在三角形支架上，求打在支架上时的最小动能。

19.(10分)如图所示，在xOy坐标平面内，固定着足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L=0.5m，在x=0处由绝缘件相连，导轨某处固定两个金属小立柱，立柱连线与导轨垂直，左侧有垂直纸面向外的匀强磁场，右侧有垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B=0.2T；导轨左端与电容C=5F的电容器连接，起初电容器不带电。现将两根质量均为m=0.1kg的导体棒a、b分别放置于导轨左侧某处和紧贴立柱的右侧(不粘连)，某时刻起对a棒作用一个向右的恒力F=0.3N，当a棒运动到x=0处时撤去力F，此后a棒在滑行到立柱的过程中通过棒的电量q=1C，与立柱碰撞时的速度v1=1m/s，之后原速率反弹。已知b棒电阻R=0.4Ω，不计a棒和导轨电阻，求：

(1)小立柱所在位置的坐标xb；

(2)a棒初始位置的坐标xa；

(3)假设b棒穿出磁场时的速度v2=0.3m/s，此前b棒中产生的总热量。

20.(12分)如图1所示，是微通道板电子倍增管的原理简化图，它利用入射电子经过微通道时的多次反射放大信号强度。圆柱形微通道的直径d=1×10-2m、高为h，电子刚好从一角射入截面内，入射速度v=5×106m/s，与通道壁母线的夹角θ=530；在第1次撞击位置以下有垂直截面向外的匀强磁场，磁感应强度为B(待求)。假设每个电子撞入内壁后可撞出N个次级电子，已知电子质量m=9×10-31kg，e=1.6×10-19C。忽略电子重力及其相互作用。取sin530=0.8.

(1)若N=1，假设原电子的轴向动量在撤击后保持不变，垂直轴向的动量被完全反弹，电子恰好不会碰到左侧壁，求B的值；

(2)若N=2，假设原电子的轴向动量被通道壁完全吸收，垂直于轴的动量被完全反弹并被垂直出射的次级电子均分，电子多次撞击器壁后最终刚好能飞出通道，求h的值；

(3)若N=2，通道中存在如图2所示方向的匀强电场(没有磁场)，场强E=135V/m，假设电子的轴向动量被通道壁完全吸收，垂直轴向的动量被完全反弹并被垂直出射的次级电子均分。当h=0.1m时，信号电量的放大倍数是多少？