2024届浙江省金丽衢十二校高三下学期二模物理试题

这是一份2024届浙江省金丽衢十二校高三下学期二模物理试题，共14页。试卷主要包含了可能用到的相关参数等内容，欢迎下载使用。
物理试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1．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题卷和答题纸规定的位置上。
2．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，在本试题卷上的作答一律无效。
3．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的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关参数：重力加速度g取。
选择题部分
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．单位为N·S的物理量是（ ）
A．功B．功率C．冲量D．动能
2．随着“第十四届全国冬季运动会”的开展，各类冰雪运动绽放出冬日激情，下列说法正确的是（ ）
A．评委给花样滑冰选手评分时可以将运动员看作质点
B．滑雪比赛中运动员做空中技巧时，处于失重状态
C．冰壶比赛中刷冰不会影响压力大小，则滑动摩擦力不变
D．短道速滑转弯时是运动员重力的分力充当向心力
3．一辆汽车匀速通过圆弧形拱桥的过程中，汽车（ ）
A．向心加速度不变
B．动量不断变化
C．受到的支持力和重力沿半径方向的分力始终等大反向
D．通过最高点时对地压力小于支持力
4．在某个点电荷所产生电场中画一个圆，如图所示，O为圆心，圆周上的A、C两点的电场强度方向与圆相切，B是AC右侧圆弧的中点，下列说法正确的是（ ）
A．A点的场强小于B点的场强
B．O点的电势低于B点的电势
C．电子沿圆弧ABC运动，电场力先做正功后做负功
D．电子沿半径从A到O，电势能变大
5．低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“10V 40W”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为220V的交流电后能正常工作，则（ ）
A．卤素灯两端电压的有效值为B．流过卤素灯的电流为
C．卤素灯的瞬时功率最大值为80WD．变压器原、副线圈交流电的频率比为22∶1
6．一种离心测速器的简化工作原理如图所示。光滑细杆的一端固定在竖直转轴上的O点，并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时，通过圆环的位置可以确定细杆匀速转动的角速度。杆与竖直转轴的夹角始终为60°，则（ ）
A．角速度越大，圆环受到的杆的支持力越大
B．角速度越大，圆环受到的弹簧弹力越大
C．弹簧处于原长状态时，圆环的向心加速度为
D．突然停止转动后，圆环下滑过程中重力势能和弹簧弹性势能之和一直减小
7．把一块铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气，已知矿石中存在铀核，则在此过程中：（ ）
A．矿石必须达到一临界质量才有氦气产生
B．放入矿石后至少需等待一个半衰期才有氦气产生
C．矿石中的铀核发生衰变生成氦原子
D．涉及到反应方程式为
8．如图在水平地面上放置一边长为0.8m的正方形水箱，一水管可在ABCD面内绕A点转动，已知出水口截面积为，出水速率为2.5m/s，不计水管管口长度及一切阻力，水落至液面或打至侧壁不再弹起，则（ ）
A．任何方向喷出的水柱都能打到DCGH或CGFB侧面
B．水在空中运动时间的最大值为
C．空中运动的水的质量最大值为0.5kg
D．若保持不变，则随着液面上升，水在空中运动的时长逐渐缩短
9．为了粗略测量月球的直径，小月同学在满月的夜晚取来一枚硬币并放置在合适的位置，使之恰好垂直于视线且刚刚遮住整个月亮，然后测得此时硬币到眼睛的距离为x，硬币的直径为d，若已知月球的公转周期为T，地表的重力加速度g和地球半径R，以这种方法测得的月球直径为（ ）
A．B．C．D．
10．如图一足够大的“”形导轨固定在水平面，导轨左端接一灵敏电流计G，两侧导轨平行。空间中各处的磁感应强度大小均为B且随时间同步变化，时刻，在电流计右侧某处放置一导体棒，并使之以速度向右匀速运动，发现运动过程中电流计读数始终为零，已知导体棒与导轨接触良好，则磁感应强度随时间变化的关系可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
11．如图所示，一可视为质点的小球，左右与两条完全相同的轻质橡皮绳相连，橡皮绳另外两端固定，小球处于静止状态时橡皮绳恰处于原长状态，绳长为l且遵从胡克定律，小球的质量为m，装置处于光滑水平面上。现甲将小球沿垂直绳方向缓慢推动一段距离后释放，乙将小球沿绳方向缓慢推动距离4d后释放，且小球始终在水平面内运动。已知质量为m的物体受回复力满足时，其做简谐运动对应的振动周期为，则两种情况下小球首次回到平衡位置所需时间的比值为（ ）
A．B．1∶2C．D．2∶1
12．氢原子光谱按波长展开的谱线如图甲所示，此谱线满足巴耳末公式，…，图乙为氢原子能级图。普朗克常量约为，则（ ）
A．垂直入射到同一单缝衍射装置，光的衍射中央亮条纹宽度小于
B．氢原子从跃迁到能级时会辐射出γ射线
C．氢原子从跃迁到与跃迁到产生光子的动量之比为286∶255
D．在同一光电效应装置中，光照射产生的光电子初动能都大于光照射产生的光电子
13．为模拟航天器着陆，研究室构建了如图一个立体非匀强磁场，关于中心轴对称分布，磁感应强度可分为纵向分量和水平径向分量（背向轴心），的大小只随高度h变化（计初始位置为），关系为，（r为到对称轴的距离）。现有横截面半径为1mm的金属细丝构成直径为1cm的圆环在磁场中由静止开始下落，其电阻率为Ω·m。其中，沿圆环中心的磁场方向始终竖直向上，在运动过程中圆环平面始终保持水平，速度在下落1.6m后达到稳定状态。则从开始下落到稳定时圆环上通过的电荷量为（ ）
A．B．C．D．
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，有选错的得0分）
14．下列说法中正确的是（ ）
A．当处于电谐振时，所有电磁波仍能在接收电路中产生感应电流
B．泊松亮斑是光通过小圆孔时发生的衍射现象
C．照相机镜头上所涂的增透膜利用了光的偏振原理
D．液晶显示器利用光的偏振显示图像
15．某均匀介质中的O处有一波源做简谐运动，所激发的波沿水平方向向四周传播。波源在0~0.5s内以9Hz的频率振动，0.5s后的振动图像如图乙所示且频率不再发生变化。图甲为波源频率稳定较长时间后某时刻的俯视图，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（ ）
A．该波波源起振方向向下，波速为4m/s
B．从图示时刻开始，质点A经后运动的路程为
C．在时，距离波源5.0m处的质点向上振动
D．距离波源1.0m与2.0m处的质点的振动情况始终相反
非选择题部分
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）
（Ⅰ）（6分）甲同学利用留迹法做平抛运动实验，在饮料瓶侧面开一小孔，让水流水平射出，并用照相机拍下了某时刻的水柱轨迹，冲洗后的照片和实物的尺寸比例为1∶4。利用部分轨迹在水平方向和竖直方向建立坐标轴（如图a），取轨迹上三个点A、B和C点的坐标分别为、和，重力加速度g取。通过处理实验数据可得：
（1）该时刻水柱初速度大小为______m/s；
（2）水柱上B点的速度大小为______m/s；
（3）图b所示为乙同学设计的实验装置，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F。在轨道最低点右侧水平距离为处固定一等高竖直挡板，实验获得小球在竖直面上的下落距离y，处理数据后作出了如图c所示的图象，则由图可求得小球的质量______kg，四分之一圆弧形轨道半径______m。
（Ⅱ）（6分）磁敏电阻是一种对磁敏感、具有磁阻效应的电阻元件。物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。某实验小组利用伏安法测量一磁敏电阻的阻值（约几千欧）随磁感应强度的变化关系。
所用器材：电源E（6V）、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），电压表（量程为0~3V，内阻为2kΩ）和毫安表（量程为0~3mA，内阻不计）。定值电阻、开关、导线若干
（1）为了使磁敏电阻两端电压调节范围尽可能大，实验小组设计了电路图甲，请用笔代替导线在乙图中将实物连线补充完整。
（2）某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为______V，电流表读数为0.5mA，则此时磁敏电阻的阻值为______。
（3）实验中得到该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图丁所示，某同学利用该磁敏电阻制作了一种报警器，其电路的一部分如图戊所示。图中E为直流电源（电动势为6.0V，内阻可忽略），当图中的输出电压达到或超过2.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时磁感应强度为0.2T，则图中______（填“”或“”）应使用磁敏电阻，另一固定电阻的阻值应为______kΩ（保留2位有效数字）。
（Ⅲ）（2分）下列说法正确的是______（多选）
A．图甲所示实验中，AB两小球位置可互换
B．图乙所示装置中，该容器在水从下方弯曲喷口流出时会发生旋转，这是反冲现象
C．图丙所示电路中，若在线圈中放入铁芯，稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗
D．图丁所示实验中，b图为玻璃片上石蜡受热融化区域的形状
17．（8分）某种理想气体A内能公式可表示为，n表示物质的量，R为气体常数（），T为热力学温度。如图所示，带有阀门的连通器在顶部连接两个绝热气缸，其横截面积均为，高度分别为，用一个质量的绝热活塞在左侧气缸距底部10cm处封闭，的气体A，气缸底部有电阻丝可对其进行加热，活塞运动到气缸顶部时（图中虚线位置）被锁住，右侧气缸初始为真空。现对电阻丝通电一段时间，活塞刚好缓慢移动至气缸顶部时断开电源并打开阀门。已知外界大气压强为，重力加速度，不计活塞与气缸的摩擦及连通器气柱和电阻丝的体积。求：
（1）上升过程中左侧缸内气体的压强。
（2）断开电源时气体升高的温度。
（3）稳定后整个过程中气体吸收的热量。
18．（11分）如图所示为一处于竖直平面内的实验探究装置示意图，该装置由光滑圆弧轨道AB、速度可调节，长度为的固定水平传送带BC及两半径均为的固定四分之一光滑细圆管DEF组成，其中圆弧轨道的B、D端与水平传送带相切且平滑连接。紧靠F处有一质量为的小车静止在光滑水平地面上，小车的上表面由长为的水平面GH和半径为的四分之一的光滑圆弧面HI组成，GH与F等高且相切。现有一质量为的滑块（可视为质点）从圆弧轨道AB上距B点高度为处自由下滑，滑块与传送带及小车上表面间的动摩擦因数均为，不计其他阻力，取。求
（1）当传送带静止时，滑块运动到圆弧轨道上的D点时，细圆管道受到滑块的作用力；
（2）当传送带静止时，滑块在小车上运动过程中离上表面GH的最大高度；
（3）调节传送带以不同速度v匀速转动，试分析滑块最终在小车上表面GH滑行的路程S与速度v的关系。
19．（11分）如图“自由落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备，将游客升至数十米高空，自由下落至近地面再减速停下，让游客体验失重的乐趣。物理兴趣小组设计了如图乙的减速模型，线圈代表乘客乘坐舱，质量为m，匝数N匝，线圈半径为r，总电阻为R。减速区设置一辐向磁场，俯视图如图丙，其到中心轴距离r处磁感应强度。线圈被提升到离地处由静止释放做自由落体运动，减速区高度为，忽略一切空气阻力，重力加速度为g
（1）判断线圈刚进入磁场时感应电流方向（从上往下看），计算此时受到的安培力大小。
（2）若落地时速度为v，求全程运动的时间。
（3）为增加安全系数，加装三根完全相同的轻质弹力绳（关于中心轴对称）如图丁，已知每一条弹力绳形变量时，都能提供弹力，同时储存弹性势能，其原长等于悬挂点到磁场上沿的距离。线圈仍从离地处静止释放，由于弹力绳的作用会上下往复（未碰地），运动时间t后静止，求线圈在往复运动过程中产生的焦耳热Q，及每根弹力绳弹力提供的冲量大小。
20．（11分）研究光电效应的装置如甲图所示，该装置可用于分析光子的信息。在xOy平面（纸面）内，垂直纸面的金属薄板M、N与y轴平行放置，板N中间有一小孔，坐标为。第一象限存在垂直向里的匀强磁场，x轴处有小孔，平行板电容器A，K的上极板与x轴紧靠且平行，其长度为L，板间距为，A板中央小孔与对齐，K板连接电流表后接地。在入射光的照射下，质量为m，电荷量为e的电子从M板逸出后经极板电压加速从点持续不断进入磁场，速度大小在与之间，已知速度为的电子经磁场偏转后恰能垂直x轴射入点，板M的逸出功为W，普朗克常量为h。忽略电子之间的相互作用，电子到达边界或极板立即吸收并导走。
（1）求逸出光电子的最大初动能和入射光的频率；
（2）求匀强磁场的磁感应强度大小和所有能到达x轴上的电子在磁场中运动的最短时间；
（3）时，求到达K板最左端的电子刚从板M逸出时速度的大小及与x轴的夹角；
（4）若在小孔处增加一特殊装置，可使进入的电子沿各方向均匀分布在与轴成0~90°范围内，速率在与之间。监测发现每秒钟有n个电子通过小孔，调节加载在k与A板之间的电压，试在乙图中大致画出流过电流表的电流i随变化的关系曲线。标出相关数据，写出必要的计算过程。
金丽衢十二校2023学年高三第二次联考
物理参考答案
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）
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，有选错的得0分）
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．（14分）
（Ⅰ）（6分）（1）1m/s（1.0m/s也给分）（2）或（3）0.5 0.25
（Ⅱ）（6分）
（1）
（2）1.30 3900Ω（3） 2.8kΩ
（Ⅲ）BC
17．（8分）【详解】
（1）由平衡条件知 压强为
（2）气体做等压变化，由盖-吕萨克定律可得 解得
则
（3）气体增加的内能为
气体对外界做功为
根据热力学第一定律有 解得
故气体吸收的热量为293.5J
18．（11分）
（1） 得
得 方向：竖直向下
（2） 得
得

（3）要求滑块不脱离小车
①滑块不离开小车的右端时
得
②滑块不离开小车左端时
得
所以滑块到F点时的最大速度为，则D点时的最大速度为
得
所以，当传送带逆时针或传送带的速度顺时针时，
当传送带的速度顺时针时，滑块会脱离小车
当传送带的速度顺时针时
得
得
19．（11分）
（1）右手定则判断电流沿顺时针方向
N匝线圈切割磁感线，由欧姆定律得，其中
联立得速度为v时线圈中通过电流①
进入磁场前自由落体过程，由运动学公式得②
则线圈受安培力
（2）全过程对线圈用动量定理，
取向下为正，有③
其中由（1）知，
故有④
回代解得
（3）共4分
最终静止时不切割，不受安培力，有⑤
全过程系统能量守恒，有⑥
解得线圈产生焦耳热
全过程对线圈用动量定理，
取向下为正，有⑦
其中由（2）知
回代解得
由于弹力绳提供冲量向上，故，其大小为
说明：（3）中冲量计算结果为或均得分：（1）中①式和结果漏N均扣分；（2）（3）中若最终结果出现漏N都只扣1分，中间步骤出现漏N不重复扣分
20．（11分）
（1）逸出速度为0：
逸出速度为：
由光电效应方程：
（2）
到0点的电子最短时间，对应的圆心角为60°
（3）打中左端，刚好为偏转轨迹直径

竖直方向上：
（4）
入射电场的粒子与x轴负半轴的夹角为0-90°
当电压为0时，45°-90°的所有粒子都可以被收集，此时电流为
当加反向电压时，若90°的粒子都无法到达，则其他粒子都不能被收集，

当加正向电压时，若0°的粒子都可到达，则其他粒子都能被收集，

（说明：图象形状大致对就给1分，三个临界值算出任意1个都给1分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
C
B
B
D
C
A
D
C
A
C
A
C
B
14
15
AD
BC