2022-2023学年浙江省金华十校高三下学期二模试题 物理（word版）

金华十校2023年4月高三模拟考试

物理试卷

选择题部分

一、选择题Ⅰ（本题共10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. 下列属于能量单位的是（　　）

A.  B.

C.  D.

2. 伽利略是公认的第一个采用理想实验进行研究的物理学家，这里所说的“理想实验”是指（　　）

A. 一种实验器材 B. 一种实验现象

C. 一种思维方法 D. 一种物理规律

3. 在平直公路上匀速行驶的自行车所受阻力为车和人总重量的0.02倍，如图所示。自行车在平直公路上匀速行驶，估算骑行者克服自行车所受阻力做功的功率最接近于（　　）

A.  B.  C.  D.

4. 如图是两个一次注塑成型的尺寸相同的奥特曼造型玩偶摆件，将其放在水平桌面上，能保持站立姿势，若两个玩偶的质量相等，左边玩偶两脚距离较大，则以下分析正确的是（　　）

A. 左边玩偶两脚受到桌面摩擦力为零

B. 右边玩偶两脚受到桌面摩擦力较小

C. 左边玩偶两脚受到桌面作用力较大

D. 右边玩偶两脚受到桌面支持力较大

5. 2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。神舟十四在轨驻留6个月，先后进行3次出舱活动，完成空间站舱内外设备及空间应用任务相关设施设备的安装和调试，开展一系列空间科学实验与技术试验，已知空间站高度约，下列说法正确的是（　　）

A. 空间站的线速度大于第一宇宙速度

B. 航天员出舱活动时的向心加速度为零

C. 航天员在空间站内不受重力

D. 空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度

6. 2022年11月12日，天舟五号与空间站天和核心舱成功对接，在对接的最后阶段，天舟五号与空间站处于同一轨道上同向运动，两者的运行轨道均视为圆周．要使天舟五号在同一轨道上追上空间站实现对接，天舟五号喷射燃气的方向可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

7. 如图所示，图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在时刻，回路中电容器的上极板（M极）带正电，两极板间有一带电尘埃处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A. 尘埃带正电

B. 在时间里，回路的磁场能在减小

C. 在时间里，电容器两板电压在增加

D. 在时刻，尘埃的加速度为零

8. 为了避免雷击损坏建筑，我们常在建筑顶部安装避雷针，当低空带负电的云团靠近避雷针时，云团和地面之间形成电场分布，避雷针的顶端及周围形成的电场的等势面（相邻等势面间的电势差相等）和电场线分布情况如图所示，电场中有A、B、C、D、E五点，其中D、E为避雷针上的两点。则下列说法正确的是（　　）

A. 图中实线为等势线

B. A点电场强度可能等于B点电场强度大小

C. D点的电势低于E点的电势

D. 电子在A点的电势能大于其在C点的电势能

9. 烟花弹从竖直的炮筒被推出，升至最高点后爆炸。上升的过程由于空气阻力的影响，图像如图所示，从推出到最高点所用的时间为t，上升的最大高度为H，图线上C点的切线与AB平行，、为已知量，且烟花弹时间内上升的高度为h，则下列说法正确的是（　　）

A. 烟花弹上升至最高点时，加速度大小为零

B. 烟花弹上升至最高点过程中，空气阻力大小不变

C. 烟花弹刚从炮筒被推出的速度v满足

D. 烟花弹刚从炮筒被推出的速度v满足

10. 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原子核的动能，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-氚聚变释放能量为

D. 单个接收装置对外输出功率

11. 掷冰壶又称冰上溜石，是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，被大家喻为冰上的“国际象棋”，是冬奥会比赛项目。在某次冰壶比赛中，运动员利用红壶去碰撞对方静止的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞，如图（b）所示．碰撞前后两壶做直线运动的图线如图（c）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则（　　）

A. 两壶发生了弹性碰撞 B. 碰后蓝壶的速度可能为

C. 碰后蓝壶移动的距离为2m D. 碰后红壶还能继续运动2s

12. 2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如图所示。光线a沿半径方向入射玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离设为x，已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为，折射率为，光在真空中的速度为c，不考虑反射光线，下列关于光线的说法正确的是（　　）

A. 当时，b光线可能经过内圆

B. 当时，b光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为

C. 当时，b光线从内圆通过空气的时间约为

D. 当时，b光线从内圆通过空气的时间约为

13. 如图所示，为做好疫情防控供电准备，防控指挥中心为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图甲所示，矩形交流发电机匝数为，线圈、导线的电阻均不计，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量中随时间t的变化图像如图乙所示，。并与变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接入到医院为医疗设备供电，变压器为理想变压器，假设额定电压为的医疗设备恰能正常工作。下列说法正确的有（　　）

A. 电压表的示数为

B. 该交流电的方向每秒改变50次

C. 变压器的原副线圈匝数比为

D. 当副线圈的医疗设备负载增加时，发电机的输出功率变小

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，有错选的得0分）

14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是时刻的波形图，图乙和丙分别是x轴上某两处质点的振动图像。这两质点平衡位置之间的距离可能是（　　）

A. 0.5m B. 1.8m C. 1.9m D. 2.0m

15. 如图1、2、3所示为与光电效应相关的三幅图，图3为a、b、c三种单色光分别照射金属K时得到的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　）

A. 光电效应爱因斯坦最早在实验中发现，并用光子说成功加以解释

B. 图2中，若仅将电源极性对调，则电流表一定无示数

C 图2中，若电流表无示数，说明金属K受光照时一定没有发生光电效应

D. 根据图3可知，b光的光子动量一定大于c光的光子动量

非选择题部分

三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16. 为了探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”，甲、乙两同学设计了如图1所示的实验装置。其中带小滑轮的小车的质量为M，小滑轮的质量为，砂和砂桶的质量为m。力传感器可测出轻绳的拉力大小。

（1）实验时，需要进行的操作是_______。

A．将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力

B．用天平测出砂和砂桶的质量

C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源

D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的是频率为的交流电。根据纸带可求出小车在C点的瞬时速度为_______，加速度为_______。（结果均保留两位有效数字）

17. 某同学用智能手机测自由落体加速度的实验步骤如下：

①在水平地面上铺设软垫；

②打开手机中的加速度传感器，让手机在离软垫一定高度处由静止开始自由下落；

③手机落到软垫后，关闭传感器，得到全过程中加速度绝对值随时间变化图像如图所示。

根据图像回答下列问题：

（1）与时刻加速度方向______（选填“相同”或“相反”）；

（2）从时刻到时刻加速度逐渐减小原因是______；

（3）当地重力加速度约为______。

18. 小强同学在实验室进行“测定电源的电动势和内阻”实验。

（1）他打算先用多用电表粗测电源的电动势，测量前发现电表的指针位置如图甲所示，他需要进行的操作是_______；

A．调节指针定位螺丝进行机械调零

B．调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零

C．调节选择开关并将红黑表笔短接

D．调节指针定位螺丝让指针摆到最

（2）为了更加精确地测量，他利用如图乙所示器材和电路进行实验，其中有一根导线接线错误，错误的接线是_______；

A．第①根　　B．第②根　　C．第③根　　D．第④根

（3）①正确连接电路，滑动变阻器滑片滑至某一位置时，电压表指针如图丙所示，此时电压表示数为_____V。

②多次测量后，在图像中描出各对应点，如图丁所示。请结合数据点分析电源电动势_____V，内阻为_____Ω（结果均保留3位有效数字）。

19. 如图所示，某探究小组将一横截面积为、质量为的热杯盖扣在一加热平板上，热杯盖内部密封一定质量的气体。开始时封闭气体处于温度为，封闭气体压强为大气压强。封闭气体可视为理想气体，取大气压强，重力加速度，不计热杯盖的体积变化。求：

（1）当封闭气体温度降至时的压强；

（2）当封闭气体温度降至时，竖直向上提起杯盖所需拉力的最小值；

（3）若探究小组给封闭气体加热，当热杯盖恰好被顶起时封闭气体的温度。

20. 如图所示，一质量为可看成质点的滑块以初速度，从P点与水平方向成抛出后，恰能从a点沿ab方向切入粗糙斜面轨道，斜面ab轨道长为，斜面ab与半径的竖直光滑圆弧轨道相切于b点，O点为圆弧的圆心，c点为圆弧的最低点且位于O点正下方，圆弧圆心角。c点靠近水平传送带左侧，传送带cd间距离为，以的恒定速度顺时针转动，传送带与光滑圆弧、光滑水平面均保持平滑对接，水平面上有2个位于同一直线上、处于静止状态的相同小球，每个小球质量。滑块与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰，滑块与斜面及传送带间的动摩擦因数，重力加速度。不计一切空气阻力，求：

（1）滑块从P点抛出落到a点所需要的运动时间；

（2）滑块滑到圆弧轨道的最低点c时对轨道的压力大小；

（3）滑块第一次向右通过传送带的过程中，摩擦力对滑块的冲量大小；

（4）2个小球最终获得的总动能。

21. 如图所示，长度足够的两导轨与水平面成角平行放置，间距为d；在导轨所在区间，存在方向垂直导轨平面、大小为B的匀强磁场；接入两导轨间的两个电阻阻值均为R、电容器电容为C和线圈电感为L。一根长也为d、质量为m的导体棒搁置在两导轨上。时，导体棒静止释放，不计摩擦、空气阻力和其它电阻（不考虑电磁辐射）。（提示：当通过线圈的电流随时间发生变化时，线圈产生的电动势大小；当线圈中通有电流I时，其储存的磁能）

（1）时，接通，断开和，求棒所能达到的最大速度；

（2）时，接通，断开和，求棒的加速度a；

（3）时，接通，断开和，已知棒下滑时恰好达到最大速度，求最大速度以及当棒下滑过程中回路产生的焦耳热Q。

22. 如图为一种新型粒子收集装置。粒子源放置在边长为L的立方体中心O，立方体四个侧面均为荧光屏，上下底面、是空的，过中心O的竖直面efgh平行于abcd。粒子源沿水平向右方向持续均匀发射电荷量为q、质量为m、初速度大小为的正电粒子，粒子打到荧光屏上后即被荧光屏吸收，不考虑粒子间的相互作用和荧光屏吸收粒子后的电势变化，不计粒子源的尺寸大小和粒子重力。

（1）若在立方体内只存在竖直向下的匀强电场，粒子刚好能够击中g位置，求电场强度的大小；

（2）若撤去电场，立方体内只存在竖直向下的匀强磁场，要求无粒子打到荧光屏上，求磁感应强度的最小值；

（3）立方体内同时存在方向均竖直向下的匀强电场和匀强磁场，且磁感应强度的大小为，现使粒子源绕竖直轴匀速转动，足够长时间内，要求无粒子打到荧光屏上，求电场强度E的大小范围；

（4）立方体内只存在竖直向下的匀强磁场，粒子源绕竖直轴匀速转动，足够长时间内，设四个侧面吸收粒子数在发射粒子总数中的占比为，试写出随磁感应强度B变化的关系式。

金华十校2023年4月高三模拟考试

物理试卷

选择题部分

一、选择题Ⅰ（本题共10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.

【答案】B

2.

【答案】C

3.

【答案】A

4.

【答案】B

5.

【答案】D

6.

【答案】A

7.

【答案】C

8.

【答案】D

9.

【答案】D

10.

【答案】D

11.

【答案】C

12.

【答案】D

13.

【答案】C

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，有错选的得0分）

14.

【答案】AC

15.

【答案】CD

非选择题部分

三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16.

【答案】    ①. A    ②. 0.8    ③. 4.0

【答案】    ①. 相反    ②. 见解析    ③. 9.76

18.

【答案】    ①. A    ②. D    ③. 1.10    ④. 2.90    ⑤. 6.50

19. 如图所示，某探究小组将一横截面积为、质量为的热杯盖扣在一加热平板上，热杯盖内部密封一定质量的气体。开始时封闭气体处于温度为，封闭气体压强为大气压强。封闭气体可视为理想气体，取大气压强，重力加速度，不计热杯盖的体积变化。求：

（1）当封闭气体温度降至时的压强；

（2）当封闭气体温度降至时，竖直向上提起杯盖所需拉力的最小值；

（3）若探究小组给封闭气体加热，当热杯盖恰好被顶起时封闭气体的温度。

【答案】（1）；（2）3.5N；（3）360K

【解析】

【详解】（1）由题意知，气体等容变化

解得

（2）竖直向上提起杯盖，由平衡条件可得

解得

（3）若探究小组给封闭气体加热，当热杯盖恰好被顶起时，设封闭气体压强为p3，由平衡条件可得

解得

由

解得封闭气体的温度

20. 如图所示，一质量为可看成质点的滑块以初速度，从P点与水平方向成抛出后，恰能从a点沿ab方向切入粗糙斜面轨道，斜面ab轨道长为，斜面ab与半径的竖直光滑圆弧轨道相切于b点，O点为圆弧的圆心，c点为圆弧的最低点且位于O点正下方，圆弧圆心角。c点靠近水平传送带左侧，传送带cd间距离为，以的恒定速度顺时针转动，传送带与光滑圆弧、光滑水平面均保持平滑对接，水平面上有2个位于同一直线上、处于静止状态的相同小球，每个小球质量。滑块与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰，滑块与斜面及传送带间的动摩擦因数，重力加速度。不计一切空气阻力，求：

（1）滑块从P点抛出落到a点所需要的运动时间；

（2）滑块滑到圆弧轨道的最低点c时对轨道的压力大小；

（3）滑块第一次向右通过传送带的过程中，摩擦力对滑块的冲量大小；

（4）2个小球最终获得的总动能。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】

【详解】（1）滑块从P点抛出时竖直方向的分速度

滑块从P点抛出落到a点所需要的运动时间

（2）根据动能定理

点，根据牛顿第二定律可得

联立解得

根据牛顿第三定律可得滑块滑到圆弧轨道的最低点c时对轨道的压力大小

（3）滑块在传送带上的加速度

滑块速度与传送带速度相等的所需的时间

此过程滑块的位移

所以滑块在传送带上先匀减速后匀速，匀速运动的时间

匀速阶段滑块与传送带间没有摩擦力，滑块第一次向右通过传送带的过程中，摩擦力对滑块的冲量大小

（4）滑块第一次与小球发生弹性碰撞，根据动量守恒定律和能量守恒定律可得

解得

由于小球质量相等均为，且发生的都是弹性碰撞，他们之间将进行速度交换，分析可知，物块第一次返回还没到传送带左端速度就减小为零，接下来将再次返回做匀加速运动，直到速度增加到，再与小球1发生弹性碰撞。同理可得，第二次碰撞后，物块和小球的速度大小分别为

则2个小球的总动能为

21. 如图所示，长度足够的两导轨与水平面成角平行放置，间距为d；在导轨所在区间，存在方向垂直导轨平面、大小为B的匀强磁场；接入两导轨间的两个电阻阻值均为R、电容器电容为C和线圈电感为L。一根长也为d、质量为m的导体棒搁置在两导轨上。时，导体棒静止释放，不计摩擦、空气阻力和其它电阻（不考虑电磁辐射）。（提示：当通过线圈的电流随时间发生变化时，线圈产生的电动势大小；当线圈中通有电流I时，其储存的磁能）

（1）时，接通，断开和，求棒所能达到的最大速度；

（2）时，接通，断开和，求棒的加速度a；

（3）时，接通，断开和，已知棒下滑时恰好达到最大速度，求最大速度以及当棒下滑过程中回路产生的焦耳热Q。

【答案】（1），方向沿斜面向下；（2），方向沿斜面向下；（3），方向沿斜面向下，

【解析】

【详解】（1）当棒速度最大时，重力的分力等于安培力

此时产生的感应电动势

感应电流

联立解得

方向沿斜面向下。

（2）由牛顿定律知

根据公式

代入上式可得

方向沿斜面向下。

（3）当棒速度达到最大时回路中电流保持不变，电感线圈不再发生作用，棒接下来做匀速直线运动

可得

方向沿斜面向下。由能量守恒可知

其中

可得

22. 如图为一种新型粒子收集装置。粒子源放置在边长为L的立方体中心O，立方体四个侧面均为荧光屏，上下底面、是空的，过中心O的竖直面efgh平行于abcd。粒子源沿水平向右方向持续均匀发射电荷量为q、质量为m、初速度大小为的正电粒子，粒子打到荧光屏上后即被荧光屏吸收，不考虑粒子间的相互作用和荧光屏吸收粒子后的电势变化，不计粒子源的尺寸大小和粒子重力。

（1）若在立方体内只存在竖直向下的匀强电场，粒子刚好能够击中g位置，求电场强度的大小；

（2）若撤去电场，立方体内只存在竖直向下的匀强磁场，要求无粒子打到荧光屏上，求磁感应强度的最小值；

（3）立方体内同时存在方向均竖直向下的匀强电场和匀强磁场，且磁感应强度的大小为，现使粒子源绕竖直轴匀速转动，足够长时间内，要求无粒子打到荧光屏上，求电场强度E的大小范围；

（4）立方体内只存在竖直向下的匀强磁场，粒子源绕竖直轴匀速转动，足够长时间内，设四个侧面吸收粒子数在发射粒子总数中的占比为，试写出随磁感应强度B变化的关系式。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）时，

时，（）

时，

【解析】

【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则有

根据类平抛运动规律有

，

解得

（2）根据几何关系可知

根据洛伦兹力提供向心力有

解得

（3）同时加上电场和磁场，粒子一边圆周运动，一边向下加速，根据

且

可得

根据题意可知

，

其中

根据粒子的周期公式有

可得

（4）设粒子圆周运动半径为r，若，则η=100%，如图

根据洛伦兹力提供向心力有

可得

若，则η=0

根据洛伦兹力提供向心力有

可得

若

根据

可得

其中

综上所述，则

时，

时，（）

时，