浙江省嘉兴市2024届高三上学期一模物理试题

试卷更新日期：2024-03-11 类型：高考模拟

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一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的四个备选项中，只有一项是符合题目要求的。）

1. 2023年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲，其持续时间在阿秒的量级，即 $1 0^{- 18} s$ ，则（　　）

A、阿秒是导出单位 B、阿秒是国际单位制的基本单位 C、阿秒对应的物理量是国际单位制的基本量 D、阿秒对应的物理量是矢量

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2. 杭州亚运会 $10 m$ 跳台的跳水决赛中，中国运动员全红婵完美一跳后裁判全给10分并获得冠军。从全红婵离开跳板开始计时，跳水过程中重心的 $v - t$ 图像如图所示。则全红婵的重心（　　）

A、在 $0 ∼ t_{1}$ 过程中作自由落体运动 B、在 $t_{2} ∼ t_{3}$ 过程中速度方向发生改变 C、在 $t_{3} ∼ t_{4}$ 过程中加速度逐渐减小 D、在 $t_{4}$ 时刻上浮至水面

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3. 如何堆放重物件常是建筑工人需要考虑的问题。如图所示，重杆 $A O$ 可绕 $O$ 轴在竖直平面内自由转动，使杆压在置于水平地面的光滑圆柱体上，又使圆柱体紧靠在竖直档板上而保持平衡。已知杆与水平地面的倾角为 $θ$ ，杆的质量为 $m$ ，圆柱体的质量为 $M$ ，杆与圆柱体在接触点 $P$ 处的作用力为 $F$ ，则档板对圆柱体的作用力为（　　）

A、 $F s i n θ$ B、 $m g c o s θ$ C、 $m g c o s θ + M g$ D、 $F s i n θ + m g c o s θ$

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4. 一静止的钠核发生衰变，衰变方程为 $_{11}^{24} N a \to_{12}^{A} M g +_{B}^{0} Y$ ，假设衰变释放的核能全部转化为 $M g$ 和 $Y$ 的动能，下列说法正确的是（　　）

A、 $_{12}^{A} M g$ 与 $_{11}^{24} N a$ 的中子数相同 B、 $N a$ 核的比结合能大于 $M g$ 核的比结合能 C、 $M g$ 核的动量大于Y的动量 D、该衰变与弱相互作用力有关

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5. 如图所示用无人机拍摄一个盆景的特效，无人机在盆景正上方沿竖直方向先减速下降再加速上升。若拍摄全程无人机升力相等，所受空气阻力也相等，则无人机（　　）

A、下降过程失重 B、上升过程失重 C、下降过程动能增加 D、上升和下降过程的加速度不相等

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6. 太阳系内很多小天体和八大行星一样围绕太阳运行。之前，能进入金星轨道内侧的小天体仅发现21个，但它们一部分轨道在金星轨道外侧。最近科学家第一次发现了完全在金星轨道内侧运行的一个小天体“AV2”。则（　　）

A、“AV2”没有落至太阳上是因为它质量小 B、“AV2”绕太阳运行周期大于金星 C、“AV2”在任何位置的加速度都大于金星 D、这些小天体与太阳的连线在单位时间内扫过的面积都相等

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7. 羽毛球运动是一项深受大众喜爱的体育运动。某同学为研究羽毛球飞行规律，找到了如图所示的羽毛球飞行轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，则该羽毛球（　　）

A、在A、B两点的速度大小相等 B、整个飞行过程中经P点的速度最小 C、AP段的飞行时间大于PB段的飞行时间 D、在A点的机械能大于B点的机械能

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8. 如图所示，将静电计与电容器（图中未画出）相连，可检测带电电容器的两极间的电压变化。带电静电计的金属指针和圆形金属外壳的空间内存在电场，分别用实线和虚线表示电场线和等势面，该空间内有 $P 、 Q$ 两点，则（　　）

A、静电计两根金属指针带异种电荷 B、图中实线表示电场线，虚线表示等势面 C、图中 $P$ 点电势一定高于 $Q$ 点电势 D、当静电计两指针张角减小时，表明电容器在放电

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9. 某研究性学习小组研制了一种简易地震仪，由竖直弹簧振子 $P$ 和水平弹簧振子 $Q$ 组成，两振子所用弹簧完全相同，小球 $P$ 的质量小于 $Q$ 的质量。在一次地震中，观察到 $P$ 先发生振动， $3 s$ 后 $Q$ 也开始振动，某个稳定时段 $P$ 的振幅大于 $Q$ 的振幅。从震后的媒体报道中获悉，此次地震的震源位于地震仪正下方，地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 $4 k m / s$ 和 $6 k m / s$ 。据此，该学习小组做出了以下判断，其中正确的是（　　）

A、震源距地震仪约 $10 k m$ B、震源距地震仪约 $36 k m$ C、此地震波横波的振幅一定小于纵波的振幅 D、此地震波横波的频率一定大于纵波的频率

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10. 在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁态的左右两个臂上。为简化问题研究，假设当一个线圈通以交变电流时，该线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间臂。已知线圈1、2的匝数之比 $n_{1} ： n_{2} = 2 ： 1$ ，若线圈电阻可不计，则当其中一个线圈输入交流 $220 V$ 电压时（　　）

A、若线圈1为输入端，则空载的线圈2输出电压为0 B、若线圈1为输入端，则接有负载的线圈2输出电压为 $110 V$ C、若线圈2为输入端，则空载的线圈1输出电压为 $110 V$ D、若线圈2为输入端，则接有负载的线圈1输出电压为 $220 V$

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11. 如图所示，假设“天宫一号”正以速度 $7.5 k m / s$ 绕地球做匀速圆周运动，运动方向与其太阳帆板两端相距 $20 m$ 的 $M$ 、 $N$ 的连线垂直，太阳帆板视为导体。飞经某处时的地磁场磁感应强度垂直于 $M N$ 所在平面的分量为 $1.0 \times 1 0^{- 5} T$ ，若此时在太阳帆板上将一只“ $1.5 V ， 0.3 W$ ”的小灯泡与 $M 、 N$ 相连构成闭合电路（图中未画出），太阳帆板内阻不可忽略。则（　　）

A、此时 $M 、 N$ 两端间的电势差为0 B、此时小灯泡恰好能正常发光 C、“天宫一号”绕行过程中受到电磁阻尼 D、“天宫一号”在南、北半球水平飞行时 $M$ 端的电势始终高于 $N$ 端

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12. 如图所示，水平地面上放置一截面为等腰梯形的玻璃砖 $A B C D$ ，玻璃砖的折射率为 $\sqrt{2} ， ∠ B A D = 60 °$ 。在 $A$ 点正下方地面上处有一光源S，一束光自S射向 $A B$ 面上的 $P$ 点， $∠ A S P = 15 °$ ，则（　　）

A、此光线射至 $A B$ 面恰好发生全反射 B、此光线经折射从 $A D$ 面射出时偏折了 $45 °$ C、此光线在玻璃内多次反射从 $A D$ 面射出的光线都相互平行 D、若自 $S$ 发出的光束入射至 $A P$ 之间，此光束的折射光到 $A D$ 面可能发生全反射

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13. 如图所示为研究光电效应和霍尔效应的装置示意图。光电管和霍尔片串联，霍尔片的长、宽、高分别为 $a$ 、 $b$ 、 $c$ ，该霍尔片放在磁感应强度大小为 $B$ 、方向平行于 $c$ 边的匀强磁场中。闭合电键 $S$ ，入射光照到阴极时，电流表A显示的示数为 $I$ ，该电流 $I$ 在霍尔片中形成沿电流方向的恒定电场为 $E$ ，电子在霍尔片中的平均速度 $v = μ E$ ，其中电子迁移率 $μ$ 为已知常数。电子电量为 $e$ ，电子的质量为 $m$ 。霍尔片单位体积内的电子数为 $n$ ，则（　　）

A、霍尔片前后侧面的电压为 $\frac{B I}{n e b}$ B、霍尔片内的电场强度为 $\frac{I}{n e b c} \sqrt{B^{2} + \frac{1}{μ^{2}}}$ C、通过调节滑动变阻器，可以使电流表的示数减为零 D、当滑动变阻器滑片右移后，单位时间到达光电管阳极的光电子数一定大于 $\frac{I}{e}$

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二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3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、电磁波发射时需要用到调谐技术 B、真空中的光速在不同的惯性系中大小都相同是相对论时空观的基本假设之一 C、照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的偏振原理 D、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉原理

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15. 如图所示是氢原子的能级图。已知可见光的波长范围为 $4.0 \times 1 0^{- 7} m ∼ 7.6 \times 1 0^{- 7} m$ ，普朗克常量 $h = 6.6 \times 1 0^{- 34} J \cdot s$ ，真空中的光速 $c = 3.0 \times 1 0^{8} m / s$ ，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是（　　）

A、氢原子处在 $n = 4$ 能级，会辐射可见光 B、氢原子从高能级向 $n = 3$ 能级跃迁时，辐射的光具有显著的热效应 C、氢原子从 $n = 4$ 能级向 $n = 2$ 能级和 $n = 1$ 能级跃迁时辐射的两种光，在同一介质中传播时前者速度小于后者 D、氢原子从 $n = 4$ 能级向低能级跃迁，辐射的光子的最大动量是 $5.44 \times 1 0^{- 27} k g \cdot m / s$

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三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16. 某校实验小组准备用铁架台、打点计时器、重物等验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。

(1)、下列关于该实验说法正确的是____。（多选）

A、必须在接通电源的同时释放纸带 B、利用本装置验证机械能守恒定律，可以不测量重物的质量 C、为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 D、体积相同条件下，重锤质量越大，实验误差越小

(2)、图乙中的纸带A和B中，纸带（选填“A”或“B”）可能是本次实验得到的。

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17. 某同学在实验室研究单摆测量重力加速度的实验中，

(1)、下列四张图片是四次操作中摆角最大的情景，其中操作合理的是____（单选）

A、 B、 C、 D、

(2)、该同学用游标卡尺测得摆球直径如图丙所示为 $c m$ ；然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图丁所示为s。

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18. 某兴趣小组想测量一节干电池的电动势和内阻。

(1)、小王想用多用电表粗测干电池的电动势和内阻，下列说法正确的是____（单选）

A、多用电表可以粗测电动势，不能粗测内阻 B、多用电表可以粗测内阻，不能粗测电动势 C、多用电表可以粗测电动势和内阻 D、多用电表既不可粗测电动势，也不可粗测内阻

(2)、其他同学从实验室找来了以下器材：
A.量程 $0 \sim 3 V \sim 15 V$ 的电压表
B.量程 $0 \sim 0.6 A \sim 3 A$ 的电流表
C.滑动变阻器 $R_{1} (0 \sim 10 Ω)$
D.开关、导线若干
①连接电路如图甲所示，P点应连接在（填“A”或“B”）点。
②选择合适量程的器材，正确连接好电路甲，闭合开关前，滑动变阻器滑片应打到最端（填“左”或“右”）。
③实验过程中发现电压表示数变化不大，其可能原因是。（写出1条）

(3)、另一同学提出一种可以准确测量干电池电动势和内阻的方案：如图乙连接电路，闭合开关 $S_{1}$ ，将开关 $S_{2}$ 接在 $a$ 端，调节电阻箱 $R$ 的阻值，记录多个电压表和电流表的示数，作出 $U - I$ 图线，如图丙中图线1所示，图线1与 $U$ 轴和 $I$ 轴的截距分别为 $U_{1}$ 和 $I_{1}$ 。保持开关 $S_{1}$ 闭合，再将开关 $S_{2}$ 接在 $b$ 端，调节电阻箱 $R$ 的阻值，记录多个电压表和电流表的示数，作出 $U - I$ 图线，如图丙中图线2所示，图线2与 $U$ 轴和 $I$ 轴的截距分别为 $U_{2}$ 和 $I_{2}$ 。从减小电表测量的系统误差角度，电动势的准确值为，内阻 $r$ 的准确值为。（ $U_{1} ， U_{2} ， I_{1} ， I_{2}$ 都为已知量）

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19. 以下实验中，说法正确的是（　　）

A、“探究两个互成角度力的合成规律”实验中，手指不能接触弹簧秤的挂钩 B、“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用一滴油酸酒精溶液体积除以油膜面积即得油酸分子直径 C、“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，以白光为光源将得到黑白相间条纹 D、“探究平抛运动的特点”实验中，不需要做到小球与斜槽间光滑

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20. 如图甲所示，一个质量不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形导热气缸内，气体温度为 $300 K$ ，气柱的高度为 $h$ ，在气缸内壁有固定的小卡环，卡环到气缸底的高度差为 $\frac{5}{9} h$ 。现在活塞上方缓慢堆放细沙，直至气柱长度减为 $\frac{5}{6} h$ 时停止堆放细沙，如图乙所示。之后对气体缓慢降温，温度降低到 $180 K$ ，此时活塞已经与卡环接触，降温过程气体放出热量为 $Q$ 。已知大气压强为 $p_{0}$ ，全过程气体未液化。气缸的横截面积为 $S$ 。求：

(1)、堆放细沙的质量；

(2)、温度降为 $180 K$ 时气体的压强；

(3)、降温过程气体内能的变化量。

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21. 如图所示，光滑水平杆距离水平地面高为 $H = 6 m$ ，杆上套有一质量 $m_{0} = 0.1 k g$ 的滑环，杆上A点处固定一挡板。长度为 $l = 1 m$ 的轻绳的一端连接滑环，另一端悬挂质量为 $m = 1 k g$ 的小球，轻绳能承受的最大拉力为 $40 N$ 。水平地面上 $P$ 点处静置一个顶部装有细沙的小滑块，小滑块与细沙的总质量为 $M = 0.2 k g$ 。 $P$ 点右侧有一高度为 $h = 1.5 m$ 、倾角为 $37 °$ 的固定斜面 $B C ， B$ 点处平滑连接， $B$ 与 $P$ 间距为 $0.9 m$ 。初始时刻，轻绳保持竖直，滑环和小球一起水平向右以 $v_{0} = 6 m / s$ 的速度作匀速直线运动，一段时间后滑环与水平杆上的固定挡板 $A$ 碰撞，滑环即刻停止，绳子断裂，小球恰好落入小滑块顶部的沙堆内，落入时间极短且沙没有飞溅。不计空气阻力，小滑块可以视为质点且与水平面和斜面间的动摩擦因数均为 $μ = 0.5$ 。

(1)、通过计算分析绳子断裂的原因并求 $P$ 点与挡板A点的水平距离。

(2)、求小滑块最终静止的位置到 $B$ 点的距离。

(3)、若轻绳长度 $l$ 可调，滑环和小球一起水平向右的初速度 $v_{0}$ 可调，要确保滑环撞击挡板绳子崩断后小球总能落在 $P$ 点的小滑块上，求 $v_{0}$ 和 $l$ 的关系以及 $l$ 的取值范围。

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22. 如图甲所示，两光滑金属导轨 $A E C D$ 和 $A^{'} E^{'} C^{'} D^{'}$ 处在同一水平面内，相互平行部分的间距为 $l$ ，其中 $A E$ 上 $K$ 点处有一小段导轨绝缘。交叉部分 $E C$ 和 $E^{^{'}} C^{^{'}}$ 彼此不接触。质量均为 $m$ 、长度均为 $l$ 的两金属棒 $a 、 b$ ，通过长为 $d$ 的绝缘轻质杆固定连接成“工”形架，将其置于导轨左侧。导轨右侧有一根被锁定的质量为 $2 m$ 的金属棒 $T$ ， T与 $K$ 点的水平距离为 $s$ 。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，其磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示， $B_{1} ， B_{2} ， t_{1} ， t_{2}$ 均为已知量。 $a 、 b$ 和 $T$ 的电阻均为 $R$ ，其余电阻不计。 $t = 0$ 时刻，“工”形架受到水平向右的恒力 $F$ 作用， $t_{2}$ 时刻撤去恒力 $F$ ，此时 $b$ 恰好运动到 $K$ 点。

(1)、求 $t_{1}$ 时刻，“工”形架速度和 $a$ 两端电压 $U$ ；

(2)、求从 $t = 0$ 到 $t_{2}$ 过程中“工”形架产生的焦耳热；

(3)、求 $a$ 运动至 $K$ 点时的速度；

(4)、当 $a$ 运动至 $K$ 点时将 $T$ 解除锁定，求 $a$ 从 $K$ 点开始经时间 $t$ 后与 $T$ 的水平距离。（此过程“工”形架和 $T$ 均未运动至 $E E^{'} C C^{'}$ 交叉部分）。

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23. 利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在 $x O y$ 平面内存在有区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ 。位于坐标原点 $O$ 处的离子源能在 $x O y$ 平面内持续发射质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的负离子，其速度方向与 $y$ 轴夹角 $θ$ 的最大值为 $60 °$ ，且各个方向速度大小随 $θ$ 变化的关系为 $v = \frac{v_{0}}{c o s θ}$ ，式中 $v_{0}$ 为未知定值。且 $θ = 0 °$ 的离子恰好通过坐标为（ $L$ ， $L$ ）的 $P$ 点。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。

(1)、求关系式 $v = \frac{v_{0}}{c o s θ}$ 中 $v_{0}$ 的值；

(2)、离子通过界面 $x = L$ 时 $y$ 坐标的范围；

(3)、为回收离子，今在界面 $x = L$ 右侧加一定宽度且平行于 $+ x$ 轴的匀强电场，如图所示，电场强度 $E = \frac{2 \sqrt{3}}{3} B v_{0}$ 。为使所有离子都不能穿越电场区域且重回界面 $x = L$ ，求所加电场的宽度至少为多大？

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