2023届浙江省金华市十校联考高三一模物理试卷含答案
展开 2023年浙江省金华市十校联考高考
物理一模试卷
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.(3分)下列关于单位的说法正确的是 ( )
A.长度的单位m、cm、mm都是国际单位制中的基本单位
B.“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”,“牛顿”是国际单位制中的基本单位
C.根据单位制运算,ωv(ω指角速度、v指线速度)的单位是rad/s2
D.若各物理量都采用国际制单位,则通过物理公式得出的最后结果一定也是国际制单位
2.(3分)关于下列四幅图,说法正确的是( )
A.图甲中肥皂膜上的条纹是衍射现象,说明了光的波动性
B.图乙是光经过大头针尖时的照片,说明了光的粒子性
C.图丙是富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体,是利用X射线具有波动性
D.图丁是观众戴着眼镜观看3D电影,是利用光的粒子性
3.(3分)天宫空间站天和核心舱的机械臂,长度约10米,是我国自主研发的七自由度系统,与同样属于七自由度系统的人的手臂一样灵活和机动。如图A、B、C是三个主要关节支点,P为BC臂上的一点,机械臂整体以A支点为轴抬起,则下列说法正确的是( )
A.作业过程中P与B线速度大小一定相等
B.作业过程中P与B线速度方向一定相同
C.作业过程中P与B角速度大小一定相等
D.作业过程中P与B加速度大小一定相等
4.(3分)图为一辆某建设工地上运送沙石的厢式自卸车,到达目的地后准备卸下车厢内的沙子,此时车头朝前,车厢与水平面的夹角α逐渐增大,整个卸沙过程汽车车轮相对地面始终静止。对此下列说法正确的是( )
A.车厢内的沙子没有滑动时,随着夹角α逐浙增大,汽车受到沙子的作用力越来越大
B.车厢内的沙子没有滑动时,随着夹角α逐渐增大,汽车受到地面的支持力越来越大
C.当夹角α为某一值时,沙子恰好匀速下滑,汽车受到地面的摩擦力为零
D.当夹角α为某一值时,沙子恰好匀速下滑,汽车受到地面的静摩擦力方向向前
5.(3分)一孤立均匀带电金属球带电量为q,半径为R,球外两点A、B始终处于球同一半径的延长线上OA,LOB(LOB>LOA>R),如图所示,则以下说法正确的是( )
A.若仅增大金属球的带电量q,A、B两点的电场强度均保持不变
B.若仅增大金属球的带电量q,A、B两点的电势差保持不变
C.若保持LOA、LOB不变,仅增大金属球的半径R,则球外A、B两点的电场强度之差增大
D.若保持LOA、LOB不变,仅增大金属球的半径R,则球外A、B两点的电势差不变
6.(3分)不少车主常在私家车内备有电动充气泵,如图所示。某次充气前测得某轮胎胎内气体压强只有,为使汽车正常行驶.若已知该轮胎的内胎体积为V0,车主用电动充气泵给轮胎充气,每秒钟充入,压强为,胎内气体可视为理想气体,充气过程中内胎体积和胎内气体温度保持不变。则下列说法正确的是( )
A.充气过程中胎内气体内能保持不变
B.充气过程中胎内气体一定向外吸热
C.为使汽车正常行驶,需要电动充气泵给该轮胎充气时间约100s
D.为使汽车正常行驶,需要电动充气泵给该轮胎充气时间约110s
7.(3分)如图所示,用一原长为L的弹性细绳一端固定,另一端连接一质量为m的小球,使弹性细绳与竖直方向成一个小角度后,从A点静止释放,此后小球做来回摆动,B点(图中未画出),小球可视为质点,弹性细绳始终处于弹性限度范围内,则下列说法正确的是( )
A.静止释放瞬间,小球的加速度方向水平向左
B.小球摆动过程机械能守恒,B点与A点等高
C.若仅改用长为L的不可伸长的细绳,该摆动装置的周期将变化
D.若仅改用长为L的不可伸长的细绳,小球摆至左侧最高点时细绳拉力为零
8.(3分)如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”,“小火车”是一节两端都吸有强磁铁的干电池,发现两端的强磁铁无论是同名相对还是异名相对,螺线管的口径较“小火车”大。将“小火车”放入螺线管内,在电池的正负极之间的一段螺线管上形成电流,则( )
A.“小火车”因为电池两端磁铁之间的排斥力而运动
B.“小火车”通过电池两端磁铁与通电螺线管之间的相互作用而运动
C.干电池正负极对调后,“小火车”运动方向将不变
D.“小火车”放入表面无绝缘层的裸露铜管内也会沿铜管运动
9.(3分)2022年2月27日,我国长征八号运载火箭一次发射了22颗卫星,并全部成功送入预定轨道,圆的半径与椭圆的半长轴相等,两轨道面在同一平面内且两轨道相交于A、B两点,如图所示。下列说法正确的是( )
A.两卫星在图示位置的速度v1>v2
B.两卫星在图示位置时,卫星1受到的地球引力较大
C.卫星1在A处的加速度比卫星2在A处的加速度大
D.若不及时调整轨道,两卫星可能发生相撞
10.(3分)动车组进站时做匀减速直线运动直至减速到零,停靠一段时间后,动车组做匀加速直线运动,用位移随速度变化的关系图像进行描述,其中正确的是( )
A. B. C. D.
11.(3分)如图(a),在水平面内以O点为原点建立x坐标轴,两个上下做简谐振动的点波源S1和S2分别位于x1=0和x2=10m处,水平面内以O点为圆心有①至④四个同心圆,半径分别为4m、8m、12m和16m。S1、S2两波源的振动图像分别如图(b)和图(c)所示( )
A.两列波的起振方向相同,且波长均为4m
B.③④两个同心圆圆周上振动加强点的个数相同
C.半径越大的同心圆圆周上振动加强点的个数越多
D.除x1=0和x2=10m两点外,x坐标轴上还有4个加强点
12.(3分)学了发电机的原理后,小明所在的研究小组设计了如下的方案,绕有n匝、边长为L的正方形金属线圈,某时刻线圈刚好转至OO',与水平线MN所决定的平面,磁感应强度为B,如图2所示。线圈外部连有阻值为R的电阻,则( )
A.电阻R上通过的电流为交流电
B.线圈产生的感应电动势的有效值为Bωn2L2
C.线圈转动一周电阻R上通过的电量为零
D.线圈转动一周电阻R上产生的焦耳热是
13.(3分)长春某特警支队的2019年反恐演练出现了一款多旋翼查打一体无人机,该无人机是中国最先进的警用12旋翼无人机,装备有攻击性武器,旋翼启动后恰能悬停在离水平地面高为H的空中,向前方以水平速度v发射一枚质量为m的微型导弹,机身始终保持水平,不计空气阻力( )
A.发射微型导弹后,无人机将做匀变速直线运动
B.发射出微型导弹瞬间,无人机后退速度大小为
C.微型导弹落地时,无人机离地高度为
D.微型导弹落地时,无人机与导弹落地点的水平距离为
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2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2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
(多选)14.(2分)2020年12月4日,新一代“人造太阳”装置—中国环流器二号M装置(HL﹣2M)在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”主要是将氘核与氚核聚变反应释放的能量用来发电H+H→X+1,氚核的质量为m2,中子的质量为m3反应中释放的核能为ΔE,光速为c,下列说法正确的是( )
A.核反应前后质量数守恒、电荷数守恒
B.反应产物X核是氦核
C.反应产物X核的结合能比Li的结合能大
D.反应产物X的质量为
(多选)15.(2分)如图所示是某吊扇的相关参数,测得吊扇正常匀速转动时排风量为Q=720m3/h,扇叶附近的风速为v=14.1m/s,电机内阻R=496Ω3,g=10m/s2,不计空气阻力,以下说法正确的是 ( )
A.启动过程消耗的电能等于扇叶和空气的动能增加量
B.正常工作时吊扇电机的发热功率为24W
C.正常工作时电机的输出功率为24W
D.正常工作时天花板对吊杆的拉力约为46.6N
(多选)16.(2分)如图所示,两块半径为R的半圆形玻璃砖正对放置,折射率均为n=,一束单色光正对圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖,∠AOB=60°,下列说法正确的是( )
A.减小∠AOB,光线可能在BC面O点发生全反射
B.增大∠AOB,光线在BC面O点的反射光可能消失
C.增大BC、B′C′间距,光线可能在右半圆形玻璃砖右侧面发生全反射
D.如果BC、B′C′间距等于,光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为30°
三、非选择题(本题共6小题,共55分)
17.(7分)(1)在利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验中,下列说法正确的是 。
A.重锤质量的测量误差可能会造成较大的实验误差
B.选择密度大些的重锤,有利于减小实验误差
C.实验时应先接通电源,再释放纸带
D.某同学通过描绘v2﹣h图像研究机械能是否守恒,合理的图像应该是一条过原点的直线,并且该直线的斜率为9.8
(2)小明同学经过上述实验后,设计了一个实验测定本地的重力加速度,装置如图乙所示,得到分被图片,利用图片中小球的位置来测量当地的 重力加速度。下列主要操作步骤的正确顺序是 。(填写各步骤前的序号)
①把刻度尺竖直固定在墙上,手机固定在三角架上,调整好手机镜头的位置
②捏住小球,从刻度尺旁静止释放
③打开手机摄像功能,开始摄像
(3)停止摄像,从视频中截取三锁图片,图片中小球和刻度如图丙所示。已知所截取的图片 相邻两帧之间的时间间隔为s,由此测得重力加速度为 m/s2。(结果保留三位有效数字)
(4)在某次实验中,小明释放小球时手稍有晃动,视频显示小球下落时略偏离了竖直方向。从该视频中截取图片, (选填“能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。
18.(7分)如图所示为无线话筒中常用的一种电池,某同学测量该电池的电动势和内阻(内阻约为25Ω),供选择的器材有:电流表A(量程为200μA,内阻为500Ω)1(最大阻值为9999.9Ω),电阻箱R2(最大阻值为99999.9Ω),开关S和若干导线。
(1)由于电流表的量程太小,需将电流表改装成量程为9V的电压表,则电流表应与电阻箱 (选填“R1并联”、R1串联”、“R2并联”或“R2串联”),并将该电阻箱的阻值调为 Ω。
产品名称
南孚9V碱性电池
电压
9V
保质期
7年
型号
6LR611粒装
含汞量
无汞
执行标准号
GB/T 8897.2
客服电话
4008873599
(2)请在方框内画出测量电池电动势和内阻的电路图(需将R1、R2标注区分)。
(3)为了测量电池的电动势,调节其中某一电阻箱的阻值R,读出相应的电流表示数I,分别计算出和的值坐标系中(如图所示)。若不考虑电表对电路的影响 V。(结果保留两位有效数字)。
19.(9分)小端同学在研究竖直向上抛出的物体运动时,分别有几种不同的模型。已知该同学抛出小球的质量m=0.1kg,初速度v0=10m/s,且方向竖直向上,重力加速度为g=10m/s2。
(1)若不计空气阻力,则小球从抛出直至回到抛出点经过多长时间?
(2)若空气阻力大小恒为0.2N,则小球上升到最高点时,离抛出点的高度为多少?
(3)若空气阻力大小与速度大小满足F=kv的关系,其中k为定值。若已知小球落回抛出点前速度恒定且大小为5m/s,则关系式中的k值为多少?
20.(12分)如图是一种弹射游戏装置示意图,该装置配有小车,弹射器将小车弹出后依次沿两个半径不同、平滑连接但不重叠的光滑圆轨道1、2运动,直至从E点平抛落回与C点等高的水平面上。轨道1、2的圆心分别为O1O2,半径分别为R1=20cm、R2=10cm,OA为水平光滑轨道,AC为长度L=60cm的水平粗糙轨道,圆弧轨道CD、DE的半径均为R3=20cm,对应圆心角θ均为37°,水平轨道与圆弧轨道CD相切于C点。可视为质点的小车质量m=0.1kg,轨道各部分平滑连接,g取10m/s2。
(1)求小车通过轨道1最高点B的最小速度vB;
(2)改变弹射器对小车的冲量,但小车均能通过轨道1、2,写出小车通过轨道2最低点A时;
(3)若小车能够通过轨道1,且小车整个运动过程均不脱离轨道,求小车从E点水平抛出后
21.(10分)如图(俯视)所示,在间距L=0.2m的两光滑平行水平导轨间,磁感应强度分布沿y方向不变,沿x方向如下:B=,x≥0区域内的导轨为绝缘材料,导轨间通过单刀双掷开关S连接稳压电源U=1V和电容C=1F的未充电的电容器1=1Ω的金属棒a垂直导轨静止放置于x<0区域某处,且离开x=0处足够远,未闭合多匝矩形线框b静止在x>0区域,线框沿y方向长度L1=0.2m,沿x方向宽度L2=0.1m,匝数n=80,阻值R2=9Ω,质量M=0.64kg。当开关S掷向1时给电容器充电,电容器充电结束后开关S掷向2,已知金属棒a在运动过程中始终与导轨垂直。求:
(1)开关S接通2瞬间,金属棒a的加速度a1;
(2)金属棒a刚运动到x=0处时的速度v1;
(3)金属棒a越过x=0处后与线框b碰撞,刚好合为一个闭合的多匝线框,则该线框最终停止运动时
22.(10分)如图所示,真空中有一长为H的直细金属导线MN,置于一半径为r、高为H的金属圆柱网面的轴线上,导线MN为负极。金属圆柱网面与半径的同轴等高圆柱面之间,磁感应强度为B,其大小可调。假设导线每秒逸出的电子数为N,同一高度逸出的电子均沿水平径向由静止开始加速,且沿各径向方向也均匀分布。已知电子质量为m,不考虑出射电子间的相互作用。
(1)求电子到达金属圆柱网面速度大小v1;
(2)要求没有电子能飞出半径R1的圆柱侧面,求磁感应强度的最小值B;
(3)若磁感应强度的大小保持上题(2)得到的最小值B,并在金属圆柱网面与半径为R1的圆柱面之间,加竖直向下的匀强电场,电场强度为E(E≥),接收板圆心与M点重合,半径为R2=,厚度忽略不计,在该金属板上接地的线路中检测到电流的电流强度为I
2023年浙江省金华市十校联考高考物理一模试卷
参考答案与试题解析
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. D。
2. C。
3. C。
4. C。
5. D。
6. D。
7. C。
8. B。
9. A。
10. C。
11. B。
12. A。
13. D。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2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2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
14. AB。
15.CD。
16. AC。
三、非选择题(本题共6小题,共55分)
17.解:(1)A.验证实验中是根据进行验证,故A错误;
B.选择密度大些的重锤,可以减小空气阻力对实验的影响,故B正确;
C.实验时应先接通电源,再释放纸带,故C正确;
D.某同学通过描绘v2﹣h图像研究机械能是否守恒,因为空气阻力做功,即:,并且该直线的斜率小于9.6。
故选:BC。
(2)实验中先固定手机,再打开手机摄像功能,则正确的顺序为:①③②;
(3)刻度尺的最小分度值为1mm,从左到右三幅图中小球的位置分别为:2.50cm,77.30cm
根据自由落体运动规律Δy=gΔt8
可得:×10﹣2m/s2=9.65m/s4
(4)小球下落时略偏离了竖直方向,将位移向竖直方向分解,能用(3)问中的方法测出重力加速度。
故答案为:(1)BC;(2)①③②;(4)能。
18.解:(1)由于电流表的量程太小,需将电流表改装成量程为9V的电压表,根据欧姆定律可知串联电阻的阻值为
==4.45×104Ω
则电流表应与电阻箱R2串联,并将该电阻箱的阻值调为4.45×104Ω
(2)将电流表改装成电压表后测量路端电压,故电流表和电阻箱R2串联再和电阻箱R2并联,电路如图所示
(3)根据闭合电路欧姆定律有:
整理得:
将坐标系中各点用直线连接,如图所示
由图像可得
解得:E=8.5V
故答案为:(1)R2串联,4.45×105;(2)见解析;(3)8.7。
19.解:(1)若不计空气阻力,小球做竖直上抛运动
从抛出直至回到抛出点的时间t2=2t3
解得t2=2s
则小球从抛出直至回到抛出点经过的时间为8s;
(2)设上升过程中的加速度为a,根据牛顿第二定律有:mg+f=ma
又空气阻力大小f=0.2N
解得:
小球向上做匀减速直线运动,根据速度—位移公式有:﹣
解得:
则小球上升到最高点时,离抛出点的高度为;
(3)小球落回抛出点前速度恒定,说明所受合力为0
答:(1)若不计空气阻力,则小球从抛出直至回到抛出点经过2s时间;
(2)若空气阻力大小恒为6.2N,则小球上升到最高点时;
(3)关系式中的k值为5.2kg/s。
20.解:(1)若能通过轨道1最高点,必然能够通过其他轨道,
故满足mg=m,解得vB=m/s
(2)弹射器弹开过程中由动量定理I=mv0
根据机械能守恒定律可知
小车运动至圆轨道2最低点A时,根据牛顿第二定律有
解得(N)
由(1)可得为确保小车通过圆轨道,需满足
根据动能定理有
解得,
故轨道对小车作用力与弹射器对小车冲量的关系为
(N)()
(3)小车冲上两段平滑连接的圆弧轨道CDE时,最容易脱离轨道的位置为D点,
则应满足
即
由(1)可得小车通过圆轨道Ⅰ,则有,当时,根据动能定理有
2mgR1﹣μmgL﹣mgR6(1﹣cosθ)=﹣
解得,因此小车不会脱离轨道。
①时,小车恰好能通过圆弧轨道CDE到达E点
6mgR1﹣μmgL﹣mgR3(4﹣cosθ)=
有平抛时间
解得落点离E点水平距离点最小值xmin=vEmint=0.08m
②时,小车恰好能通过圆弧轨道CDE到达E点
﹣mgR3(1﹣cosθ)=
平抛时间
解得落点离E点水平距离点最大值
故水平距离x的范围或(3.08m≤x≤0.11m)
答:(1)小车通过轨道1最高点B的最小速度为m/s;
(2)轨道对小车作用力与弹射器对小车冲量的关系为(N)();
(3)水平距离x的范围为或(7.08m≤x≤0.11m)。
21.解:(1)开关S接通2瞬间,金属棒a两端电压为U
I=
金属棒a受到的安培力大小F安=BIL
由牛顿第二定律得
F安=ma4
解得:a1=1.25m/s5,方向沿x轴正方向。
(2)金属棒a开始时离开x=0处足够远,所以金属棒a运动到x=0处时速度已稳定5
速度从零增大到v1的过程流过金属棒的电荷量为q=C(U﹣U′)
取向右为正方向,对金属棒a
BL1•t=mv2﹣0
又q=•t
联立解得:v1=7m/s
(3)该线框最终停止运动时,金属棒a离开x=0处的距离为s。
设金属棒a与线框b碰撞后速度为v2,取向右为正方向,由动量守恒定律得
mv6=(M+m)v2
解得:v2=7.2m/s
由于闭合的多匝线框左右两边的磁感应强度差值保持ΔB=0.5T不变
则线框的感应电动势E=nΔBL1v
感应电流I=
线框所受的安培力F安=nΔBIL1=
根据动量定理得
|I安|=(M+m)v4
即∑Δt=(M+m)v2
则=(M+m)v2
可得s=m
答:(1)开关S接通2瞬间,金属棒a的加速度a6为1.25m/s2,方向沿x轴正方向。
(2)金属棒a刚运动到x=2处时的速度v1为1m/s。
(3)该线框最终停止运动时,金属棒a离开x=6处的距离为m。
22.
解:(1)根据动能定理eU=得:电子到达金属圆柱网面速度大小v1=;
(2)根据题意,没有电子能飞出半径R1的圆柱侧面,临界情况就是让电子轨道与半径,这样求解的是磁感应强度的最小值B,画出柱面以及轨迹俯视图如下图所示:
根据几何关系:,将代入求解出轨道半径R=,
根据洛伦兹力提供向心力:,代入v6及R值,求出磁感应强度的最小值Bmin=;
(3)电子在圆柱的竖直方向电场中匀加速运动,加速度a=,周期T=,接收板圆心与M点重合2=,
俯视图如下图所示:
电子匀速圆周运动分别通过①②③④⑤位置,其中①⑤位置分别为刚出和回到金属圆柱网面,根据题意以及几何关系可以证明
∠MOP=,所以①至②过程圆弧对应圆心角,由H=,最下端的电子达到接收板的时间小于.
若最下端电子在时刻到达接收板,则,
若最下端电子在时刻到达接收板,则,
第一种情况,若最下端电子在t<,即E>,I=Ne;
第二种情况,若最下端电子在内到达接收板,即,那么能在,
离开接收板的距离小于h7的电子能在轨迹①至②过程达到接收板,所以I=;
第三种情况,若最下端电子在内到达接收板,即,那么能在,
离开接收板的距离大于h2的电子能在轨迹④至⑤过程达到接收板,
离开接收板的距离小于h7的电子能在轨迹①至②过程达到接收板,
所以I==。
综上所述,电流强度I与电场强度E的关系式为:
若E>,I=Ne;
若≤E≤;
若≤E≤。
答:(1)电子到达金属圆柱网面速度大小为;
(2)磁感应强度的最小值为;
(3)若E>,I=Ne;
若≤E≤;
若≤E≤
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