精品解析：2025届浙江省金华市高三上学期一模（11月）物理试题

金华十校2024年11月高三模拟考试 物理试题卷 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区域内，作图时可先使用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. 以下物理量属于矢量的是（ ） A. 重力加速度 B. 磁通量 C. 电流 D. 能量 【答案】A 【解析】 【详解】重力加速度既有大小又有方向，运算遵循平行四边形法则是矢量，磁通量、电流、能量运算时遵循代数运算，是标量。 故选A。 2. “为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”获得2023年诺贝尔物理学奖。已知1阿秒等于10-18s，则光在真空中1阿秒时间内运动的距离与下列微粒尺度最接近的是（ ） A. 夸克 B. 氢原子 C. 尘埃 D. 乒乓球 【答案】B 【解析】 【详解】真空中光经过1阿秒前进的距离为 夸克的尺寸约为，氢原子的尺寸约为，尘埃的尺寸约为，乒乓球的尺寸约为，故光在真空中1阿秒时间内运动的距离与下列微粒尺度最接近的是氢原子的尺寸。 故选B。 3. 2024年巴黎奥运会男子100米自由泳比赛，潘展乐在长50m的标准泳池中游一个来回，前50米用时22.28秒，后50米用时24.12秒，最终以46秒40的成绩获得冠军。则（ ） A. “46秒40”指的是时刻 B. 研究潘展乐的技术动作时可以将他看成质点 C. 潘展乐比赛的平均速度大小约为2.16m/s D. 潘展乐前50米的平均速度大于后50米的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．“46秒40”表示时间间隔，故A错误； B．研究潘展乐的技术动作时，大小形状不能忽略，不可以将他看成质点，故B错误； C．潘展乐游完100m的位移为0，所以平均速度为0，故C错误； D．潘展乐前50米的时间较短，后50米的时间较长，所以前50米的平均速度大于后50米的平均速度，故D正确。 故选D。 4. 由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹（如图实线所示）不是抛物线，阻力方向与速度方向相反。O、a、b、c、d为飞行轨迹上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（　　） A. 炮弹到达b点时，炮弹的速度为零 B. 炮弹到达b点时，炮弹的加速度方向竖直向下 C. 炮弹经过a点的速度大于经过c点的速度 D. 空气阻力对炮弹先做负功再做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．炮弹到达b点时，竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，故A错误； B．若在最高点b炮弹只受重力作用，则炮弹的加速度方向竖直向下，而在实线中，炮弹在最高点不仅受重力作用，还受空气阻力（水平方向上的阻力与水平速度方向相反）作用，故合力不是竖直向下，则加速度不是竖直向下，故B错误； CD．由于空气阻力一直做负功，根据动能定理可知炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度，故C正确，D错误。 故选C。 5. 卫星失效后一般有“冰冻”和“火葬”两种处理方案，对于较低轨道的“死亡”卫星，备用发动机使其快速转移到更低的轨道上，最终一头扎入稠密大气层，与大气摩擦燃烧殆尽；对于较高轨道的“死亡”卫星，备用发动机可将其抬高到比地球同步轨道高300千米的“坟墓轨道”实施高轨道“冰冻”。下列说法正确的是（ ） A. “死亡”卫星进入“坟墓轨道”后的速度比原轨道速度小 B. 实施低轨道“火葬”时，卫星的速度一直减小 C. 实施高轨道“冰冻”时，备用发动机对卫星做负功 D. 卫星在“坟墓轨道”上运行的加速度大于在地球同步轨道上运行的加速度 【答案】A 【解析】 【详解】AD．对于卫星有 解得 ， 由于进入“坟墓轨道”其轨道半径变大，所以卫星的加速度变小。卫星在“坟墓轨道”上运行的速度小于在地球静止轨道上运行的速度。故A正确；D错误； B．实施低轨道“火葬”时，卫星需要减速进入低轨道，引力对卫星做正功，速度并非一直减小。故B错误； C．实施高轨道“冰冻”时，卫星需要加速进入高轨道，即备用发电机对卫星做正功。故C错误。 故选A。 6. 被称为“新兴核素”，有望用于放射性诊疗。已知的比结合能为E，核反应方程中X为新生成粒子为释放的核能。下列说法正确的是（ ） A. X是粒子 B. 原子核比原子核更稳定 C. 的核子平均质量比的核子平均质量小 D. 的比结合能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据核反应满足质量数和电荷数守恒，可知是的质量数为0，电荷数为-1，则是电子，故A错误； B．发生核反应过后，原子核将变得更稳定，所以原子核比原子核更稳定，故B错误； C．核反应过程有质量亏损，因此的原子质量大于的原子质量，和的核子数相同，因此核子平均质量比的核子平均质量大，故C错误； D．共有64个核子，设比结合能，则有 则的比结合能为 故D正确。 故选D。 7. 如图四位质量均为60kg的演员表演“叠罗汉”。其中B竖直站立在A的肩上，双手拉着C和D且双臂与竖直方向夹角均为30°，A撑开双手水平撑着C和D，四人均静止。则（ ） A. 演员B右手臂受到的拉力为400N B. 演员A右手臂受到的压力为200N C. 演员B对演员A双肩的压力为1800N D. 地面对演员A的作用力为1200N 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对演员D进行受力分析，受重力、A对其水平向左的支持力、B对D斜向上的拉力，如图所示 由平衡条件有 解得 N，N 由牛顿第三定律可得，演员B右手臂受到的拉力为N，演员A右手臂受到的压力为N，故AB错误； C．对演员B分析可知其受A的支持力为 N 由牛顿第三定律可得，演员B对演员A双肩的压力为1800N，故C正确； D．对四个演员整体分析可知地面对演员A作用力为 2400N 故D错误； 故选C。 8. 我国多次使用“冷发射”技术发射火箭。如图，发射舱内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到再点火前，则（ ） A. 该过程中火箭始终处于超重状态 B. 高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能 C. 高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量 D. 高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量 【答案】D 【解析】 【详解】A．火箭在空中运动到再点火前，加速度向下，处于失重状态，不是超重状态，故A错误； BD．火箭所受高压气体的推力做功转化为火箭的动能、重力势能与摩擦生热的热能，则高压气体的推力和空气阻力和重力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量，机械能的增加量是高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和，故B错误D正确； C．根据动量定理可知高压气体的推力、空气阻力和重力的合力的冲量等于火箭动量的增加量，故C错误。 故选D。 9. 如图是一款高空风车及其发电模块原理图。在发电期间，发电机线圈ab在某一时刻转至图示位置。则（ ） A. 发电的工作原理是电流的磁效应 B. 该时刻线圈b端电势高于a端电势 C. 该时刻线圈磁通量为零，感应电动势也为零 D. 风力增大，线圈ab的感应电动势不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．高空风车发电的工作原理是电磁感应，故A错误； B．根据右手定则可知，电流方向沿顺时针方向，则该时刻线圈b端电势高于a端电势，故B正确； C．该时刻线圈磁通量为0，感应电动势最大，故C错误； D．风力越大，风车转动的越快，线圈ab转动的角速度越大，根据 则感应电动势变大，故D错误； 故选B。 10. 清洗汽车的高压水枪如图所示。水枪喷出的水柱截面是直径为D的圆形，水流速度为v，水柱垂直射向汽车表面，冲击汽车后速度减为零。已知水的密度为ρ。则（ ） A. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为 B. 高压水枪单位时间内对汽车的作用力为 C. 水柱对汽车的压强为ρv3 D. 高压水枪单位时间内喷出水的动能为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．高压水枪单位时间喷出的水的质量为 规定水流的速度方向为正方向，由动量定理得 解得 故B错误，A正确； C．水柱对汽车的压强为 故C错误。 D．高压水枪单位时间内喷出水的动能为 故D错误； 故选A。 11. 下图是根据飞机升降时机翼受力的原理设计的装置，用于监测河水流速的变化。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电动势为4.8V，内阻不计，理想电流表量程为0~0.6A，理想电压表量程为0~3V，定值电阻R1阻值为6Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（ ） A. 当水流速度增大时，电流表的示数变小 B. 当水流速度增大时，电压表与电流表的示数之比变大 C. 滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~15Ω D. 电阻R1的电功率的变化范围为0.54W~2.16W 【答案】D 【解析】 【详解】A．当水流速度增大时，根据流体压强与流速的关系可知，探头上方流速大，压强小，会产生一个向上的升力，探头带动连杆向上运动，滑片P上滑，变阻器连入电路中的电阻减小，根据 可知电流增大，电流表的示数增大，A错误； B．当水流速度增大时，根据伯努利原理可知，探头带动连杆向上运动，滑片P上滑，变阻器连入电路中的电阻减小，电路中电流增大，根据 有 可知，电压表与电流表的示数之比减小，B错误； C．由于通过理想电流表的最大电流为0.6A，所以，滑动变阻器的最小电阻为 理想电压表量程为0~3V，所以，滑动变阻器的最大电阻为 可得 所以滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~10Ω，C错误； D．由C选项的分析可知，电路中电流的变化范围为，根据 可得 D正确。 故选D。 12. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维材料，其载流子为电子。如图甲所示，在长为a，宽为b的石墨烯样品表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当I = 1.6 mA时，测得U − B关系图线如图乙所示，元电荷e = 1.60 × 10−19 C，则（　　） A. 电极2的电势高于电极4的电势 B. U与a成正比 C. 样品每平方米载流子数约为3.6 × 1019个 D. 样品每平方米载流子数约为3.6 × 1016个 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电路中的电流方向为电极1→3，可知载流子（电子）的运动方向为电极3→1，根据左手定则可知电子在洛伦兹力作用下向电极2所在一侧偏转，所以电极2的电势比电极4的低，故A错误； B．当电子稳定通过样品时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，设电子定向移动的速率为v，则有 解得 U与a无关，故B错误； CD．设样品每平方米载流子（电子）数为n，则时间t内通过样品的电荷量 根据电流的定义式得 由U − B关系图线可得 各方程联立，解得 故C错误，D正确。 故选D。 13. 如图甲为研究光电效应的实验装置，图乙为入射光频率与光电管A、K两极电势差Uab的图像，已知电子电荷量为-e，已知直线AB的斜率的绝对值为k，且该直线对应的灵敏电流计的读数恰好均为0，直线AD平行于横轴，B点坐标为，D点坐标为，下列说法正确的是（ ） A. 普朗克常量等于k B. D点条件下形成的光电流一定比C点条件下形成的光电流大 C. 满足D点条件的光电子到达A极的最大动能为 D. 在光照强度相同的情况下，沿直线从A到D，灵敏电流计示数一定逐渐变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．直线AB对应的电压是在AK两端加不同频率光对应的遏制电压，由动能定理和光电效应方程有 ， 解得 变形得 由题意有 ， 解得 ， 故A错误； B．由图可知，D点和C点对应的电压相同，D点对应的入射光频率更大，但形成的光电流的大小还与入射光的强度有关，由图无法判断两种情况下的入射光强度，故D点条件下形成的光电流不一定比C点条件下形成的光电流大，故B错误； C．由光电效应方程和动能定理有满足D点条件的光电子到达A极的最大动能为 解得 故C正确； D．因为存在饱和电流，所以在光照强度相同的情况下，沿直线从A到D，即使加的电压逐渐从反向电压变小到正向电压变大，灵敏电流计示数不一定逐渐变大，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. 下列说法正确的是（　　） A. 黑体辐射电磁波的强度随波长的分布仅与黑体的温度有关 B. 强子是参与强相互作用的粒子，因而质子、中子和电子都属于强子 C. 液晶具有旋光性，加电场时偏振光被液晶层旋光呈现亮态 D. 物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律 【答案】AD 【解析】 【详解】A．黑体辐射随着波长越短温度越高则辐射越强，所以黑体辐射电磁波的强度随波长的分布只与黑体的温度有关，故A正确； B．物体间的相互作用力分为四种，其中有一种是强相互作用力，它是发生在强子之间的作用力，质子和中子都是强子，而电子属于轻子，故B错误； C．加电场后，原来扭曲排列的液晶分子变为垂直平行排列，液晶分子沿电场方向竖起，透过第一块偏振片的偏振光通过液晶层时不再发生旋光， 到达出射端的偏振片时，透光轴与出 射光的偏振方向垂直，光被截止，呈现暗态，故C错误； D．热力学第二定律是物理学中反映宏观自然过程方向性的定律。它描述了热量传递、能量转换等自然过程的方向性，即这些过程总是朝着某个特定的方向进行，而无法逆向进行，故D正确。 故选AD。 15. 如图甲水面上有一列浮球。图乙为简化俯视图，所有浮球等间距排成一条直线，水面上O点垂直于水面xOy持续沿z轴振动，形成了沿水面传播波长λ=24m的水波。当所有浮球全部振动后某时刻开始计时，以竖直向上为z轴正方向，其中浮球A、B的振动图像如图丙所示，已知OB=18m，，。则（ ） A. t=0时，1号浮球位于平衡位置下方且沿z轴正向运动 B. t=0时，6号浮球位于平衡位置上方且沿z轴正向运动 C. t=1s时，1号浮球与2号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相同 D. t=1s时，5号浮球与6号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由于，，由图可知A球的振动比B球振动落后，则 又 所以 ， 设两浮球之间的距离为，则 相邻两浮球与O点距离差小于，1号浮球比A浮球振动滞后，由于时，A浮球位于平衡位置且沿z轴正向运动，则时，1号浮球位于平衡位置下方且沿z轴正向运动；故A正确； B．6号浮球比B浮球振动滞后，由于时，B浮球位于波峰，时，6号浮球位于平衡位置上方且沿z轴正向运动，故B正确； C．时，A浮球位于波峰位置，2号浮球比A浮球振动超前，时，1号浮球位于平衡位置的上方且沿z轴正向运动，2号浮球位于平衡位置的上方且沿z轴负向运动，故C错误； D．时，B浮球位于平衡位置且沿z轴负向运动，5号浮球比B浮球振动超前，5号浮球位于平衡位置下方且沿z轴负向运动，6号浮球都位于平衡位置的上方且沿z轴负向运动，故D错误。 故选AB。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 用如图甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）装置中电火花计时器的电源应为______ A. 直流220V B. 交流220V C. 交流8V （2）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图乙所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是______ A. 减小小车上钩码的质量 B. 减小槽码的质量 C. 降低垫块高度 （3）以小车和钩码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，两同学分别得到的图像如图丙所示。由图可知，甲组所用槽码的质量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙组槽码的质量。图线与纵坐标的交点表示______。 【答案】（1）B （2）C （3） ①. 小于 ②. 【解析】 【小问1详解】 实验装置中选用电火花打点计时器，其电源应为220V的交流电。 故选B。 【小问2详解】 轻推小车后，打出的纸带如图乙所示，纸带的左侧为小车连接处，小车做加速运动，要保证小车做匀速运动，垫块位置向右调整或降低垫块高度。 故选C。 【小问3详解】 [1]设槽码的质量为m，以小车和砝码为研究对象，根据牛顿第二定律有 整理得 则斜率 甲组的斜率大，说明甲组所用槽码的质量小于乙组槽码的质量； [2]由 图线与纵坐标的交点表示。 17. 如图甲所示为一个自制电容器，将两张锡箔纸作为两个电极，三张电容纸作为绝缘介质，按照一层电容纸、一层锡箔纸的顺序交替叠放，然后将五层纸一起卷成圆柱形，两根引线a、b分别接在两张锡箔纸上，最后将整个圆柱形密封在塑料瓶中（两根引线露出），电容器即制作完成。 （1）以下哪些操作可以增加该电容器的电容______ A. 增大电容器的充电电压 B. 增大电容器的带电量 C. 增大锡箔纸的正对面积 D. 在卷成圆柱形的时候，用力尽可能使电容纸贴紧 （2）现用图乙所示电路研究该电容器的充放电情况。将S置于a端，电压随时间变化图像如图丙所示。 ①充满电后电容器两端的电压为______V，若此时电容器所带电荷量为3×10-7C，则电容大小为C=______F。 ②图中P点对应的时刻充电电流约为______A。 【答案】（1）CD （2） ①. 6 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 AB．电容器的电容只与本身有关，与电容器两端电压以及带电量无关，选项AB错误； CD．根据 可知增大锡箔纸的正对面积可增大电容；在卷成圆柱形的时候，用力尽可能使电容纸贴紧，可减小两极间距，可增大电容，选项CD正确。 故选CD。 【小问2详解】 ①[1]由图像可知，充满电后电容器两端的电压为6V； [2]若此时电容器所带电荷量为3×10-7C，则电容大小为 ②[3]图中P点对应的时刻充电电流 18. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。 （1）图1中的a、b、c三个位置对应的器材为______ A. a是滤光片、b是单缝、c是双缝 B. a是单缝、b是双缝、c是滤光片 C. a是双缝、b是单缝、c是滤光片 （2）该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数如图2乙所示，此时手轮的读数为______mm。 （3）已知双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为l，分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x1，继续转动手轮，分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x2（x2>x1），则所测单色光的波长λ=______（用题中物理量符号表示）。 （4）为减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有______ A. “用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量 B. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 C. “探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 D. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量 【答案】（1）C （2）15.575##15.576##15.577##15.578 （3） （4）AD 【解析】 【小问1详解】 图1中的a、b、c三个位置对应的器材为a是双缝、b是单缝、c是滤光片。故选C； 【小问2详解】 手轮的读数为15.5mm+0.01mm×7.5=15.575mm 【小问3详解】 条纹间距 根据 可得 【小问4详解】 减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx，本实验采用的是累积放大测量取平均值，则 A．“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量是测量至少30次全振动的周期然后取平均值，用的是累积放大测量取平均值，选项A正确； B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量，采用的是等效思想，选项B错误； C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量采用多次测量求平均值的方法，故C错误； D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量采用的放大测量取平均值的方法，故D正确。 故选AD。 19. 如图所示，一个长筒型导热薄壁注射器内有长度为L033cm的空气，将注射器竖直放在水银槽中，注射器底部与水银面平齐，现向上缓慢拉动质量不计的活塞，直到注射器内吸入高度h10cm的水银为止。此过程中水银槽中的液面高度可视为不变。已知大气压强p076cmHg1.0×105Pa，筒内横截面积为S03×10-4m2，环境温度不变，筒内气体可看作理想气体，忽略注射器前端突出部分的体积，注射器筒足够长。求： （1）向上缓慢拉动活塞过程中，单位时间撞击活塞底部的气体分子数______（选填“增多”、“减少”或“不变”）；气体与外界的热量交换为______（选填“吸热”或“放热”）； （2）吸入水银后注射器筒内空气柱的长度L1； （3）若水银柱上升过程中，拉力F对活塞做功，求筒内气体对活塞所做的功W。 【答案】（1） ① 减少 ②. 吸热 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]向上缓慢拉动活塞过程中，为等温过程，气体体积增大，压强减小，故知单位时间撞击活塞底部的气体分子数减少； [2]向上缓慢拉动活塞过程中，气体对外界做功 温度不变 根据热力学第一定律 知 故气体与外界的热量交换为吸热。 【小问2详解】 原来筒内气体 后来筒内气体 对于等温过程根据玻意耳定律 解得 【小问3详解】 活塞上升的高度为 气体对活塞做功 解得 20. 某游戏装置如图所示。将质量为m=1kg的物块P置于弹簧一端（弹簧与物块不粘连），弹簧另一端固定于斜面上，初始时刻将弹簧压缩至如图位置，使其具有一定的弹性势能。一倾角θ=37°，长度LPA=0.5m的粗糙斜面PA与半径R=0.5m，圆心角θ=37°的光滑圆弧AB平滑相接（物块滑上A点时无能量损失），物块释放后沿圆弧在B点与质量也为m=1kg的物块Q发生弹性正碰后，水平向右离开圆弧，圆弧与一水平足够长木板BC平滑相连。物块从圆弧离开后，带动上下表面粗糙，质量为m=1kg的木板BC开始运动，若木板BC恰好不与竖直墙壁DE相撞则视为游戏成功。已知物块与PA间的动摩擦因数μ1=0.2，物块与木板间动摩擦因数μ2=0.3，木板与地面间动摩擦因数μ3=0.1，某次游戏开始时弹簧具有的弹性势能。物块可视为质点，不计物块与其它位置的摩擦。则 （1）物块P到达A点时速度大小； （2）物块P经过A点时对圆弧的压力； （3）物块Q滑上木板时的速度大小； （4）若要游戏成功，则木板右端点C与竖直墙壁的最短距离。 【答案】（1） （2）76N，方向垂直斜面向下 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 物块P从释放到达A点，根据能量守恒有 代入数据解得 【小问2详解】 物块P经过A点时，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 根据牛顿第三定律，可得物块P经过A点时对圆弧的压力为 方向垂直斜面向下 【小问3详解】 物块P从A点到B点，根据能量守恒有 PQ发生弹性碰撞，根据动量守恒和能量守恒有 ， 联立解得 【小问4详解】 物块Q滑上木板后，根据牛顿第二定律，对物块Q有 解得 对木板 解得 设经时间t，两者共速，则有 解得 此时 则木板的位移为 木板接着匀减速，根据牛顿第二定律有 解得 木板速度最终减为零，则位移为 若要恰好不撞DE，则最短距离为 21. 如图所示，倾角为θ=53°的金属导轨MN和的上端有一个单刀双掷开关K，当开关与1连接时，导轨与匝数n=100匝、横截面积S=0.04m2的圆形金属线圈相连，线圈总电阻r=0.2Ω，整个线圈内存在垂直线圈平面的匀强磁场B0且磁场随时间均匀变化。当开关与2连接时，导轨与一个阻值为R1=0.3Ω的电阻相连。水平轨道的至间是绝缘带，其它部分导电良好，最右端串接一定值电阻R2=0.2Ω。两轨道长度均足够长，宽度均为L=1m，在处平滑连接。导轨MN和的平面内有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B1=0.2T；整个水平轨道上有方向竖直向上，磁感应强度大小为B2=1T的匀强磁场。现开关与1连接时，一根长度为L的导体棒a恰好静止在倾斜导轨上；某时刻把开关迅速拨到2，最后a棒能在倾斜轨道上匀速下滑。导体棒b一开始被锁定（锁定装置未画出），且到位置的水平距离为d=0.24m。棒a与棒b的质量均为m=0.1kg，电阻均为R=0.2Ω，所有导轨均光滑且阻值不计。求： （1）求圆形线圈内磁场随时间的变化率； （2）棒a滑至时的速度大小v1； （3）棒a与棒b碰撞前，棒a的速度大小v2； （4）棒a与棒b碰撞前瞬间，立即解除对棒b的锁定，两棒碰后粘连在一起。从棒a进入水平轨道，至两棒运动到最终状态，定值电阻R2上产生的焦耳热Q是多少。 【答案】（1） （2）10m/s （3）2m/s （4） 【解析】 【小问1详解】 开关打到1时，棒受力平衡 根据 ， 解得 【小问2详解】 棒匀速时，根据平衡条件可知 可得 v1=10m/s 【小问3详解】 棒a进入水平面后，根据动量定理 根据电路连接得 即 v2=2m/s 【小问4详解】 当棒a切割时 此时电阻产生热量 得 两棒相碰 碰后至静止电路产热 电阻产生热量 得 综上，产生总热量为 22. 回旋加速器中的粒子被引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法。已知回旋加速器的圆形匀强磁场区域以O点为圆心，磁感应强度大小为B。质量为m、电荷量为q的粒子从O附近无初速进入加速电场。 （1）如图甲所示，使用磁屏蔽通道法时，粒子在加速电压U0的作用下，多次加速后进入磁场的轨道半径为R，随后从P点进入引出通道。同时将引出通道内磁场的磁感应强度降为B1（未知），使粒子沿PQ圆弧从Q点引出。PQ圆弧的圆心位于点（图中未画出），已知OQ长度为L，OP长度为R，OQ与OP的夹角为θ。求 a.粒子的加速次数； b.引出通道中的磁感应强度B1； （2）如图乙所示，使用静电偏转法时，粒子被加速到一定速度后从位置进入磁场，轨道半径恰好与的长度相等，均为R。若在粒子到达位置时安装“静电偏转器MN（MN间距离忽略不计，可看作狭缝）”，两极板构成的圆弧形狭缝圆心为、圆心角为α。仅在M、N狭缝中加上电场强度为E的电场，粒子恰能通过狭缝，通过狭缝后继续在磁场中运动并在再次加速前射出磁场。求磁场区域的最大半径Rm； （3）实际使用中，加速电压如图丙所示，其中，且磁感应强度B会出现波动，若在时粒子第一次被加速，要实现连续n次加速（粒子在电场中的加速时间忽略不计），求磁感应强度的最大值与最小值。 【答案】（1）a.；b. （2） （3）（n=2，3……），（n=2，3……） 【解析】 【小问1详解】 a.根据洛伦兹力提供向心力 解得 根据动能定理有 解得 b.根据几何关系有 根据洛伦兹力提供向心力 联立解得 【小问2详解】 由已知条件可得 且 根据几何关系有 联立解得 【小问3详解】 B偏小时，则有 解得 根据 可得 （n=2，3……） B偏大时，则有 解得 根据 可得 （n=2，3……） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 金华十校2024年11月高三模拟考试 物理试题卷 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区域内，作图时可先使用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. 以下物理量属于矢量的是（ ） A. 重力加速度 B. 磁通量 C. 电流 D. 能量 2. “为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”获得2023年诺贝尔物理学奖。已知1阿秒等于10-18s，则光在真空中1阿秒时间内运动的距离与下列微粒尺度最接近的是（ ） A. 夸克 B. 氢原子 C. 尘埃 D. 乒乓球 3. 2024年巴黎奥运会男子100米自由泳比赛，潘展乐在长50m的标准泳池中游一个来回，前50米用时22.28秒，后50米用时24.12秒，最终以46秒40的成绩获得冠军。则（ ） A. “46秒40”指是时刻 B. 研究潘展乐的技术动作时可以将他看成质点 C. 潘展乐比赛的平均速度大小约为2.16m/s D. 潘展乐前50米的平均速度大于后50米的平均速度 4. 由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹（如图实线所示）不是抛物线，阻力方向与速度方向相反。O、a、b、c、d为飞行轨迹上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（　　） A. 炮弹到达b点时，炮弹的速度为零 B. 炮弹到达b点时，炮弹的加速度方向竖直向下 C. 炮弹经过a点的速度大于经过c点的速度 D. 空气阻力对炮弹先做负功再做正功 5. 卫星失效后一般有“冰冻”和“火葬”两种处理方案，对于较低轨道的“死亡”卫星，备用发动机使其快速转移到更低的轨道上，最终一头扎入稠密大气层，与大气摩擦燃烧殆尽；对于较高轨道的“死亡”卫星，备用发动机可将其抬高到比地球同步轨道高300千米的“坟墓轨道”实施高轨道“冰冻”。下列说法正确的是（ ） A. “死亡”卫星进入“坟墓轨道”后的速度比原轨道速度小 B. 实施低轨道“火葬”时，卫星的速度一直减小 C. 实施高轨道“冰冻”时，备用发动机对卫星做负功 D. 卫星在“坟墓轨道”上运行的加速度大于在地球同步轨道上运行的加速度 6. 被称为“新兴核素”，有望用于放射性诊疗。已知的比结合能为E，核反应方程中X为新生成粒子为释放的核能。下列说法正确的是（ ） A. X是粒子 B. 原子核比原子核更稳定 C. 的核子平均质量比的核子平均质量小 D. 的比结合能为 7. 如图四位质量均为60kg的演员表演“叠罗汉”。其中B竖直站立在A的肩上，双手拉着C和D且双臂与竖直方向夹角均为30°，A撑开双手水平撑着C和D，四人均静止。则（ ） A. 演员B右手臂受到的拉力为400N B. 演员A右手臂受到的压力为200N C. 演员B对演员A双肩的压力为1800N D. 地面对演员A的作用力为1200N 8. 我国多次使用“冷发射”技术发射火箭。如图，发射舱内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到再点火前，则（ ） A. 该过程中火箭始终处于超重状态 B. 高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能 C. 高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量 D. 高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量 9. 如图是一款高空风车及其发电模块原理图。在发电期间，发电机线圈ab在某一时刻转至图示位置。则（ ） A. 发电的工作原理是电流的磁效应 B. 该时刻线圈b端电势高于a端电势 C. 该时刻线圈磁通量为零，感应电动势也为零 D. 风力增大，线圈ab的感应电动势不变 10. 清洗汽车的高压水枪如图所示。水枪喷出的水柱截面是直径为D的圆形，水流速度为v，水柱垂直射向汽车表面，冲击汽车后速度减为零。已知水的密度为ρ。则（ ） A. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为 B. 高压水枪单位时间内对汽车的作用力为 C. 水柱对汽车的压强为ρv3 D. 高压水枪单位时间内喷出水的动能为 11. 下图是根据飞机升降时机翼受力的原理设计的装置，用于监测河水流速的变化。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电动势为4.8V，内阻不计，理想电流表量程为0~0.6A，理想电压表量程为0~3V，定值电阻R1阻值为6Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（ ） A. 当水流速度增大时，电流表的示数变小 B. 当水流速度增大时，电压表与电流表的示数之比变大 C. 滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~15Ω D. 电阻R1的电功率的变化范围为0.54W~2.16W 12. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维材料，其载流子为电子。如图甲所示，在长为a，宽为b的石墨烯样品表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当I = 1.6 mA时，测得U − B关系图线如图乙所示，元电荷e = 1.60 × 10−19 C，则（　　） A. 电极2的电势高于电极4的电势 B U与a成正比 C. 样品每平方米载流子数约3.6 × 1019个 D. 样品每平方米载流子数约为3.6 × 1016个 13. 如图甲为研究光电效应的实验装置，图乙为入射光频率与光电管A、K两极电势差Uab的图像，已知电子电荷量为-e，已知直线AB的斜率的绝对值为k，且该直线对应的灵敏电流计的读数恰好均为0，直线AD平行于横轴，B点坐标为，D点坐标为，下列说法正确的是（ ） A. 普朗克常量等于k B. D点条件下形成的光电流一定比C点条件下形成的光电流大 C. 满足D点条件的光电子到达A极的最大动能为 D. 在光照强度相同的情况下，沿直线从A到D，灵敏电流计示数一定逐渐变大 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. 下列说法正确的是（　　） A. 黑体辐射电磁波的强度随波长的分布仅与黑体的温度有关 B. 强子是参与强相互作用的粒子，因而质子、中子和电子都属于强子 C. 液晶具有旋光性，加电场时偏振光被液晶层旋光呈现亮态 D. 物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律 15. 如图甲水面上有一列浮球。图乙为简化俯视图，所有浮球等间距排成一条直线，水面上的O点垂直于水面xOy持续沿z轴振动，形成了沿水面传播波长λ=24m的水波。当所有浮球全部振动后某时刻开始计时，以竖直向上为z轴正方向，其中浮球A、B的振动图像如图丙所示，已知OB=18m，，。则（ ） A. t=0时，1号浮球位于平衡位置下方且沿z轴正向运动 B. t=0时，6号浮球位于平衡位置上方且沿z轴正向运动 C. t=1s时，1号浮球与2号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相同 D. t=1s时，5号浮球与6号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 用如图甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）装置中电火花计时器的电源应为______ A. 直流220V B. 交流220V C. 交流8V （2）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图乙所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是______ A. 减小小车上钩码的质量 B. 减小槽码的质量 C. 降低垫块高度 （3）以小车和钩码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，两同学分别得到的图像如图丙所示。由图可知，甲组所用槽码的质量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙组槽码的质量。图线与纵坐标的交点表示______。 17. 如图甲所示为一个自制电容器，将两张锡箔纸作为两个电极，三张电容纸作为绝缘介质，按照一层电容纸、一层锡箔纸的顺序交替叠放，然后将五层纸一起卷成圆柱形，两根引线a、b分别接在两张锡箔纸上，最后将整个圆柱形密封在塑料瓶中（两根引线露出），电容器即制作完成。 （1）以下哪些操作可以增加该电容器的电容______ A. 增大电容器充电电压 B. 增大电容器的带电量 C. 增大锡箔纸的正对面积 D. 在卷成圆柱形的时候，用力尽可能使电容纸贴紧 （2）现用图乙所示电路研究该电容器的充放电情况。将S置于a端，电压随时间变化图像如图丙所示。 ①充满电后电容器两端的电压为______V，若此时电容器所带电荷量为3×10-7C，则电容大小为C=______F。 ②图中P点对应的时刻充电电流约为______A。 18. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。 （1）图1中的a、b、c三个位置对应的器材为______ A. a是滤光片、b是单缝、c是双缝 B. a是单缝、b是双缝、c是滤光片 C. a是双缝、b是单缝、c是滤光片 （2）该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数如图2乙所示，此时手轮的读数为______mm。 （3）已知双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为l，分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x1，继续转动手轮，分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x2（x2>x1），则所测单色光的波长λ=______（用题中物理量符号表示）。 （4）为减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有______ A. “用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量 B. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 C. “探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 D. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量 19. 如图所示，一个长筒型导热薄壁注射器内有长度为L033cm的空气，将注射器竖直放在水银槽中，注射器底部与水银面平齐，现向上缓慢拉动质量不计的活塞，直到注射器内吸入高度h10cm的水银为止。此过程中水银槽中的液面高度可视为不变。已知大气压强p076cmHg1.0×105Pa，筒内横截面积为S03×10-4m2，环境温度不变，筒内气体可看作理想气体，忽略注射器前端突出部分的体积，注射器筒足够长。求： （1）向上缓慢拉动活塞过程中，单位时间撞击活塞底部的气体分子数______（选填“增多”、“减少”或“不变”）；气体与外界的热量交换为______（选填“吸热”或“放热”）； （2）吸入水银后注射器筒内空气柱的长度L1； （3）若水银柱上升过程中，拉力F对活塞做功，求筒内气体对活塞所做的功W。 20. 某游戏装置如图所示。将质量为m=1kg的物块P置于弹簧一端（弹簧与物块不粘连），弹簧另一端固定于斜面上，初始时刻将弹簧压缩至如图位置，使其具有一定的弹性势能。一倾角θ=37°，长度LPA=0.5m的粗糙斜面PA与半径R=0.5m，圆心角θ=37°的光滑圆弧AB平滑相接（物块滑上A点时无能量损失），物块释放后沿圆弧在B点与质量也为m=1kg的物块Q发生弹性正碰后，水平向右离开圆弧，圆弧与一水平足够长木板BC平滑相连。物块从圆弧离开后，带动上下表面粗糙，质量为m=1kg的木板BC开始运动，若木板BC恰好不与竖直墙壁DE相撞则视为游戏成功。已知物块与PA间的动摩擦因数μ1=0.2，物块与木板间动摩擦因数μ2=0.3，木板与地面间动摩擦因数μ3=0.1，某次游戏开始时弹簧具有的弹性势能。物块可视为质点，不计物块与其它位置的摩擦。则 （1）物块P到达A点时的速度大小； （2）物块P经过A点时对圆弧的压力； （3）物块Q滑上木板时的速度大小； （4）若要游戏成功，则木板右端点C与竖直墙壁的最短距离。 21. 如图所示，倾角为θ=53°的金属导轨MN和的上端有一个单刀双掷开关K，当开关与1连接时，导轨与匝数n=100匝、横截面积S=0.04m2的圆形金属线圈相连，线圈总电阻r=0.2Ω，整个线圈内存在垂直线圈平面的匀强磁场B0且磁场随时间均匀变化。当开关与2连接时，导轨与一个阻值为R1=0.3Ω的电阻相连。水平轨道的至间是绝缘带，其它部分导电良好，最右端串接一定值电阻R2=0.2Ω。两轨道长度均足够长，宽度均为L=1m，在处平滑连接。导轨MN和的平面内有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B1=0.2T；整个水平轨道上有方向竖直向上，磁感应强度大小为B2=1T的匀强磁场。现开关与1连接时，一根长度为L的导体棒a恰好静止在倾斜导轨上；某时刻把开关迅速拨到2，最后a棒能在倾斜轨道上匀速下滑。导体棒b一开始被锁定（锁定装置未画出），且到位置的水平距离为d=0.24m。棒a与棒b的质量均为m=0.1kg，电阻均为R=0.2Ω，所有导轨均光滑且阻值不计。求： （1）求圆形线圈内磁场随时间的变化率； （2）棒a滑至时的速度大小v1； （3）棒a与棒b碰撞前，棒a的速度大小v2； （4）棒a与棒b碰撞前瞬间，立即解除对棒b的锁定，两棒碰后粘连在一起。从棒a进入水平轨道，至两棒运动到最终状态，定值电阻R2上产生的焦耳热Q是多少。 22. 回旋加速器中的粒子被引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法。已知回旋加速器的圆形匀强磁场区域以O点为圆心，磁感应强度大小为B。质量为m、电荷量为q的粒子从O附近无初速进入加速电场。 （1）如图甲所示，使用磁屏蔽通道法时，粒子在加速电压U0作用下，多次加速后进入磁场的轨道半径为R，随后从P点进入引出通道。同时将引出通道内磁场的磁感应强度降为B1（未知），使粒子沿PQ圆弧从Q点引出。PQ圆弧的圆心位于点（图中未画出），已知OQ长度为L，OP长度为R，OQ与OP的夹角为θ。求 a.粒子的加速次数； b.引出通道中的磁感应强度B1； （2）如图乙所示，使用静电偏转法时，粒子被加速到一定速度后从位置进入磁场，轨道半径恰好与的长度相等，均为R。若在粒子到达位置时安装“静电偏转器MN（MN间距离忽略不计，可看作狭缝）”，两极板构成的圆弧形狭缝圆心为、圆心角为α。仅在M、N狭缝中加上电场强度为E的电场，粒子恰能通过狭缝，通过狭缝后继续在磁场中运动并在再次加速前射出磁场。求磁场区域的最大半径Rm； （3）实际使用中，加速电压如图丙所示，其中，且磁感应强度B会出现波动，若在时粒子第一次被加速，要实现连续n次加速（粒子在电场中的加速时间忽略不计），求磁感应强度的最大值与最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$