浙江省2022-2023学年高三上学期物理选考科目适应性考试试卷

试卷更新日期：2022-12-30 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”的决议，正式更新质量单位“千克”等四项物理量的基本计量单位．“千克”以量子力学中普朗克常数为基准进行了重新定义．下列质量表达式中a、b为无单位常数，v为频率，h为普朗克常量（单位J•s），g为重力加速度，V为速度．请你用学过的知识判断下列质量表达式可能正确的是

A、 $m = \frac{a^{2} v^{2} h}{2 b g V}$ B、 $m = \frac{a^{2} v g}{4 b g V}$ C、 $m = \frac{a^{2} v^{2} h}{4 b g V^{2}}$ D、 $m = \frac{a^{2} v^{2} h}{b g^{2} V}$

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2. 一个物体受多个水平恒力作用静止在光滑水平面上．现在仅使其中一个力F₁的大小按照如图所示的规律变化．此过程中，该物体受到的合外力大小F_合、加速度大小a、速度大小v、位移大小x的变化情况正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 已知氢原子的能级公式表示为 $E_{n} = \frac{E_{1}}{n^{2}}$ ，式中n=1、2、3、……表示不同的能级，E₁是氢原子处于基态的能级，处于基态的氢原子受到某种单色光的照射时，只激发出波长为 $λ_{1}$ 、 $λ_{2}$ 、 $λ_{3}$ 的三种单色光，且 $λ_{1} > λ_{2} > λ_{3}$ ，则 $λ_{2} ： λ_{3}$ 等于（　　）

A、3：2 B、4：3 C、9：4 D、32：27

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4. 如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、容器自由下落时，小孔向下漏水 B、将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水 C、将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水 D、将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水

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5. 某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻R的阻值不随温度变化。与R并联的是一个理想的交流电压表，D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）。在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为 $u = 20 \sqrt{2} \sin 100 π t$ （V），则交流电压表示数为（　　）

A、10V B、20V C、 $10 \sqrt{2}$ V D、 $20 \sqrt{2}$ V

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6. a、b两车在两条平行的直车道上同方向行驶，它们的 $v - t$ 图像如图，在 $t = 0 s$ 时刻，两车间距离为d； $t = 5 s$ 时刻它们第一次相遇，关于两车之间的关系，下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 15 s$ 时刻两车第二次相遇 B、 $t = 20 s$ 时刻两车第二次相遇 C、在 $5 \sim 15 s$ 的时间内，先是a车在前，而后是b车在前 D、在 $10 \sim 15 s$ 的时间内，两车间距离逐渐变大

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7. 为了安全起见，电影特技演员从高处跳下时往往会落在很厚的空气垫上．某次表演时，特技演员从5米高处自由落下，竖直落在空气垫上，经过0.4s静止下来．则在此过程中他受到的空气垫施加的平均作用力约为其自身重力的

A、1倍 B、1.5倍 C、2.5倍 D、3. 5倍

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8. 如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形金属导体放在正电荷形成的电场中。导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　）

A、当电键S闭合时，则导体不带电 B、感应电荷在A处产生的场强等于B处的场强 C、A点电势等于B点电势 D、A，B两点感应电荷产生的场强都为零

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9. 如图，一电动自行车动力电源上的铭牌标有“48V，12Ah”字样。它正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率240W。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其它部件的摩擦损耗。已知人与车的总质量为76.8kg，自行车运动时受到阻力恒为38.4N，自行车保持额定功率从静止开始启动加速到最大速度所前进的距离为10m，下列正确的是（　　）

A、额定工作电流为5A，电源内阻为1.6Ω B、自行车电动机的内阻为5Ω C、自行车加速的时间为7s D、自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间约为2.4h

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10. 质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑“V型槽B上，如图，α=60°，另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连，现将C自由释放，则下列说法正确的是（）

A、若A相对B未发生滑动，则A，B，C三者加速度相同 B、当M=2m时，A和B共同运动的加速度大小为g C、当 $M = \frac{3 (\sqrt{3} + 1)}{2} m$ 时，A和B之间的正压力刚好为零 D、当 $M = (\sqrt{3} + 1) m$ 时，A相对B刚好发生滑动

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二、多选题

11. 下列说法不正确的是（　　）

A、法拉第提出了电场的观点，后来麦克斯韦引入了电场线来描述电场 B、英国物理学家卡文迪许用油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量 C、在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 D、美国科学家富兰克林发现自然界中存在两种电荷，他把一种命名为正电荷，另一种命名为负电荷

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12. 2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着中国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。“天问一号”采用霍曼转移轨道飞往火星：如图甲所示，首先发射探测器使其进入地球的公转轨道，然后在适当时刻点燃与探测器连在一起的火箭发动机，在短时间内沿原方向加速到适当值，使得探测器进入一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的椭圆轨道，且正好在远日点与火星相遇（图乙）。设地球和火星都在同一平面上绕太阳做同向圆周运动，火星轨道半径r_火为地球轨道半径r_地的1.50倍，地球的公转周期为365天。已知 $\sqrt{{1.5}^{3}}$ =1.840， $\sqrt{{1.25}^{3}}$ =1.400。则下列说法中正确的是（　　）

A、火星运行的周期为671.6天，椭圆转移轨道的周期为255.5天 B、如果探测器在地球公转轨道上运行，火星一太阳一探测器的从 $θ$ 到再次变为 $θ$ 的最短时间约为800天 C、要保证正好在远日点与火星相遇，火星一太阳一探测器的夹角 $θ$ 应该约为43° D、要保证正好在远日点与火星相遇，火星一太阳一探测器的夹角 $θ$ 应该约为53°

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13. 甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿X轴相向传播，两波波源各自做简谐运动，振幅相同；某时刻的图象如图所示，甲波从波源起振到产生图示波形用时为1s.则（）

A、甲乙两波波源有可能是同时起振的 B、甲乙两波的频率之比为3：2 C、再经过3s，平衡位置在x=7m处的质点振动方向向下 D、再经过3s两波源间（不含波源）有5个质点位移为零

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14. 静止在匀强磁场中的原子核X发生 $α$ 衰变后变成新原子核Y，已知核X的质量数为A，电荷数为Z，核X、核Y和 $α$ 粒子的质量分别为 $m_{X}$ 、 $m_{Y}$ 和 $m_{α}$ ， $α$ 粒子在磁场中运动的半径为R，设该反应释放的能量都转化为 $α$ 粒子和新核Y的动能，下列说法正确的是（　　）

A、衰变方程可表示为 $_{Z}^{A} X \to_{Z - 2}^{A - 4} Y +_{2}^{4} He$ B、核Y的结合能为 $(m_{X} - m_{Y} - m_{α}) c^{2}$ C、核Y在磁场中运动的半径为 $\frac{2 R}{Z - 2}$ D、核Y的动能为 $E_{k} = \frac{m_{α} (m_{X} - m_{Y} - m_{α}) c^{2}}{m_{Y} + m_{α}}$

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15. 在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入空气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C、D点射向介质，如图所示。已知A点的入射角为 $30 °$ ，介质对a光的折射率 $n_{a} = \sqrt{2}$ ，下列判断正确的是（　　）

A、a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为 $30 °$ B、在该介质中，光传播速度 $v_{a} > v_{b}$ C、光从该介质射向空气发生全反射时，临界角 $C_{a} < C_{b}$ D、a、b光分别通过同一双缝干涉装置时，屏上相邻两干涉条纹的间距 $Δ x_{a} > Δ x_{b}$

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三、实验题

16. 物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量．如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题：

(1)、为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动．多次调整倾角θ，直至打出的纸带上点迹，测出此时木板与水平面间的倾角，记为θ₀ ．

(2)、如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计．给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角θ₀不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是（）

A、纸带上的点迹间距先增加后减小至零 B、纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值 C、纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变 D、纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变

(3)、为了测定物体所带电量q，除θ₀、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有（）

A、物块A的质量M B、物块B的质量m C、物块A与木板间的动摩擦因数μ D、两物块最终的速度v

(4)、用重力加速度g，磁感应强度B、θ₀和所测得的物理量可得出q的表达式为．

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17. 用图甲所示装置测量磁场的磁感应强度和某导电液体(有大量的正、负离子)的电阻率。水平管道长为l、宽度为d、高为h，置于竖直向上的匀强磁场中。管道上下两面是绝缘板，前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S、电阻箱R、灵敏电流表G(内阻为R_g)连接。管道内始终充满导电液体，液体以恒定速度v自左向右通过。闭合开关S，调节电阻箱的取值，记下相应的电流表读数。

(1)、图乙所示电阻箱接入电路的电阻值为Ω。

(2)、与N板相连接的是电流表G的极(填“正”或“负”)。

(3)、图丙所示的电流表读数为μA。

(4)、将实验中每次电阻箱接入电路的阻值R与相应的电流表读数I绘制出 $\frac{1}{I} - R$ 图象为图丁所示的倾斜直线，其延长线与两轴的交点坐标分别为(-a，0)和(0，b)，则磁场的磁感应强度为，导电液体的电阻率为。

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四、解答题

18. 如图甲所示，一端带有卡口的导热汽缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞A封闭在该汽缸内，活塞A可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时活塞A与汽缸底的距离 $L_{1} = 9 c m$ ，离汽缸口的距离 $L_{2} = 3 c m$ 。已知活塞A的质量 $m = 20 k g$ ，横截面积 $S = 100 c m^{2}$ ，外界气温为27℃，大气压强为 $1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，活塞厚度不计。现将汽缸缓慢地转到开口竖直向上放置，待稳定后对汽缸内气体逐渐加热。

(1)、使活塞A缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平，求此时缸内气体的热力学温度；

(2)、在对缸内气体加热过程中，活塞A缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平，缸内气体净吸收 $Q_{1} = 370 J$ 的热量，求气体增加了多少焦耳的内能；

(3)、在（2）问基础上，继续加热，当缸内气体再净吸收 $Q_{2} = 474 J$ 的热量时，求此时缸内气体的温度和压强；（已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比）

(4)、若汽缸水平放置时，在卡口内紧贴卡口放置一个活塞B（活塞B除带有一轻质进气阀外，其余均与活塞A相同），把汽缸分为Ⅰ和Ⅱ两部分，Ⅱ中充有同种理想气体，此时活塞A位置未动，活塞B恰好没有挤压卡口，如图乙所示。同样先将汽缸缓慢地转到开口竖直向上放置，稳定后通过活塞B上的进气阀缓慢向Ⅱ中注入同种理想气体，活塞A距汽缸底端 $L_{3} = 3 c m$ 时，停止注入气体，关闭进气阀。求注入Ⅱ中的气体质量与Ⅰ中气体质量之比。

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19. 某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图甲所示，将一质量为m=0.5kg的玩具汽车（可以视为质点）放在O点，用弹簧装置将其从静止弹出，使其沿着光滑的半圆形竖直轨道OMA和ANB运动，BC、C′G是材料相同的水平面，其中BC段L_BC=8m，CDEFC′是与C、C′（C、C′相互靠近且错开）点相切的竖直光滑圆形轨道。圆弧OMA的半径为r=1.0m，圆弧ANB和CDEFC′的半径均为R=2.0m。玩具小车与BC，C′G间的动摩擦因数均为μ=0.5（g取10m/s²）.求：

(1)、要使玩具汽车恰好不脱离圆弧轨道OMANB，压缩弹簧弹性势能E_P；

(2)、在满足第（1）问的情况下，玩具汽车在C点对轨道的压力；

(3)、若在弹性限度内，弹簧的最大弹性势能E_Pm=50J，以C点为坐标原点，CG为x轴，从C到G方向为正方向，在图乙坐标上画出玩具小车不脱离整个轨道情况下弹簧弹性势能E_p与玩具车停止位置坐标x关系图。

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20. 如图，一对表面粗糙的平行金属导轨固定在水平地面上，轨道与地面绝缘，轨道顶端连接有一定值电阻R，在 $A_{1} A_{2}$ 、 $A_{3} A_{4}$ 区域内有垂直轨道平面向里的匀强磁场，一水平金属杆CD通过两金属环套在轨道上，现使金属杆CD以某一初速度竖直向上运动，穿过磁场区域后继续上升到最高位置 $A_{5} A_{6}$ ，然后落回地面，此后不再运动，已知金属杆CD与轨道间的摩擦力大小恒为其重力的 $\frac{1}{3}$ 倍，金属杆CD向上运动经过 $A_{1} A_{2}$ 和 $A_{3} A_{4}$ 位置时的速度之比为 $2 ： 1$ ， $A_{3} A_{4}$ 与 $A_{5} A_{6}$ 间的距离是 $A_{1} A_{2}$ 与 $A_{3} A_{4}$ 间的距离的n倍，金属杆CD向下运动刚进入磁场区域就座匀速运动，重力加速度为g，金属导轨与金属杆CD的电阻都忽略不计，求：

(1)、金属杆CD向上、向下两次经过 $A_{3} A_{4}$ 位置时的速度之比；

(2)、金属杆CD向上运动经过 $A_{1} A_{2}$ 刚进入磁场时的加速度大小；

(3)、金属杆CD向上，向下两次经过磁场区域的过程中定值电阻R上产生的焦耳热之比。

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21. 某种回旋加速器的设计方案如俯视图甲所示，图中粗黑线段为两个正对的极板，两个极板的板面中部各有一极窄狭缝(沿OP方向的狭长区域，)，带电粒子可通过狭缝穿越极板(见图乙)，极板A、B之间加如图丙所示的电压，极板间无磁场，仅有的电场可视为匀强电场；两细虚线间(除两极板之间的区域)既无电场也无磁场；其它部分存在垂直纸面向外的匀强磁场．在离子源S中产生的质量为m、带电荷量为q的正离子，飘入电场，由电场加速后，经狭缝中的O点进入磁场区域，O点到极板右端的距离为0.99D，到出射孔P的距离为5D．已知磁感应强度大小可调，离子从离子源上方的O点射入磁场区域，最终只能从出射孔P射出．假设离子打到器壁即被吸收，离子可以无阻碍的通过离子源装置．忽略相对论效应，不计离子重力，0.99²≈1．求：

(1)、磁感应强度B的最小值；

(2)、若磁感应强度 $B ＝ \frac{6}{D} \sqrt{\frac{2 m U}{q}}$ ，则离子从P点射出时的动能和离子在磁场中运动的时间；

(3)、若磁感应强度 $B = \frac{6}{D} \sqrt{\frac{2 m U}{q}}$ ，如果从离子源S飘出的离子电荷量不变，质量变为原来的K倍(K大于1的整数)，为了使离子仍从P点射出，则K可能取哪些值．

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