2023届浙江省慈溪中学名校新高考研究联盟Z20联盟高三下学期第三次联考物理试题含答案

  绝密★考试结束前

Z20名校联盟（浙江省名校新高考研究联盟）2023届高三第三次联考

物理试题卷

考生须知：

1．本卷共8页，满分100分，考试时间90分钟；

2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、座位号及准考证号并填涂相应数字；

3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效；

4．可能用到的相关参数：重力加速度g取；

5．考试结束后，只需上交答题卷．

选择题部分

一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1．下列物理单位属于国际单位制中的基本单位的是（    ）．

A．A B．N C．J D．T

2．2022年6月17日，我国第三艘航母“福建号”正式下水，预计今年会进行第一次海试．假设“福建号”离港进行近海海试，航母在海面上航行时，不考虑其质量的变化，下列说法正确的是（    ）．

A．航母加速航行时，其惯性变大

B．航母由于体型巨大，一定不能看做质点

C．航母所受重力和浮力是一对相互作用力

D．航母上停放的舰载机相对于海面是运动的

3．如图为一名健身者正在拉绳锻炼，已知健身者质量为，双手对绳的拉力均为，两根绳间夹角，两根绳关于上方连接的总绳对称且跟总绳处于同一平面，总绳与竖直方向的夹角为．若健身者处于静止状态，健身者与地面的动摩擦因数为0.5，绳的质量忽略不计，则健身者受地面的支持力和摩擦力分别为（    ）．

A．， B．，

C．， D．，

4．纵跳仪是运动员用来测试体能的一种装备，运动员用力从垫板上竖直跳起，后又自由落回到垫板上，此时仪器上会显示跳起的最大高度．运动员某次测试时，仪器显示的高度为．运动员的质量为，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ）．

A．运动员在空中运动过程中处于超重状态

B．运动员在空中运动的时间约为

C．运动员起跳时，测试板对其做功为

D．运动员起跳过程和落回过程中，测试板对其冲量的方向相同

5．2022年11月30日5时42分中国空间站与神舟十五号载人飞船成功对接，实现两批航天员太空会师的壮举．已知空间站从正常运行圆轨道Ⅰ降低一定高度后在新的圆轨道Ⅱ绕地运行，准备迎接神舟十五号的到来，下列说法中正确的是（    ）

A．神舟十五号载人飞船从地球发射的速度大于第二宇宙速度

B．空间站在圆轨道Ⅱ上绕地运行的周期大于圆轨道Ⅰ

C．空间站从圆轨道Ⅰ变轨至圆轨道Ⅱ，机械能减少

D．对接成功后，欲使空间站恢复到原轨道运行，只需点火加速一次就可实现

6．“玉免二号”月球车在太阳光照射不到时，由同位素电池为其保暖供电．衰变时生成原子核，同时产生射线，已知半衰期为88年，则（    ）

A．这个衰变是衰变

B．射线是原子核跃迁产生的

C．原子核的比结合能小于原子核

D．16个原子核经过176年后，一定生成12个原子核

7．汽车上装有的磁性转速表的内部简化结构如图所示，转轴Ⅰ可沿图示方向双向旋转，永久磁体同步旋转．铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上，铝盘靠近永久磁体，当转轴Ⅰ以一定的转速旋转时，指针指示的转角大小即反映转轴Ⅰ的转速．下列说法正确的是（    ）

A．水久磁体匀速转动时，铝盘中不会产生感应电流

B．永久磁体逆时针（从左向右看）加速转动时，跟转轴Ⅱ相连的指针向逆时针方向偏角变大

C．零刻度线应标在刻度盘的a端

D．若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ无阻碍地自由转动，铝盘就能同永久磁体完全同步转动

8．某动力公司研发出双足人形机器人如图甲所示，通过连续跳跃来测试机器人性能．某次测试时，机器人连续跳跃三次的轨迹如图乙，共跳出14米远的好成绩，假设机器人每次起跳腾空后重心离地的高度都是前一次的2倍，水平位移也是前一次的2倍，机器人在空中运动的总时间为，已知机器人的质量，不计一切阻力，取，则下列说法正确的是（    ）．

A．机器人三次跃起的速度方向不同

B．机器人第一次跃起到落地的水平位移为

C．机器人第一次跃起到落地的运动时间为

D．机器人跳跃过程中增加的重力势能最多为

9．战绳作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎．一次战绳练习中，某运动达人晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动）形成横波．图（甲）、（乙）分别是战绳上P、Q两质点的振动图像，传播方向为P到Q．波长大于、小于，P、Q两质点在波的传播方向上相距，下列说法正确的是（    ）．

A．P、Q两质点振动方向始终相反 B．该列波的波长可能为

C．该列波的波速可能为 D．从至，Q质点运动的路程为

10．用如图所示的光电管研究光电效应的规律，分别用a、b、c三束单色光照射图中的光电管阴极K，先闭合开关S接1，调节滑动变阻器的滑片位置，使电流计G的示数达到最大值、、，读数大小；然后将开关S接2，再次调节滑动变阻器的滑片位置，使电流计G的指针示数恰好为零，记录三种情况下电压表的示数、、，读数大小，以下判断不正确的是（    ）．

A．三种光的频率一定大于阴极K的极限频率

B．c光的强度一定大于b光的强度

C．a光的频率一定大于b光的频率

D．a光照射光电管逸出光电子的动能一定大于b光照射光电管逸出光电子的动能

11．如图为一风力发电机的模型图，风带动叶片转动，升速齿轮箱通过的转速比带动发电机线圈高速转动，线圈产生的交变电流经过理想变压器后向用户端的m盏灯泡供电，其中电路中的A灯为指示灯，A与用户端的灯泡规格完全相同．若某段时间内叶片的转速为n转/秒，电路中的所有灯泡均正常发光，已知发电机线圈所在处磁场为匀强磁场，线圈电阻不计，则下列说法正确的是（    ）．

A．经理想变压器后输出交流电的频率为

B．发电机输出的电压和变压器副线圈的电压比为

C．理想变压器原、副线圈的电流比为

D．若此时用户突然增多，则A灯变亮，其余灯泡的亮度变暗

12．如图所示，为半圆柱体玻璃的截面，为直径，O为圆心，B为顶点．一束由a、b两种光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，a、b光分别从A、B点射出．则下列说法正确的是（    ）．

A．a光在玻璃中的折射率小于b光

B．b光传播到B点会发生全反射

C．a光沿传播的时间等于b光沿传播的时间

D．a光光子的动量小于b光光子的动量

13．如图甲所示为多路导线输电时经常用到的一个六分导线间隔棒，用于固定和分隔导线，图乙为其截面图．间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心．已知通电直导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比，假设a、c、e三条输电直导线中电流方向垂直纸面向外，b、d、f三条输电直导线中电流方向垂直纸面向里，所有直导线电流大小相等，其中导线a对导线b的安培力为F，下列说法正确的是（    ）．

A．O点的磁感应强度方向垂直于向下

B．b、c、d、e、f5根导线在a导线处产生磁场的磁感应强度方向沿指向O

C．a导线所受安培力方向沿指向O

D．a导线所受安培力的合力为

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，全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

14．下列说法正确的是（    ）．

A．无线电波的接收，需要先调谐再解调

B．在工业上，可利用X射线检查金属构件内部的缺陷

C．利用电化学气体传感器可以制成可燃气体报警器

D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转化为电阻这个电学量

15．如图所示，电子枪产生的初速度为零的电子经过的电场加速，沿中央进入平行板电容器，板间电压，板长L和板间距离d均为，距板右侧处有一竖直圆筒，圆筒外侧粘贴涂有感光材料的荧光纸，圆筒以角速度转动，不计电子通过平行板时极板上电压的变化，电子打到荧光纸上留下印迹．然后从圆筒上沿轴线方向剪开荧光纸并展开，剪开位置不同，得到的图像形状也不同，以下图像可能正确的是（    ）．

A． B．

C． D．

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两题共14分）

Ⅰ．（7分）

（1）某研究小组利用DIS实验装置验证机械能守恒定律．如图1，内置有光电门的重锤通过轻杆与转轴O相连，重锤通过遮光片时可记录遮光时间．实验时，重锤从M点由静止释放，依次记录其通过每个速光片所对应的时间t．用刻度尺测出每个遮光片距最低点N的竖直高度为h，重锤质量为m，重力加速度为g．

①实验前，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图2，则__________mm．

②若以最低点N为零势能面，选用字母m、h、d、t、g表示物理量，则经过某个遮光片时，重锤的重力势能__________，动能__________；对比通过各遮光片处重锤的机械能是否相等，可判断机械能守恒与否．

③为了更直观的处理数据，研究小组绘制了重锤摆下过程中动能、重力势能及机械能随高度变化的图像如图3所示，其中重力势能的图线应为______（选填“A”，“B”或“C”）；仔细比对数据发现，重锤摆下过程中，重力势能减少量__________动能增加量（选填“大于”或“小于”）．

（2）在“利用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验装置按图4所示安装在光具座上，单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝，使单缝与双缝保持平行，调节实验装置使光屏上出现清晰的干涉条纹．下列说法正确的是（    ）．（多选）

A．滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，屏上显示彩色的干涉条纹

B．若将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条亮条纹中心的距离减小

C．若测得5个亮条纹中心间的距离为x，则相邻两条亮条纹间距

D．若更换间距更大的双缝，其他条件不变，可从目镜中观察到更多的条纹数量

Ⅱ．（7分）某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中为电阻丝，其横截面积大小为，是阻值为的定值电阻．正确接线后，闭合开关S，调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I以及对应的长度x，通过调节滑片P，记录多组U、I、x的值．

（1）实验室提供“、”双量程电流表，在本实验中该同学选用挡．实验过程中，测得某次电流表的示数如图乙所示，则此时电流大小为__________A；

（2）根据实验数据绘出的图像如图丙所示，由图丙可得电池的电动势__________V，内阻__________（结果均保留两位有效数字）；由于电表内阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值__________其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

（3）根据实验数据可进一步绘出图像如图丁所示，根据图像可得电阻丝的电阻率__________；图丁中所作图线不通过坐标原点的原因__________．

17．（8分）如图甲所示，是某品牌波轮洗衣机，其控水装置如图乙，洗衣缸的底部与一竖直均匀细管相连，细管的上端封闭并接有一压力传感器．当洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸水位的升高，细管中的空气不断被压缩，当细管中的气压达到一定数值时，压力传感器使进水阀关闭，实现自动控水的目的．假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度，当空气柱被压缩到时洗衣机停止进水，若气体可视为理想气体且进水过程中温度始终不变．大气压，水的密度，试求：

（1）洗衣缸进水过程中，为维持管内空气温度不变，需要“吸热”还是“放热”；

（2）进水结束后，洗衣缸内水位高度h；

（3）若某次洗衣时，正遇台风天气，洗衣机周围大气压降至，则洗衣机进水水位变为多少？

18．（11分）如图所示，一半径的光滑圆弧最低点B位置有一弹簧锁定装置，圆弧下方固定一根离地高度的光滑水平杆，杆上穿有一个质量的圆环，开始时圆环处于B点下方并被弹簧装置锁定．另有一个质量的物块P通过不可伸长的轻绳与圆环相连，绳长，开始时将物块P拉至水平且绳恰好拉直．现将一个与圆环质量相同的物块Q从A点静止释放，滑到弹簧锁定装置B上面时，通过压力解除对圆环的锁定，同时静止释放物块P，当物块P摆到最低时，绳被拉断，物块P作平抛运动，恰好沿切线进入斜面，然后从D点平滑进入水平地面，并从E点进入半径为的光滑圆轨道，恰好通过圆轨道最高点F点，然后返回最低点（与E点稍错开）向右运动并冲上传送带，传送带和水平地面平滑连接．已知物块P与斜面和水平轨道及传送带之间的动摩擦因数均为，斜面及传送带与水平面夹角，，传送带长度，调节传送带速度u使物块P能沿传送带运动至最高点H．P、Q均可视为质点，求：

（1）物块Q滑到圆弧最低点B对弹簧锁定装置的压力；

（2）绳刚被拉断时，圆环沿杆滑行的速度大小；

（3）圆轨道半径的大小；

（4）要将物块P运送到H点，传送带的速度u至少多大？

19．（11分）如图所示，有一匝数匝、内阻、横截面积的螺线管线圈内存在垂直线圈平面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律为，线圈左侧有电容为的超级电容器，平行倾斜金属导轨可通过单刀双掷开关分别与线圈和电容器相连，倾斜导轨与水平金属导轨间通过一小段光滑绝缘圆弧平滑连接．已知倾斜导轨的倾角，倾斜导轨和水平导轨间距均为，倾斜导轨内存在垂直导轨平面向上、磁感应强度的匀强磁场，水平导轨区域内存在方向竖直向上、宽度为、磁感应强度为的匀强磁场，磁场边界与导轨垂直．现将开关接1，将一电阻不计、质量的金属杆垂直倾斜导轨放在磁场边界下方某处，金属杆处于静止状态．然后将开关接2，金属杆由静止开始下滑，当滑到底端时速度为，此后进入较长的光滑水平导轨，与磁场边界右侧的“工”字型联杆发生弹性碰撞，随后联杆向左运动穿过磁场区域．已知金属杆与倾斜导轨间动摩擦因数，金属杆、长度均为、质量均为、电阻均为，与金属杆垂直的绝缘轻杆长度也为、质量不计．已知金属杆始终与导轨良好按触，导轨电阻不计，忽略磁场的边界效应，求：

（1）当开关接1时，金属杆所受的摩擦力大小；

（2）当开关接2时，金属杆从初始位置运动到倾斜导轨底端的位移s；

（3）与联杆相碰后，联杆穿过磁场区域过程中，杆上产生的焦耳热？

20．（11分）现代科学研究中经常利用电场、磁场来控制带电粒子的运动．在平面直角坐标系中存在如图的电磁场，在x轴上方有方向垂直纸面向外、半径为R的圆形匀强磁场区域，圆心的位置坐标为，x轴下方有宽度为d、电场强度为E、方向沿y轴负向的匀强电场，边界与x轴平行．在下方有垂直纸面向外，磁感应强度随y轴衰减的磁场，为了研究非均匀磁场对带电粒子的偏转，简化建立如图所示理想模型．设每个磁场间距均为d，磁场分界线与x轴平行，从上向下磁场依次减弱，第一区域磁感应强度为，下面各区域磁感应强度依次为、、……、的匀强磁场．在第二象限磁场区域左侧有一平行于y轴的线状粒子源（b点与O等高）源源不断发射沿x轴正方向初速度均为的正电粒子进入匀强磁场，从b点射出的粒子恰好从O点进入电场．已知、、、、、、，粒子重力和其相互间作用力均不计，计算结果可以保留根式，求：

（1）粒子的初速度；

（2）粒子穿过边界时的速率v；

（3）粒子从进入匀强磁场至运动到边界时所经历的最长时间；

（4）若从a射出的粒子恰好未进入衰减磁场的第二层，则至少需要几层衰减磁场才能确保粒子不从衰减磁场下方射出？