2023杭州高三上学期11月教学质量检测（杭州一模）物理含解析

2022学年第一学期杭州市高三年级教学质量检测

物理试题卷

考生须知：

1．本试卷分选择题和非选择题两部分，共 10 页，满分 100 分，考试时间 90 分钟。

2．答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答， 在试题卷上的作答一律无效。

3．非选择题的答案须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，确定后须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均取 10m/s2。

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．下列单位是电场强度单位的是

   A．      B.    C.   D.

2．下列关于航天领域的说法正确的是

A．图甲，观察王亚平在“天宫课堂”做实验时，可将她看成质点

B．图乙，“天舟四号”飞船与空间站自主对接时，可将飞船视为质点

C．图丙，“神舟十四号”飞船发射后，在研究飞船与火箭分离过程时，飞船可以看成质点

D．图丁，“问天”实验舱与空间站对接组合后，研究组合体轨迹时，组合体可视为质点

3．如图，小明同学用一束复色激光入射直角棱镜，做了光的折射实验，实验现象如图所示。 则

A．d光不可能是入射激光

B．c光可视为复色激光

C．在玻璃中，b光的传播速度比a光的大

D．a光光子的动量比b光光子的大

4．下列说法正确的是

A．布朗运动就是液体分子的无规则热运动

B．气体与液体分子可以自由移动而固体分子不会发生运动

C．热力学温度升高 1K 和摄氏温度升高 1℃对应的温度变化量相同

D．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小

5．智能手表通常采用无线充电方式。如图甲所示，充电基座与220V交流电源相连，智能手表放置在充电基座旁时未充电，将手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电（如图乙所示）。已知充电基座与手表都内置了线圈，则

A．手机和基座无导线连接，所以传输能量时没有损失

B．用塑料薄膜将充电基座包裹起来，之后仍能为手表充电

C．无线充电的原理是利用基座内的线圈发射电磁波传输能量

D．充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动

6．2020年12月6日，嫦娥五号返回器与上升器分离，进入环月圆轨 道等待阶段，准备择机返回地球。之后返回窗口打开后，返回器逐渐抬升离月高度，进入月地转移轨道（如图），于12月17日，嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球。下列说法正确的是

A．嫦娥五号返回器在环月圆轨道运行时，还受地球的引力作用

B．若嫦娥五号返回器等待阶段的环月圆轨道半径越大，则环绕速度越大

C．嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时，月球样品处于超重状态

D．嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时，与地球距离变小，机械能变小

7．如图为某款式双层晾衣篮。完全相同的上、下篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布 构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另 外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图所示。不装衣物 时，两篮子保持水平，则

A．挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍

B．挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍

C．上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳的拉力的 2.5 倍

D．上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等

8．在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围 空间辐射红外线。通过对物体辐射红外线强度分布规律的测量， 能准确地测定它的表面温度，这是红外测温仪测温原理。如图为氢原子能级示意图，高能级的氢原子能辐射的红外线光子的能量最大值为1.51eV。则

A．大量处于第 3 能级的氢原子能辐射 3 种红外线光子

B．大量处于第 5 能级的氢原子能辐射 3 种红外线光子

C．要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，至少给基态氢原子提供 12.09eV 能量

D．若大量氢原子辐射红外线光子，则必定不会辐射可见光光子

9．电场线的形状可以用计算机模拟，如图所示，图中 A、B 为模拟的两个带电小球，模拟的 轻小物体（短线条）随机分布并按照电场的方向排列，已知 M、N 为 AB 中垂线上对称的两 个点，P、Q 分别为 AB 连线上的两个点，且 PA=QB，则下列 说法正确的是

A．小球A的带电量少于小球B的带电量

B．P点电场强度大于Q点电场强度

C．M、N 两点电场强度相同

D．P点电势高于Q点电势

10．夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面， 湖水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内的气体看做理想 气体。则上升过程中，以下说法正确的是

A. 气泡内气体的内能可能不变

B. 气泡上升过程中可能会放热

C. 气泡内气体的压强增大

D. 气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力变小

11．蹦极是新兴的一项户外休闲活动。如图，蹦极者站在约40米高的塔顶，把一端固定在塔顶的长橡皮绳另一端绑住身体，然后两臂伸开，从塔顶自由落下。当人体下落一段距离后，橡皮绳被拉紧，当到 达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次，这就是蹦极的全过程。若空气阻力不计，橡皮绳弹力与伸长量成正比，橡皮绳弹力与人体重力相等位置为坐标原点，竖直向上为正方向，从第一次运动到 最低点开始计时，则关于人体运动的位移 x、速度 v、加速度 a、合外力 F 与时间 t 的关系图正确的是

12．充电式电动螺丝刀没有导线牵绊，使用方便。如图甲是某 电动螺丝刀，图乙是其铭牌。其充电器输入电压为交流 220V，通过内置变压器将电压降至 5.5V，再经整流电路输出 电压为直流 5.0V 给电池充电。充电器传输效率为 90%，蓄电 池充电效率为 80%，一次充电充满需 3h 并可连续工作续航约 6h。下列说法不正确的是

A．内置变压器的匝数比约为 40∶1

B．工作时流过电池的电流约为 0.25A

C．充电器的输入电流为 0.5A

D．电池充电的有效功率为 1.85W

13．现代都市高楼林立，高楼出现火情需要一种高架水炮消防车。如图所示，某楼房的65m高处出现火情，高架水炮消防车正紧急灭火中。已知水炮炮口与楼房间距为15m，与地面距离为60m，水炮的出水量为3m3/min，水柱刚好垂直打入受灾房间窗户。则

A．地面对消防车的作用力方向竖直向上

B．水炮炮口的水流速度为10m/s

C．水泵对水做功的功率约为 3.8×104W

D．若水流垂直冲击到窗户玻璃后向四周流散，则冲力约为1500N

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，有选错的得0分）

14. 关于以下四张图片，下列说法正确的是

A. 图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的

B. 图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的

C. 图丙所示现象说明光具有干涉的特性

D. 图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的

15. 2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院的可控核聚变装置全超导托卡马克（EAST） 缔造了新的纪录，实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行， 向核聚变能源应用迈出重要一步。已知该装置内部发生的核反应方程为：，已知 、、 和的质量分别为 2.0141u、3.0161u、4.0026u 和 1.0087u，1u 相当于931.5MeV， 则下列说法中正确的是

A. 该反应属于衰变

B. 该反应中生成物的总质量小于反应物的总质量

C. 该反应过程中释放的能量约为 17.6MeV

D. 该反应中反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和

16．一列简谐横波在t＝0.8s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点Р的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为10m/s，则

A．该波沿x轴负方向传播

B．再经过0.9s，质点P通过的路程为30cm

C．t＝0 时刻质点P离开平衡位置的位移cm

D．质点P的平衡位置坐标为x＝7m

非选择题部分

三、填空题（本题共 2 小题，共 14 分）

17．（7分）某学习小组在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验后，利用数码相机的连拍功能研究小车从斜面上滑下的运动。如图甲所示，将小车从斜轨上由静止释放，将数码相机放在较远处对小车进行连拍，设置每0.12s拍一张照片，得到如图乙所示的照片。 现测得连拍照片中，位置 A～K 到位置A的距离分别如下表所示。

（1）现测得铝制轨道在照片中的长度为 L1 =23.02cm，实 际长度测量如图丙所示（轨道的端点在图中的箭头所示 处），其长度为 L2 = ▲ cm；

（2）根据以上信息，可求得小车运动到位置E处时的速度大小 vE = ▲ m/s（保留两位有效数字）；

（3）现用相同的方法求得其它各个位置的速度大小，并以位置A处为计时起点，在坐标纸上描绘了部分数据点（如图丁）。请在图中描出位置 E 的速度信息并画出小车速度 随时间变化的图像，根据图像可知小车的加速度大小 a= ▲ m/s2（保留两位有效数字）。

（4）完成上述实验之后，该学习小组利用光电门与数字 计时器测量了小车滑过轨道中点的瞬时速度。选用了甲、 乙、丙三种宽度分别为 5.00cm、3.00cm、1.00cm 的遮光 板，则利用 ▲ （选填“甲”、“乙”或“丙”）遮光板测得的结果最接近小车的瞬时速度。

18．（7 分）小明同学猜想影响导体电阻的因素可能有导体的长度、横截面积及材料等。为论证自己的猜想并定量研究导体电阻与相关因素的关系，找来如图甲所示仪器。图中电表内阻对电路的影响不计；木板上固定了AB、BC、CD、DE四段金属丝，AB、BC、CD三段为镍铬合金丝，DE 段为铁 丝。AB、BC 段相比，横截面积相同，长度之比1∶2；BC、CD段相比，长度相同，横截面积之比 1∶2；BC、DE 段相比，除材料不同，长度、横截 面积均相同。

（1）若要研究导体电阻是否与横截面积有关，须选择 ▲  和 ▲（选填 AB、BC、CD 或 DE） 两段金属丝研究。

（2）现已完成部分电路连接，若要用电压表测量 BC 段金属丝两端电压，试在图甲中画出 曲线代替导线完成电路图连接。

（3）完成上述实验之后，该同学进一步测量了镍铬合金的电阻率。先用游标卡尺测量 BC 段 金属丝的直径 D，如图乙所示，则直径 D= ▲ mm。

（4）完成上述步骤之后，将电压表一端接在B点，另一端接在 BC 段金属丝的 P 点（图中 未画出），测出电压U，同时测出 PB 之间的距离 d。改变 P 点位置多次测量，获得一系列U、d 数据并画出U-d 图像，测算出图像的斜率为 k。为测出镍铬合金的电阻率，你觉得还 要测量的物理量是 ▲ ，计算电阻率的表达式为 ▲ （选用题中涉及的物理量和加测的物理量表示）。

四、计算题（本题共 4 小题，共 41 分）

19．（9 分）如图甲，目前高速公路收费处，有 ETC 通道和人工通道。在 ETC 收费通道， 车主只要在车辆前挡风玻璃上安装感应卡并预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也 无须停车，高速通行费将从卡中自动扣除，即能够实现自动收费。如图乙，假设一辆汽车 以正常行驶速 v1=16m/s 朝收费站沿直线行驶，如果过 ETC 通道，需要在距收费站中心线 前匀减速至 v2=4m/s，然后以该速度匀速行驶一段距离到达中心线后，再匀加速至 v1 正常行驶；如果过人工收费通道，汽车以 v1 开始减速，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s 缴费后，再匀加速至v1正常行驶。设汽车在匀减速和匀加速过程中的加速度大小均为 2m/s2，求：

（1）汽车过人工收费通道，从减速开始，到收费后加速至v1，总共通过的路程和所需时间是多少？

（2）若汽车通过 ETC 通道比人工收费通道节约时间 t0=21s，求汽车在 ETC 通道匀速行驶 的距离。

20.（12 分）如图所示，光滑曲线轨道 BC 分别与竖直轨道 AB、粗糙水平地面 CD 平滑连 接，CD 右端与光滑半圆轨道 DE 平滑连接，半圆轨道直径为 2R。CD 长为 l=2R，竖直轨 道的最高点 A 与地面高度差 h=2R。质量为 m 的小滑块 P 从 A 点静止释放，之后在 D 点与 静止放置在该处的小滑块Q发生碰撞，碰撞过程机械能损失不计。已知小滑块 Q 的质量也为 m，物体Q 被撞后的瞬间对轨道的压力突然增大了2mg。已知重力加速度为 g 。

（1）求水平轨道的动摩擦因数 μ；

（2）如果小滑块 P 的质量变为 k∙m（ k为正数），如果要求小滑块 Q 在半圆轨道 DE 段运动 过程中没有脱离圆弧（设碰撞后P立即拿走，不发生两次碰撞），求 k 的取值范围；

（3）在第（2）问中，发现小滑块 Q 经过 E 点落到曲线轨道 BC 上任意一点的动能均与落 到 C 点的动能相同，以 D 点为坐标原点， 向右为 x 轴、向上为 y 轴建立坐标系，求曲 线轨道 BC 在坐标系中的方程（写成 y=f(x) 的形式）。

21．（10 分）如图甲所示，在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，有一质量为 m＝1kg 矩形金属导体框 ACDE，其中AC、DE长为 L＝2m，电阻均为 R＝0.5Ω；AE、CD 足够长且电阻不计，AC与斜面底边平行。另外有一导体棒MN质量为  ，长为L＝2m，电阻也为 R＝0.5Ω，平行于AC放置在导体框上，其上方有两个垂直斜面的立柱阻挡，导体棒MN与导体框间的动摩擦因数μ＝0.1，在MN下方存在垂直斜面向上、磁感应强度B＝1T 的匀强磁场，MN上方（含 MN 处）存在沿斜面向上、大小也为 B＝1T 的匀强磁场。t=0 时刻在DE边给导体框施加一个沿斜面向上的拉力F，导体框在向上运动过程中，测得导体棒MN两端电压随时间变化关系如图乙所示，经过2s后撤去拉力，此过程中拉力做功 W＝294.6J。导体棒MN始终与导体框垂直且紧靠立柱。求：

（1）前 2s 内金属导体框的加速度大小；

（2）前 2s 内拉力F与时间t的变化关系；

（3）在拉力作用这段时间内，棒 MN 产生的焦耳热。

22．（10 分）东方超环，俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电 离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束中剥离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，均匀分布的混合粒子束先以相同的速度通过加有电压的两极板间，再进入偏转磁场2中，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电粒子一部分打到下极板被吸收后不可再被利用，剩下的进入磁场2后发生偏转，被吞噬板吞噬后可以再利用。 已知粒子带正电、电荷量为q，质量为m，两极板间电压U可以调节，间距为d，极板长度为?，吞噬板长度为2d，极板间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度为B1，带电粒子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。

（1）当电压 U=0 时，恰好没有粒子进入磁场Ⅱ，求混合粒子束进入极板间的初速度v0等于多少？若要使所有的粒子都进入磁场Ⅱ，则板间电压 U0为多少？

（2）若所加的电压在 U0～(1+k)U0 内小幅波动，k>0 且 k≪1，此时带电粒子在极板间的运 动可以近似成类平抛运动。则进入磁场Ⅱ的带电粒子数目占总带电粒子数目的比例至少多 少？

（3）在（2）的条件下，若电压小幅波动是随时间线性变化，规律如图乙所示，变化周期为T，偏转磁场边界足够大。要求所有进入磁场Ⅱ的粒子最终全部被吞噬板吞噬，求偏转磁场Ⅱ的磁感应强度 B2满足的条件？已知粒子束单位时间有N个粒子进入两极板间，中性化的转化效率为50%，磁场Ⅱ磁感应强度B2取最大情况下，取下极板右端点为坐标原点， 以向下为正方向建立x坐标，如甲图所示，求一个周期T内吞噬板上不同位置处吞噬到的粒子数密度λ（单位长度的粒子数）。

2022学年第一学期杭州市高三年级教学质量检测

物理试题卷考试答案

一、选择题I

1. A.无意义，B. 力的单位，C. E＝＝，单位是N/C、V/m ，D. φ＝＝ ,故选C
2. 物体的形状、大小对所研究问题的影响忽略不计可以看成是质点，故选D
3. d是入射光，c是反射光，故是复合光，A错误，B正确，ab的入射角β相同，折射角θb＞θa，根据折射定律 n＝＝，va＞vb ，C错误，光子动量P＝ ，D错误
4. A.布朗运动是花粉颗粒的无规则运动，背后反映的是水分子做无规则热运动，A错误。B.所有分子都在做无规则热运动B错误。C.根据T=273K+t，故C正确。水分子在气态下引力、斥力忽略不计，凝结成液态，分子间距减小，引力和斥力同时增大。故D错误。
5. A. 存在漏磁效应，故A错误，B. 只有金属导体能够屏蔽磁场，故B正确。C.无线充电的原理是基座内的线圈电流变化，产生变化的磁场，导致手表内部线圈中的磁通量发生改变，线圈产生感应电流，与变压器，互感器的原理相同。故C错误。D.根据C的解释，基座线圈的磁场变化产生感应电场，驱动放置在感应电场中的手表中的线圈内部的电子做定向运动，形成电流，故D错误。
6. A. 虽然距离地球较远，但地球质量很大，引力作用比较明显，故A正确。B.根据 ，距离月球球心r越大，环绕速度越小。故B错误。C. 重力（引力）提供向心力，样品只受到重力，没有支持力，处于完全失重状态，故C错误，D.在转移轨道上只有重力（引力）做正功，其他力不做功，重力势能（引力势能）减小，动能增大，机械能守恒，D错误
7. A. 如果上方的绳子是竖直的，那A是对的，故A错误。B.没有考虑上方篮子的重力，故B错误。 C.下发1根绳子的拉力F1=, 上方分析左边这根绳子，高度为h，长度L=40cm，半径r=24cm，绳子与竖直方向的夹角为37°，分析可得：1根绳子的拉力F2 = /cos37°= ， =   故C正确。
8. A.红外线光子能量不能超过1.51eV，第3能级向下跃迁辐射的光子能量最小值为1.89eV，超过1.51eV，故A错误。B.第5能级跃迁到第4能级、第4能级跃迁到第3能级、第5能级跃迁到第3能级辐射的光子能量值均小于1.51eV，故B正确。C. 从基态跃迁到第4能级，再跃迁到第3能级能够辐射红外线光子，1能级到4能级需要吸收12.75eV的能量，故C错误。D.辐射能量有可能达到可见光的能力范围，故D错误。（可见光的能量范围一般为1.62eV--3.11eV）
9. A. 分析M点：电场线切线右上方，由场强叠加、矢量运算可得，AB为异种电荷，且，A电荷在M处产生的场强大，又M距离AB两个点电荷相等，根据E =  ，可得QA＞QB ，故A错误，B正确，MN两点电场大小相等，方向不同，C错误。D. AB电荷电性未知，故电势高低未知。

10. A.温度升高，内能变大，A错误。C.气泡上升，P=P0+ρgh，深度h减小，汽包内其他压强减小，C错误，D正确。B.气泡体积变大，外界对气体做负功，W＜0，根据△U=W+Q，Q＞0，气泡吸热，B错误。
11. 以向上为正方向，从最低点开始向上运动，合力F向上，加速度减小，速度增加，到达坐标原点，加速度为0，速度达到最大值，继续上升，加速度增大，方向向下，速度减小，到达原长位置后继续上升到达最高点再返回到原长位置，此阶段加速度为g，速度均匀减小再均匀增大，之后加速度减小，方向向下，到达坐标原点，加速度为0，速度达到最大值，继续下降，加速度增大，方向向上，速度减小到达最低点。故A、B、D错误，C正确。
12. A.＝= ,A不能选。B.电池容量Q = 1.5A·h = I·t，工作电流I= ==0.25A，B不能选。D. E电=W= QE =P有效·t，所以P有效=  = = 1.85W，D不能选。C. UI输×0.9×0.8=P有效=1.85，I输= = 0.51≠0.5，故选C。
13. A.消防车收到地面的支持力和摩擦力，合力斜向上，作用力斜向上，A错误。B.水流高度差5m，时间1s，水平速度15m/s,竖直速度10m/s，炮口的合速度，B错误。水泵对水做功的功率P== = 3.81×104W，C正确。D.根据动量定理F= = =750N。
14. A.多普勒效应：观察者接收到的频率大于或小于波源的实际频率，音调即声音的频率，A正确。      

肥皂薄膜彩色条纹是光的干涉，类似的还有牛顿环，镜头镀增透膜、增反膜，泊松亮斑是光的衍射，摄影师拍橱窗里面的景物时加一个消除反光的装置、立体电源、液晶屏幕是光的偏振，B、C错误。气泡特别明亮是光线从水射向气泡里的空气，是从光密介质到光疏介质，发生全反射，D正确。

15. A. α衰变是一种原子核衰变成另一种原子核并伴随产生α粒子（He原子核）：，β衰变是一种原子核衰变成另一种原子核并伴随产生β粒子（电子）：，，这叫核聚变，也叫热核反应，故A错误。B.质量亏损：反应物的质量大于生成物的质量，B正确。C. E=△mC2= [（2.0141u+3.0161u）－（4.0026u+1.0087u）]×931.5MeV =17.6MeV。C正确。D. 轻核聚变过程，生成物的结合能大于反应物的结合能，D错误。
16. A. 由乙图可知0.8s P点振动方向向下，根据上下坡法，波沿负方向传播，A正确。B. 经过1个周期，质点经过的路程s=4A，经过0.5个周期，经过的路程s=2A，以上规律质点在任何位置开始都适用，经过1/4、3/4个周期，经过的路程s=A、3A，以上规律质点只有在特殊位置（平衡位置、最大位移处）才适用，t=0.9s=3/4个周期，此时P未处于特殊位置，B错误。C. 由图乙可知，0时刻质点P位于平衡位置，C错误。D. (方法1) λ=vT=12m, 振动图像往回推0.8s，P正处于平衡位置向上运动，波形图往回平移0.8s，△x=vt=8m ,即甲图中的A点往正方向平移8m，此位置即P点0时刻位置，设AO距离为a，根据波形图的表达式y=Asin=10sin，当x=0，y=5cm，则=1m，则P 点位置坐标x=8m－1m=7m。(方法2) 根据简谐运动的表达式y=Asin=10sin，当x=0，y=5cm，则=0.1s，即x=0处的质点从平衡位置到5cm经历的时间t1=0.1s，故P点振动形式传播到x=0处的时间t=0.8s-0.1s=0.7s，xP=vt=7m,D正确。
17. （1）89.98、89.99、90.00都可以，最后一个0是估读位。（2）vE = × = 0.46m/s。

（3）a=0.48m/s2  （4）丙。

18. （1）BC 、CD。                     （2）

（3）0.4mm   （4）I     

19. （1）人工收费通道加速和加速阶段的位移

（2）ETC 车道，汽车加速、减速的位移为