精品解析：2024届浙江省五校联盟高三下学期5月联考三模物理试题

2024年浙江省高考物理模拟卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生须知： 1.本卷满分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、试场号、座位号及准考证号。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题纸。 5.可能用到的参数：重力加速度g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. 下列物理量都是标量的是（　　） A. 位移 路程 B. 电动势 电势差 C. 速度 加速度 D. 角速度 线速度 【答案】B 【解析】 【详解】线速度、位移、速度、加速度、角速度是矢量；路程、电动势、电势差是标量。 故选B 2. 2024年4月，杭州某中学举办春季运动会，图中师生正在进行“60米毛毛虫竞速赛”。下列说法正确的是（　　） A. 正常完成比赛的队伍运动路程一定大于60米 B. “毛毛虫”向前加速过程中，王老师对“毛毛虫”的力大于“毛毛虫”对王老师的力 C. 比赛中，可以把“毛毛虫”看作质点 D. 比赛开始前，“毛毛虫”静止时，所有人对“毛毛虫”的作用力倾斜向前方 【答案】A 【解析】 【详解】A．路程为运动物体实际运动轨迹的长度，所以正常完成比赛的队伍运动路程一定大于60米，故A正确； B．“毛毛虫”向前加速过程中，根据牛顿第三定律可得，王老师对“毛毛虫”的力等于“毛毛虫”对王老师的力，故B错误； C．当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响或者影响很小，可以忽略不计时，可以将物体看成质点，所以比赛中，不能把“毛毛虫”看作质点，故C错误； D．比赛开始前，“毛毛虫”静止时，所受重力与所有人对“毛毛虫”的作用力等大反向，所以所有人对“毛毛虫”的作用力竖直向上，故D错误。 故选A。 3. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（　　） A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小均发生变化 C. 细绳拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】AC．在地面上做此实验，忽略空气阻力，小球受到重力和绳子拉力的作用，拉力始终和小球的速度垂直，不做功，重力会改变小球速度的大小；在“天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，绳子拉力仍然不做功，A错误，C正确； BD．在地面上小球运动的速度大小改变，根据和（重力不变）可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，BD错误。 故选C。 4. 2022年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为，运行一圈所用时间约为100分钟。如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”，下列说法正确的是（　　） A. “夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于 B. “夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度小于赤道上的物体随地球自转的向心加速度 C. “夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为 D. 由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度，则“夸父一号”的速度小于7.9km/s，故A错误； B．根据 可知“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球同步卫星的加速度，根据 可知地球同步卫星的加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度，则“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度，故B错误； C．因为“夸父一号”轨道要始终保持要太阳光照射到，则在一年之内转动360°角，即轨道平面平均每天约转动1°，故C正确； D．“夸父一号”绕地球转动，地球绕太阳转动，中心天体不同，则根据题中信息不能求解地球与太阳的距离，故D错误。 故选C。 5. 如图所示为古代的水车，该水车周边均匀分布着N个盛水的容器，容器到水车大圆转轴的距离为R。在流水的冲力作用下，水车以n转/分的转速匀速转动，当装满水的容器到达最高处时将水全部倒入水槽中。设每个盛水容器装入水的质量均为m，忽略容器装水给水增加的动能和水车浸入水的深度，不计一切摩擦。已知重力加速度为g，则水车运水的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】水车每秒转动的圈数为，水车转动一圈对水做的功，则水车的功率 故选A。 6. 如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（　　） A. A比B先落入篮筐 B. A、B运动的最大高度相同 C. A在最高点的速度比B在最高点的速度小 D. A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】AB．若研究两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的AB两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知A运动时间较长，即B先落入篮筐中，故AB错误； C．因为两球抛射角相同，A的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度比B在最高点的速度大，故C错误； D．由斜抛运动的对称性可知，当A、B上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D正确。 故选D。 7. 如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图。让光束从海水射向平行空气砖（忽略薄玻璃壁厚度）再折射出来，通过检测折射光线在不同盐度溶液中发生的偏移量d，进而计算出海水盐度。已知某一温度下，海水盐度变大引起折射率变大。下列说法正确的是（　　） A. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则两束光不一定平行 B. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则1光的频率更高 C. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大，说明海水的盐度变大 D. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量变小，说明海水的盐度变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．光线经过玻璃砖上下两个表面两次折射后，出射光线与入射光线平行，故A错误； B．由图可知，光线在左侧面折射时，光线1折射角小，根据折射定律可知，光线1的折射率较小，频率较小，故B错误； CD．由图可知，光线1的折射率小，偏移量小，所以若一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大，说明折射率变大，即海水的盐度变大，若偏移量变小，说明海水的盐度变小，故C正确，D错误。 故选C。 8. 迈斯纳效应是超导体从一般状态转变至超导态的过程中对磁场的排斥现象。如图所示，超导平板位于平面内，x轴正上方d处有一根无限长直导线平行x轴方向放置。当导线中通以电流I（方向沿x轴正方向）时，由于迈斯纳效应，超导体表面出现感应电流，从而使得超导体内部磁场为零，即超导体会排斥体内的磁场。则超导体表面感应电流的方向应（　　） A. 沿x轴负方向 B. 沿x轴正方向 C. 沿y轴负方向 D. 沿y轴正方向 【答案】A 【解析】 【详解】导线中通以电流I（方向沿x轴正方向）时，产生垂直于超导平板的逆时针磁场，由于迈斯纳效应，可知超导平板中产生直于超导平板的顺时针磁场，则超导体表面感应电流的方向应沿x轴负方向。 故选A。 9. 某学校的校园卡由内外两层塑料材质胶合而成，内层为黑色塑料，外层为透明硬质塑料。小明同学的校园卡磨损严重导致两层间左下角张开进入空气，如图，在实验室他用激光照射自己的校园卡看到了明暗相间的条纹。对卡片左下角施加压力F后，观察到条纹发生了变化，下列说法正确的是（　　） A. 条纹变密且向左下方移动 B. 条纹变疏且向左下方移动 C. 条纹变疏且向右上方移动 D. 条纹变密且向右上方移动 【答案】B 【解析】 【详解】内、外两层塑料之间形成空气劈尖，光线在空气劈尖上、下表面的反射光叠加，形成明暗相间的干涉条纹，两条相邻的条纹，空气膜厚度相差半个波长，设劈尖倾角为θ，则两条相邻条纹间距 用力按压，θ减小，相邻条纹间距变大，因此条纹变疏且向左下方移动。 故选B。 10. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即跃迁变为铀核，并放出能量为的光子。已知的质量为、的质量为，粒子的质量为，衰变放出的光子的动量可以忽略。则（　　） A. 因为衰变过程放出了核能，所以衰变过程能量不守恒 B. 衰变过程释放的核能是 C. 衰变后铀核的动能大于粒子的动能 D. 产生的粒子的动能大约是 【答案】D 【解析】 【详解】A．衰变过程放出了核能，但衰变过程能量守恒，故A错误； BCD．衰变过程释放的核能为 根据能量守恒定律可知，衰变过程释放的核能等于铀核的动能、粒子的动能和光子的能量之和，即 根据动量守恒定律可知，衰变后铀核和粒子的动量大小相等，由 则有 即衰变后铀核的动能小于粒子的动能，联立解得 故BC错误，D正确。 故选D。 11. 电子显微镜经过五十多年的发展，已经成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。在电子显微镜中，电子束取代了光束用来“照射”被观测物体。已知可见光的波长为，由于光的衍射限制了显微镜的分辨率，光学显微镜的极限分辨率是。某透射式电子显微镜，电子加速电压为，电子的质量为。已知普朗克常量，若该电子显微镜和光学显微镜的孔径相同，不考虑相对论效应。该电子显微镜的分辨率大约是光学显微镜的（　　） A. 倍 B. 倍 C. 10倍 D. 0.1倍 【答案】B 【解析】 【详解】根据 电子被加速后的波长 则电子显微镜的分辨率大约是光学显微镜的倍。 故选B。 12. 如图所示，光滑长直金属杆上套有两个与杆接触良好的金属环，两个金属环与一个形状为完整正弦图形的金属导线ab连接，其余部分没有与杆接触，杆的电阻不计，金属导线ab电阻为R，a、b间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都为d。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感应强度为B。在外力作用下，导线ab沿杆以恒定的速度v向右运动。导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场的过程中（　　） A. 导线ab中电流的方向一直是a到b B. 通过导线ab某一截面的电量不为零 C. 外力F做功 D. 导线ab中产生的电热是 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据右手定则可得，导线在向右运动过程中，电流方向先b到a后a到b再b到a，整个过程中通过导线ab某一截面的电量为零，故AB错误； CD．金属导线在磁场中运动时，产生的电动势为 y为导线切割磁感线的有效长度，在导线运动的过程中，y随时间的变化为 所以 导线从开始向右运动到L的过程中，如图 此过程中电动势的最大值为 此过程中电动势的有效值为 导线从L向右运动到2L的过程中，电动势的最大值为 此过程中电动势的有效值为 有即所以导线从2L向右运动到3L的过程与导线从开始向右运动L的过程相同，则在这三段中运动的时间均为 在整个过程中产生的内能为 因导线在拉力F的作用下匀速运动，所以拉力F所做的功全部转化为内能，即 故C正确，D错误。 故选C。 13. 如图所示，用绝缘支架将带电荷量为+Q的小球a固定在O点，一粗糙绝缘直杆与水平方向的夹角θ=30°，直杆与小球a位于同一竖直面内，杆上有A、B、C三点，C与O两点位于同一水平线上，B为AC的中点，OA=OC=L。小球b质量为m，带电荷量为-q，套在直杆上，从A点由静止开始下滑，第一次经过B点时速度是v，运动到C点时速度为0。在+Q产生的电场中取C点的电势为0，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 小球b经过B点时加速度为0 B. 小球b从A点到C点过程中产生的内能为 C. 小球b的电势能最小值为 D. 小球b到C点后又从C点返回到A点 【答案】C 【解析】 【详解】B．根据几何关系有 小球b从A点到C点过程中，根据动能定理有 解得小球b从A点到C点过程中产生的内能为 故B错误； A．小球b从A点到B点过程中，库仑力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球b从B点到C点过程中，库仑力逐渐减小，摩擦力逐渐减小，由于 可得 即小球b重力沿直杆向下的分力等于小球b从A点到C点过程中受到的平均摩擦力，B点处小球b受到的摩擦力最大，则小球b重力沿直杆向下的分力小于B点处小球b受到的摩擦力，小球b经过B点时加速度不为0，故A错误； C．B点离小球a最近,B点的电势最高，小球b的电势能最小，根据对称性有 小球b从B点到C点过程中，根据动能定理 其中 小球b的电势能最小值为 故C正确； D．从C点返回到A点需克服摩擦力、重力做功，C点速度为零，A、C两点电势相等，故小球b到C点后不能从C点返回到A点，故D错误。 故选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. 下列说法正确的是（　　） A. 空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 B. 在完全失重情况下气体对容器壁的压强会明显减小 C. 红色的恒星温度高于蓝色的恒星 D. 在有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞，以便把中子的速率降下来，则应该选用质量较小的原子核 【答案】AD 【解析】 【详解】A．空调在制冷过程中，消耗电能，由能量守恒可知从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故A正确； B．在完全失重的情况下，气体分子永不停息做无规则运动，撞击器壁，气体对器壁的压强不为零，被封闭气体的压强与超重、失重无关，故B错误； C．恒星温度越高，发出的频率越大，则红色的恒星温度小于蓝色的恒星，故C错误； D．设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为和，碰撞后速度分别为和，碰撞前后的总动量和总能量守恒，以中子的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 从上式可以看出，减速剂的质量越小，减少效果越好，因此要用质量小的原子核作为减速剂，故D正确； 故选AD。 15. 如图甲所示，深度均匀的水槽中放有一个挡板，挡板上开有小孔A、B，A、B两点距波源S的距离分别为、，。在挡板前方处的水面上有一点C，直线AC与挡板垂直。时刻，波源S开始振动，振动图像如图乙所示。已知水波可视为简谐横波，水波的波长，则（　　） A. 水波在经过小孔A、B后传播速度变小 B. 水面上A点比B点振动相位超前π C. 在挡板的前方水波会发生干涉，干涉图样关于AB的垂直平分线左右对称 D. 从A、B两孔发出的水波在C点相干加强 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．水波在经过小孔A、B后，处于同种介质中，波速保持不变，故A错误； B．根据 可知水面上A点比B点振动相位超前，故B正确； C．把A点比B点当成两个波源，两波源在挡板的前方发生干涉，由于相对于AB的垂直平分线对称的左右任意两点到两波源的波程差一样，所以干涉图样关于AB的垂直平分线左右对称，故C正确； D．把A点比B点当成两个波源，C点与两波源的波程差为 由于A点比B点振动相位相差，所以从A、B两孔发出的水波在C点相干加强，故D正确。 故选BCD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题（16、17、18题共14分） 16. 某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图甲所示，A为光源，B为光传感器。实验过程如下：用游标卡尺测量小球的直径。将两根较细、质量较小的轻绳一端固定于小球的一点上，将另一端悬挂于两个不同的悬点。悬挂完成后，自然状态下两轻绳均可伸直，且与竖直方向构成一定夹角。使摆球从某位置由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙所示。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 两轻绳可用具有弹性的轻质橡皮筋代替 B 小球初始释放位置越高，经过最低点时速度越大，测量越准确 C. 两根轻绳间构成的夹角不能超过10° D. 小球摆动轨迹所在的平面一定与两轻绳构成的平面垂直 （2）某次实验中，用20分度的游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d=____mm。 （3）该次实验中，使用两根绳长为l的轻绳，两悬挂点等高且间距为s。根据上述数据可得当地重力加速度g=____（用、、d、l、s中的物理量表示）。若小球经过最低点时，球心位置比激光光线高度高些，则重力加速度的测量值与真实值相比____（填“偏大”“偏小”或“相等”） 【答案】（1）D （2）13.55 （3） ①. ②. 相等 【解析】 【小问1详解】 A．若两轻绳用具有弹性的轻质橡皮筋代替，这样摆球在摆动时，摆线的长度会产生变化，实验误差会增大，因此两轻绳不可用具有弹性的轻质橡皮筋代替，故A错误； B．为便于测量振动周期，应使摆球从摆角较小的位置释放，以减小实验误差，所以小球初始释放位置应较低，故B错误； C．为便于测量振动周期，小球的最大摆角不能超过10°，而不是两根轻绳间构成的夹角不能超过10°，故C错误； D．小球摆动轨迹所在的平面一定与两轻绳构成的平面垂直，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 【小问3详解】 [1]由图可知，小球摆动过程中周期为 小球的摆长为 根据单摆的周期公式可得 [2]若小球经过最低点时，球心位置比激光光线高度高些，由于不在同一高度会影响遮光时间，但不影响遮光周期，则重力加速度的测量值与真实值相比应相等。 17. 在某次电学实验课上有两组同学在进行电学实验。 （1）在使用交流电压挡测量电压时，电表指针如图中“a”所示，该电压读数为____。 （2）在使用电阻“”挡测量某电阻阻值时，电表指针如图中“b”所示，再将挡位切换至电阻____（选填“”、“”、“”）挡，接下来应当进行的操作是____（选填“机械调零”、“欧姆调零”、“机械调零后欧姆调零”）。 （3）若某电池电动势为的多用电表使用时间久了，电池的电动势变小为，但欧姆表仍可调零。某次正确操作后测得一电阻的读数为，则该电阻实际的阻值为____Ω； （b）第二组同学用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、乙所示： （4）下列说法正确的是（多选） ； A. 为确保实验安全，实验中副线圈匝数不宜太大 B. 可以用多用电表的直流电压挡测量副线圈的电压 C. 通电后，将可拆变压器上端的横条铁芯取下时将更费力，有可能感到横条铁芯在振动 D. 接在副线圈上的两根导线中至少有一根要接在标有“0”的接线柱上 【答案】（1）2.3V （2） ①. ×1 ②. 欧姆调零 （3）184 （4）AC 【解析】 【小问1详解】 该电压读数为 【小问2详解】 [1]在使用电阻“×10”挡测量某电阻阻值时，发现指针偏转角度过大，说明倍率偏大，应选“×1”倍率； [2]改变档挡重新测量时，应进行欧姆调零。 【小问3详解】 当电动势发生改变时，测量电阻时电路中的电流保持不变，根据欧姆定律 其中 解得 【小问4详解】 A．为确保实验安全，应该使输出电压不大于12V，实验中副线圈匝数不宜太大，故A正确； B．变压器只能改变交流的电压，原线圈输入交流电压，副线圈输出交流电压，应用多用电表的“交流电压挡”测量，故B错误； C．与变压器未通电时相比较，通电时，线圈产生磁性，对横条铁芯具有吸引力，将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力，故C正确； D．探究“变压器的电压与匝数的关系”，只需确定原副线圈的匝数比即可，故D错误。 故选AC。 18. 关于高中物理的学生实验，下列说法正确的是（ ） A. 验证机械能守恒定律时，可以用一个砝码作为重物 B. 探究两个互成角度的力的合成规律时，可以仅用一个弹簧测力计 C. 用插针法不仅可以测量平行玻璃砖的折射率，也可以测量横截面为梯形或半圆形玻璃砖的折射率 D. 用双缝干涉实验测量光的波长时，需要使用偏振片 【答案】BC 【解析】 【详解】A．验证机械能守恒定律时，需要重物拉着纸带一起运动，所以不能用一个砝码作为重物，故A错误； B．探究两个互成角度的力的合成规律时，可以仅用一个弹簧测力计；第一次先用一个弹簧测力计和另一根绳子拉结点到适当位置，得到两拉力方向和弹簧测力计的拉力大小；接着将弹簧测力计与绳子互换位置，将结点拉到相同位置，且两拉力方向与原来相同，通过弹簧测力计得到另一拉力大小，故B正确； C．只要能得到入射角和折射角，用插针法不仅可以测量平行玻璃砖的折射率，也可以测量横截面为梯形或半圆形玻璃砖的折射率，故C正确； D．用双缝干涉实验测量光的波长时，不需要使用偏振片，故D错误。 故选BC。 19. 如图所示，竖直放置的圆柱形绝热气缸内绝热活塞封闭着2mol单原子分子理想气体，气体温度为，大气压强为p0，重力加速度为g，横截面积为S，活塞的质量为，与气缸底部相距h，已知1mol单原子分子理想气体内能表达式为（R为已知常数），通过电热丝缓慢加热气体，活塞上升了，不计活塞与气缸的摩擦，不计电热丝的体积，求： （1）气缸内气体压强 （填“变小”、“不变”或“变大”），单位时间内气体分子碰撞活塞的次数 （填“变少”、“不变”或“变多”）。 （2）求气体吸收的热量； （3）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。 【答案】（1）不变，变少；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对活塞，有 电热丝缓慢加热气体，活塞上升，但封闭气体的压强不变，体积增大，则单位时间内气体分子碰撞活塞的次数变少； （2）活塞上升过程气体对外做功为 根据等压变化得 解得 根据题干所给条件可得 由热力学第一定律可得 所以 （3）末态活塞平衡时有 根据等容变化过程可得 解得 20. 如图所示，斜面AC倾角，底端A处设有挡板，轻弹簧下端固定在挡板上；斜面上AB段光滑，BC段粗糙，BC段长度为。半径为的双层圆弧轨道CD内壁光滑，与斜面在C点相切，轨道D端切线水平。现将长为、质量为的木板a放到斜面上，并压缩弹簧，使木板上端恰与B点齐平；释放后，木板a冲上粗糙区域BC段，并与放置在C处的质量为的小物块b发生弹性碰撞（碰后立即将木板a取走），之后物块b进入圆弧轨道，物块b通过D处时对圆弧轨道下层的压力为。木板a与斜面BC段的动摩擦因数，，。 （1）求物块b经过D点时的速度大小和小物块b进入圆轨道C点时的速度大小。 （2）求木板a上滑过程克服摩擦做功的、及弹簧对木板做的功； （3）在D下方距离为的光滑水平面上，放有一质量为、长为的盒子，调整盒子的位置，使得物块b从D端飞出后，恰好落到盒子中点，物块与盒子底部的碰撞为非弹性碰撞，即物块落到盒子上瞬间，竖直方向速度立刻变为零，水平方向由于受到摩擦力，速度也有变化。物块与盒子间的动摩擦因数，物块与盒子左右两侧的碰撞为弹性碰撞。求： ①物块落到盒子上碰撞后瞬间，物块的速度大小； ②物块落到盒子上至物块与盒子相对静止，经过的时间t。 【答案】（1）vD=2m/s，；（2）W1=0.08J，；（3）①，② 【解析】 【详解】（1）在D点，根据牛顿第二定律有 解得 根据动能定理有 解得 （2）根据做功的计算公式有 解得 根据动能定理有 其中，由于弹性碰撞，木板上端到达C点的速度，解得 （3）①根据竖直方向的运动规律有 解得 落到盒子瞬间，物块受到弹力的冲量 水平方向有 解得 ②对盒子，根据动量定理有 解得 则 21. 一种探测气体放电过程的装置如图甲所示，充满氖气的电离室中有两电极与长直导线连接，并通过两水平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂直的平面内，以导线为对称轴安装一个用阻值的细导线绕制、匝数的圆环形螺线管（图中只画出部分示意，且尺寸没有按比例画出），细导线的始末两端与阻值的电阻连接，螺线管的横截面是边长为的正方形，，其中心与长直导线的距离。气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流I，其I-t图像如图乙所示。长直导线在螺线管处的磁感应强度大小均可近似为，其中，x坐标的意义如图甲所示，以正方形的一边中点为坐标原点，背离圆心方向为x轴正方向，不考虑线圈的自感。求： （1）时，图中标有x轴的这段细导线中的电流方向； （2）时，螺线管线圈中的磁通量； （3）这段时间内通过电阻R的电量，以及电阻R上的平均热功率； （4）这段时间内螺线管单匝线圈所受安培力的冲量大小和方向。 【答案】（1）向右；（2）；（3），；（4），方向沿x轴正向 【解析】 【详解】（1）由图可知0~ s，电流逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流方向向右。 （2）根据磁通量的定义式可知 （3）根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 根据电流的定义式有 根据焦耳定律有 则热功率为 （4）根据安培力的计算公式可知 ， 安培力的平均值为 冲量 ，方向沿x轴正向 22. 利用电磁场研究带电的微观粒子是物理学家常用的方法。真空中一实验装置如图甲所示（磁场未画出），其截面图如图乙所示，区域I为足够大的水平平行金属板区域，极板间距为d，极板间电压U恒定，同时板间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，区域II内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度（大小未知）。极板和光屏在磁场方向上均足够长。当频率为的入射光照射到竖直放置的金属板表面MN时，金属板表面MN逸出大量速率不同、沿各个方向运动的光电子。区域I由于速度选择器的作用，只有匀速运动的粒子能够离开区域I并进入区域II，最后全部打在水平光屏上，光屏亮光区域在截面图上的长度PQ为。已知逸出的光电子最大速率为，，元电荷为e，光电子质量为m，普朗克常量为h，忽略相对论效应，不计光电子重力和光电子之间相互作用。求： （1）该金属的逸出功W和出区域I的光电子的最小速度v； （2）区域II中磁场的磁感应强度； （3）区域II中，在如图乙截面内粒子到达区域的面积S； （4）区域II中，光电子运动位移的最大值。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）由爱因斯坦光电效应方程可得 解得逸出功 从平行板区域射出的粒子满足洛伦兹力与电场力平衡 解得 （2）光电子在区域II中截面内的运动轨迹如图所示 光电子运动的半径为r，由几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力 解得 （3）根据题意分析可知，截面内磁场的最小面积为一个四分之一圆形区域和矩形区域，粒子在磁场中扫过的面积为 代入数据可得 （4）光电子在截面内的最大位移为 最大时，x1最大，光电子在磁场中运动时间最长，沿磁场向的位移最大，总位移最大，由几何关系可得 则最大值为，故 光电子在磁场中运动的周期为 光电子在磁场中运动的最长时间为 光电子在沿磁场方向的最大速度 光电子沿磁场方向的最大位移为 光电子运动位移最大时，在垂直磁场方向的偏转角度为 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年浙江省高考物理模拟卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生须知： 1.本卷满分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、试场号、座位号及准考证号。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题纸。 5.可能用到的参数：重力加速度g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. 下列物理量都是标量的是（　　） A. 位移 路程 B. 电动势 电势差 C. 速度 加速度 D. 角速度 线速度 2. 2024年4月，杭州某中学举办春季运动会，图中师生正在进行“60米毛毛虫竞速赛”。下列说法正确的是（　　） A. 正常完成比赛的队伍运动路程一定大于60米 B. “毛毛虫”向前加速过程中，王老师对“毛毛虫”的力大于“毛毛虫”对王老师的力 C. 比赛中，可以把“毛毛虫”看作质点 D. 比赛开始前，“毛毛虫”静止时，所有人对“毛毛虫”的作用力倾斜向前方 3. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（　　） A. 小球速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小均发生变化 C. 细绳的拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化 4. 2022年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为，运行一圈所用时间约为100分钟。如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”，下列说法正确的是（　　） A. “夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于 B. “夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度小于赤道上的物体随地球自转的向心加速度 C. “夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为 D. 由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离 5. 如图所示为古代的水车，该水车周边均匀分布着N个盛水的容器，容器到水车大圆转轴的距离为R。在流水的冲力作用下，水车以n转/分的转速匀速转动，当装满水的容器到达最高处时将水全部倒入水槽中。设每个盛水容器装入水的质量均为m，忽略容器装水给水增加的动能和水车浸入水的深度，不计一切摩擦。已知重力加速度为g，则水车运水的功率为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（　　） A. A比B先落入篮筐 B. A、B运动的最大高度相同 C. A在最高点的速度比B在最高点的速度小 D. A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同 7. 如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图。让光束从海水射向平行空气砖（忽略薄玻璃壁厚度）再折射出来，通过检测折射光线在不同盐度溶液中发生的偏移量d，进而计算出海水盐度。已知某一温度下，海水盐度变大引起折射率变大。下列说法正确的是（　　） A. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则两束光不一定平行 B. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则1光的频率更高 C. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大，说明海水的盐度变大 D. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量变小，说明海水的盐度变大 8. 迈斯纳效应是超导体从一般状态转变至超导态的过程中对磁场的排斥现象。如图所示，超导平板位于平面内，x轴正上方d处有一根无限长直导线平行x轴方向放置。当导线中通以电流I（方向沿x轴正方向）时，由于迈斯纳效应，超导体表面出现感应电流，从而使得超导体内部磁场为零，即超导体会排斥体内的磁场。则超导体表面感应电流的方向应（　　） A. 沿x轴负方向 B. 沿x轴正方向 C. 沿y轴负方向 D. 沿y轴正方向 9. 某学校的校园卡由内外两层塑料材质胶合而成，内层为黑色塑料，外层为透明硬质塑料。小明同学的校园卡磨损严重导致两层间左下角张开进入空气，如图，在实验室他用激光照射自己的校园卡看到了明暗相间的条纹。对卡片左下角施加压力F后，观察到条纹发生了变化，下列说法正确的是（　　） A. 条纹变密且向左下方移动 B. 条纹变疏且向左下方移动 C. 条纹变疏且向右上方移动 D. 条纹变密且向右上方移动 10. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即跃迁变为铀核，并放出能量为的光子。已知的质量为、的质量为，粒子的质量为，衰变放出的光子的动量可以忽略。则（　　） A. 因为衰变过程放出了核能，所以衰变过程能量不守恒 B. 衰变过程释放的核能是 C. 衰变后铀核的动能大于粒子的动能 D. 产生的粒子的动能大约是 11. 电子显微镜经过五十多年的发展，已经成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。在电子显微镜中，电子束取代了光束用来“照射”被观测物体。已知可见光的波长为，由于光的衍射限制了显微镜的分辨率，光学显微镜的极限分辨率是。某透射式电子显微镜，电子加速电压为，电子的质量为。已知普朗克常量，若该电子显微镜和光学显微镜的孔径相同，不考虑相对论效应。该电子显微镜的分辨率大约是光学显微镜的（　　） A. 倍 B. 倍 C. 10倍 D. 0.1倍 12. 如图所示，光滑长直金属杆上套有两个与杆接触良好金属环，两个金属环与一个形状为完整正弦图形的金属导线ab连接，其余部分没有与杆接触，杆的电阻不计，金属导线ab电阻为R，a、b间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都为d。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感应强度为B。在外力作用下，导线ab沿杆以恒定的速度v向右运动。导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场的过程中（　　） A. 导线ab中电流的方向一直是a到b B. 通过导线ab某一截面的电量不为零 C. 外力F做功 D. 导线ab中产生的电热是 13. 如图所示，用绝缘支架将带电荷量为+Q的小球a固定在O点，一粗糙绝缘直杆与水平方向的夹角θ=30°，直杆与小球a位于同一竖直面内，杆上有A、B、C三点，C与O两点位于同一水平线上，B为AC的中点，OA=OC=L。小球b质量为m，带电荷量为-q，套在直杆上，从A点由静止开始下滑，第一次经过B点时速度是v，运动到C点时速度为0。在+Q产生的电场中取C点的电势为0，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 小球b经过B点时加速度为0 B. 小球b从A点到C点过程中产生的内能为 C. 小球b的电势能最小值为 D. 小球b到C点后又从C点返回到A点 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. 下列说法正确的是（　　） A. 空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 B. 在完全失重的情况下气体对容器壁的压强会明显减小 C. 红色的恒星温度高于蓝色的恒星 D. 在有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞，以便把中子的速率降下来，则应该选用质量较小的原子核 15. 如图甲所示，深度均匀的水槽中放有一个挡板，挡板上开有小孔A、B，A、B两点距波源S的距离分别为、，。在挡板前方处的水面上有一点C，直线AC与挡板垂直。时刻，波源S开始振动，振动图像如图乙所示。已知水波可视为简谐横波，水波的波长，则（　　） A. 水波在经过小孔A、B后传播速度变小 B. 水面上A点比B点振动相位超前π C. 在挡板的前方水波会发生干涉，干涉图样关于AB的垂直平分线左右对称 D. 从A、B两孔发出的水波在C点相干加强 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题（16、17、18题共14分） 16. 某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图甲所示，A为光源，B为光传感器。实验过程如下：用游标卡尺测量小球的直径。将两根较细、质量较小的轻绳一端固定于小球的一点上，将另一端悬挂于两个不同的悬点。悬挂完成后，自然状态下两轻绳均可伸直，且与竖直方向构成一定夹角。使摆球从某位置由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙所示。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 两轻绳可用具有弹性的轻质橡皮筋代替 B. 小球初始释放位置越高，经过最低点时速度越大，测量越准确 C. 两根轻绳间构成的夹角不能超过10° D. 小球摆动轨迹所在的平面一定与两轻绳构成的平面垂直 （2）某次实验中，用20分度的游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d=____mm。 （3）该次实验中，使用两根绳长为l的轻绳，两悬挂点等高且间距为s。根据上述数据可得当地重力加速度g=____（用、、d、l、s中的物理量表示）。若小球经过最低点时，球心位置比激光光线高度高些，则重力加速度的测量值与真实值相比____（填“偏大”“偏小”或“相等”） 17. 在某次电学实验课上有两组同学在进行电学实验。 （1）在使用交流电压挡测量电压时，电表指针如图中“a”所示，该电压读数为____。 （2）在使用电阻“”挡测量某电阻阻值时，电表指针如图中“b”所示，再将挡位切换至电阻____（选填“”、“”、“”）挡，接下来应当进行的操作是____（选填“机械调零”、“欧姆调零”、“机械调零后欧姆调零”）。 （3）若某电池电动势为的多用电表使用时间久了，电池的电动势变小为，但欧姆表仍可调零。某次正确操作后测得一电阻的读数为，则该电阻实际的阻值为____Ω； （b）第二组同学用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、乙所示： （4）下列说法正确的是（多选） ； A. 为确保实验安全，实验中副线圈匝数不宜太大 B. 可以用多用电表的直流电压挡测量副线圈的电压 C. 通电后，将可拆变压器上端的横条铁芯取下时将更费力，有可能感到横条铁芯在振动 D. 接在副线圈上的两根导线中至少有一根要接在标有“0”的接线柱上 18. 关于高中物理学生实验，下列说法正确的是（ ） A. 验证机械能守恒定律时，可以用一个砝码作为重物 B. 探究两个互成角度的力的合成规律时，可以仅用一个弹簧测力计 C. 用插针法不仅可以测量平行玻璃砖的折射率，也可以测量横截面为梯形或半圆形玻璃砖的折射率 D. 用双缝干涉实验测量光的波长时，需要使用偏振片 19. 如图所示，竖直放置圆柱形绝热气缸内绝热活塞封闭着2mol单原子分子理想气体，气体温度为，大气压强为p0，重力加速度为g，横截面积为S，活塞的质量为，与气缸底部相距h，已知1mol单原子分子理想气体内能表达式为（R为已知常数），通过电热丝缓慢加热气体，活塞上升了，不计活塞与气缸的摩擦，不计电热丝的体积，求： （1）气缸内气体压强 （填“变小”、“不变”或“变大”），单位时间内气体分子碰撞活塞的次数 （填“变少”、“不变”或“变多”）。 （2）求气体吸收的热量； （3）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。 20. 如图所示，斜面AC倾角，底端A处设有挡板，轻弹簧下端固定在挡板上；斜面上AB段光滑，BC段粗糙，BC段长度为。半径为的双层圆弧轨道CD内壁光滑，与斜面在C点相切，轨道D端切线水平。现将长为、质量为的木板a放到斜面上，并压缩弹簧，使木板上端恰与B点齐平；释放后，木板a冲上粗糙区域BC段，并与放置在C处的质量为的小物块b发生弹性碰撞（碰后立即将木板a取走），之后物块b进入圆弧轨道，物块b通过D处时对圆弧轨道下层的压力为。木板a与斜面BC段的动摩擦因数，，。 （1）求物块b经过D点时的速度大小和小物块b进入圆轨道C点时的速度大小。 （2）求木板a上滑过程克服摩擦做功的、及弹簧对木板做的功； （3）在D下方距离为的光滑水平面上，放有一质量为、长为的盒子，调整盒子的位置，使得物块b从D端飞出后，恰好落到盒子中点，物块与盒子底部的碰撞为非弹性碰撞，即物块落到盒子上瞬间，竖直方向速度立刻变为零，水平方向由于受到摩擦力，速度也有变化。物块与盒子间的动摩擦因数，物块与盒子左右两侧的碰撞为弹性碰撞。求： ①物块落到盒子上碰撞后瞬间，物块的速度大小； ②物块落到盒子上至物块与盒子相对静止，经过的时间t。 21. 一种探测气体放电过程的装置如图甲所示，充满氖气的电离室中有两电极与长直导线连接，并通过两水平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂直的平面内，以导线为对称轴安装一个用阻值的细导线绕制、匝数的圆环形螺线管（图中只画出部分示意，且尺寸没有按比例画出），细导线的始末两端与阻值的电阻连接，螺线管的横截面是边长为的正方形，，其中心与长直导线的距离。气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流I，其I-t图像如图乙所示。长直导线在螺线管处的磁感应强度大小均可近似为，其中，x坐标的意义如图甲所示，以正方形的一边中点为坐标原点，背离圆心方向为x轴正方向，不考虑线圈的自感。求： （1）时，图中标有x轴的这段细导线中的电流方向； （2）时，螺线管线圈中的磁通量； （3）这段时间内通过电阻R的电量，以及电阻R上的平均热功率； （4）这段时间内螺线管单匝线圈所受安培力的冲量大小和方向。 22. 利用电磁场研究带电的微观粒子是物理学家常用的方法。真空中一实验装置如图甲所示（磁场未画出），其截面图如图乙所示，区域I为足够大的水平平行金属板区域，极板间距为d，极板间电压U恒定，同时板间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，区域II内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度（大小未知）。极板和光屏在磁场方向上均足够长。当频率为的入射光照射到竖直放置的金属板表面MN时，金属板表面MN逸出大量速率不同、沿各个方向运动的光电子。区域I由于速度选择器的作用，只有匀速运动的粒子能够离开区域I并进入区域II，最后全部打在水平光屏上，光屏亮光区域在截面图上的长度PQ为。已知逸出的光电子最大速率为，，元电荷为e，光电子质量为m，普朗克常量为h，忽略相对论效应，不计光电子重力和光电子之间相互作用。求： （1）该金属的逸出功W和出区域I的光电子的最小速度v； （2）区域II中磁场的磁感应强度； （3）区域II中，在如图乙截面内粒子到达区域面积S； （4）区域II中，光电子运动位移的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$