浙江省宁波市2024届高三下学期二模物理试题

试卷更新日期：2024-05-29 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. 下列单位属于国际制基本单位且对应的物理量一定为标量的是（　　）

A、K B、T C、N D、J

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2. 2023年9月25日“05后”中国选手余依婷以2分07秒75的绝对优势，夺得亚运会女子200米个人混合泳金牌，成为亚运三金王。下列判断正确的是（　　）

A、“200米”指的位移大小 B、“2分07秒75”表示时刻 C、全程的平均速度是 $1.57 m / s$ D、研究余依婷的触壁动作时不能将她看作质点

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3. 如图所示，一个两端封闭的玻璃管，把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同一位置同时开始下落，观察它们下落的情况，下列说法正确的是（　　）

A、羽毛的加速度在增大 B、下落过程羽毛机械能守恒 C、铁片的重力势能不断在增大 D、羽毛与铁片之间的距离在增大

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4. 静电透镜被广泛应用于电子器件中，图中虚线表示阴极射线示波管的聚焦电场等势面分布情况，任意两个相邻等势面间电势差相等， $z$ 轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，图中实线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点。下列判断正确的是（　　）

A、P点的电势大于R点的电势 B、P点的电场强度大于R点的电场强度 C、电子在Q点的动能小于在P点的动能 D、电子在Q点电势能小于R点的电势能

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5. 下列关于教材中的四幅插图说法正确的是（　　）

A、图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹 B、图乙是某材料制作的细管竖直插入水中的情景，证明水浸润该材料 C、图丙是一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线，则 $T_{2} > T_{1}$ D、图丁中一只水黾能停在水面上，是浮力作用的结果

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6. 如图，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A、钩子对绳的作用力始终不变 B、挂钩与O点间的绳子拉力先变大后变小 C、绳子对挂钩的作用力方向始终水平向左 D、钩子对绳的作用力大小不可能等于 $1.5 m g$

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7. 2024年1月18日01时46分，天舟七号货运飞船成功对接空间站天和核心舱，变轨情况如图所示。空间站轨道可近似看成圆轨道，且距离地面的高度约为 $390 k m$ 。下列关于天舟七号的说法正确的是（　　）

A、发射速度大于 $11.2 k m / s$ B、从对接轨道变轨到空间站轨道时，速度变大 C、在对接轨道上的运行周期大于空间站的运行周期 D、在空间站轨道运行的速度比赤道上的物体随地球自转的线速度小

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8. 如图所示，质量为 $1 k g$ 的导体棒长为 $0.5 m$ ，两端与长为 $1 m$ 的细软铜丝相连，悬挂在磁感线强度 $1 T$ 、方向竖直向上的匀强磁场中。将两细软铜丝接入一恒流源，导体棒中的电流I始终保持不变，导体棒从最低点由静止向上摆动，最大摆角为 $60 °$ ，忽略空气阻力。则（　　）

A、导体棒受到的安培力方向竖直向上 B、导体棒中的电流 $I = 20 \sqrt{3} A$ C、每根铜线所能承受的最大拉力至少为 $(10 \sqrt{3} - 10) N$ D、静止向上摆至最大摆角处需要的时间为 $\frac{π}{\sqrt{10}} s$

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9. 图甲所示为氢原子的能级图。一群处于第4能级的氢原子，会辐射出不同频率的光，其中只有2种频率的光a、b可以让图乙所示光电管的阴极K发生光电效应。图丙为a、b光单独照射K时产生的光电流随电压变化的关系图。下列说法正确的是（　　）

A、a光的光子动量比b光的光子动量大 B、用b光照射光电管时，逸出光电子的初动能都比a光照射时大 C、用同一双缝干涉装置进行实验，a光的干涉条纹间距小于b光的 D、处于第2能级的氢原子可以吸收a光的光子并电离

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10. 2023年8月，新一代“人造太阳”中国环流三号首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着我国在可控核聚变领域达到了国际领先水平。“人造太阳”内部发生的一种核反应，其反应方程为 $_{1}^{2} H +_{1}^{3} H →_{2}^{4} H e + X + 17.6 M e V$ ，已知 $_{1}^{2} H$ 的比结合能为 $E_{1}$ ， $_{1}^{3} H$ 的比结合能为 $E_{2}$ ， $_{2}^{4} H e$ 的比结合能为 $E_{3}$ ，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　）

A、核反应方程中X为 $_{- 1}^{0} e$ B、 $_{2}^{4} H e$ 的结合能为 $17.6 M e V$ C、核反应中的质量亏损可表示为 $\frac{4 E_{3} - (2 E_{1} + 3 E_{2})}{c^{2}}$ D、 $_{1}^{3} H$ 半衰期为12.46年，现有100个氚原子核，经过12.46年后剩下50个氚原子核

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11. 自动体外除颤仪（AED）可通过产生如图甲所示的脉冲电流终止致命性心律失常，使心脏恢复跳动。图乙是某型除颤仪的简化电路，电源为普通交流电源。某次调试时交流电压表示数为 $20 V$ ，电容器充电完毕，开关由“1”掷向“2”，放电电流平均值为 $2.8 A$ ，放电时间约为 $1 0^{- 2} s$ ，已知电容器电容为 $20 μ F$ 。则下列判断正确的是（　　）

A、升压变压器原副线圈的匝数比约为 $1 : 50$ B、电感L越大，脉冲电流峰值越大 C、电容C越小，放电持续时间越长 D、脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同

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12. 斯特潘定律是热力学中的一个著名定律，其内容为：一个黑体表面单位面积辐射的功率与黑体本身的热力学温度T的四次方成正比，即 $p_{0} = σ T^{4}$ ，其中常量 $σ = 5.67 \times 1 0^{- 8} W / (m^{2} \cdot K^{4})$ 。假定太阳和地球都可以看成黑体，不考虑大气层反射、吸收等因素，已知太阳表面平均温度约为 $6000 K$ ，地球表面平均温度约为 $300 K$ ，已知日地距离约为 $1.5 \times 1 0^{11} m$ 。试估算太阳半径（　　）

A、 $3.8 \times 1 0^{7} m$ B、 $7.5 \times 1 0^{7} m$ C、 $3.8 \times 1 0^{8} m$ D、 $7.5 \times 1 0^{8} m$

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13. 某主题公园的湖里安装了一批圆形线状光源的彩灯，半径为R ，如图甲所示。该光源水平放置到湖水下方，光源圆面与液面平行。当彩灯发出红光时，可在水面正上方观察到如图乙所示的红色亮环，亮环与中间暗圆的面积之比为 $3 : 1$ ，已知水对红光的折射率为 $\frac{4}{3}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、此彩灯离水面的垂直距离为 $\frac{\sqrt{7}}{9} R$ B、彩灯变换发光颜色时，中间暗圆面积保持不变 C、若将彩灯上移，则亮环面积与中间暗圆面积之比增大 D、将光源再向湖底竖直向下移动 $\frac{\sqrt{7}}{6} R$ ，会使中间暗圆消失

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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、甲图为未来人类进行星际航行，若以 $0.2 c$ 的速度航行的飞船向正前方的某一星球发射一束激光，根据相对论时空观，该星球上的观测者测量得到激光的速度为c B、乙图为某同学设计的静电除尘装置，尘埃被吸附在中间的负极棒上 C、丙图为航天员在“天宫课堂”演示“动量守恒实验”，小钢球沿水平方向从右向左撞击静止的大钢球后，小钢球运动方向可能与大钢球不在同一直线上 D、丁图为检验通电导线周围是否存在磁场，要使实验现象明显，导线应东西方向放置

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15. 如图甲所示为超声波悬浮仪，上方圆柱体发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点—节点，泡沫颗粒能在节点处附近保持悬浮状态，图乙为泡沫颗粒之间可以悬浮的最近距离，用刻度尺量得5个颗粒之间的距离如图中所示。图丙为这两列超声波某时刻的波形图，P、Q为波源，此时两列波刚好分别传到M和N ，已知声波传播的速度为 $340 m / s$ 。则下列说法正确的是（　　）

A、泡沫颗粒悬浮时，受到的声波的作用力竖直向下 B、两列波叠加稳定后，泡沫颗粒在M点处不可能悬浮 C、该超声波悬浮仪所发出超声波的波长约为 $4.25 m m$ D、该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率约为 $40 k H z$

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三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16. 在“研究自由下落物体的机械能”的实验中：

(1)、图1所示实验装置中，器材安装摆放使用正确的是。

(2)、在正确操作打出多条点迹清晰的纸带中，应选取相邻点间距离之差最接近mm的纸带进行测量。

(3)、如图2所示，纸带上标记了七个连续打出的点为计数点1、2、…、7，并把刻度尺的“0刻度”对准点“7”。根据纸带算出打下点“4”时重物的速率v₄ =m/s（结果保留三位有效数字）。

(4)、把打下点“7”时重物所在位置选为参考平面，测出纸带上各点到点“7”之间的距离h ，算出打下各点时的重物速率v ，则画出的 $\frac{v^{2}}{2} — h$ 图像是图3中的。

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17. 在“金属丝电阻率的测量”的实验中：

(1)、用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量示数如图1所示，金属丝直径 $d =$ $m m$ 。

(2)、按图2所示的电路测量金属丝的电阻 $R_{x}$ 。小明将单刀双掷开关分别打到a处和b处，通过观察分析，发现电压表示数变化更明显，由此判断开关打到（填“a”、“b”）处时进行实验系统误差较小。

(3)、小明为了消除系统误差，他设计用电流计G和电阻箱替代V，电路如图3所示。实验绘制出了 $\frac{I}{I_{g}} — R_{箱}$ 图像是如图4所示直线，斜率为k ，纵截距为b。 $R_{箱}$ 为电阻箱阻值读数，I为A示数， $I_{g}$ 为G示数。试求 $R_{x} =$ 。

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18. 下列关于图中实验说法正确的是（）。

A、图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平 B、图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大 C、图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，注射器必须保持竖直 D、图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上

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19. 某款智能手机可以直接显示手机所处环境的压强和温度，某科创小组想利用智能手机的这种功能测量一形状不规则又易溶于水的物体密度，他们自制了“测量筒”，测量筒由上端开口的隔热性良好且可电加热的圆柱形气缸和横截面积为 $S = 0.20 m^{2}$ 的隔热轻质活塞组成。具体操作如下：
第一步：如图甲所示，将手机放入测量筒，放上活塞，手机稳定显示压强 $p_{1} = 1.013 \times 1 0^{5} P a$ ；
第二步：如图乙所示，在活塞上轻放待测物体，稳定后，手机显示压强 $p_{2} = 1.015 \times 1 0^{5} P a$ ；
第三步：如图丙所示，把待测物体也放入气缸里，再放上活塞，待手机稳定显示温度 $T_{1} = 270 K$ 时，测得活塞到汽缸底部高度 $h = 0.50 m$ 。然后开启电热丝加热一段时间，待手机稳定显示温度 $T_{2} = 310 K$ 时，测得活塞上升了 $Δ h = 0.05 m$ 。
（封闭的空气视为理想气体，忽略一切摩擦，待测物体的体积始终不变，不计电热丝和手机的体积）。求：

(1)、第二步中，筒内气体在放上待测物前后的两种稳定状态进行比较，放上待测物后筒内气体分子的平均速率（填“增大”、“减小”、“不变”），气体的内能（填“增加”、“减少”、“不变”）：

(2)、待测物体的质量；

(3)、待测物体的体积。

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20. 图甲为某游戏项目模型，由弹性发射装置P、倾角 $θ = 3 7^{∘}$ 长 $l_{1} = 2.75 m$ 的固定斜面AB、质量 $m_{1} = 1 k g$ 的表面为四分之一光滑圆弧的滑块M和质量 $m_{2} = 4 k g$ 长度 $l_{2} = 2.25 m$ 的平板小车等四部分组成。圆弧CD的半径 $R = 1 m$ ，最低点C与小车等高。当P把 $m = 1 k g$ 的小物块（视为质点）以 $v_{0} = 4 m / s$ 速度水平弹出，恰好由A点沿斜面方向进入斜面，不考虑其运动时通过各连接点间的动能损失。小物块与AB间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.5$ ，忽略小车和M下表面与地面的摩擦。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

(1)、求水平弹出点离A点的竖直高度 $h_{1}$ ；

(2)、若锁定平板小车，小物块与小车间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.6$ 。求小物块滑上M时对C点的压力F及上滑的最大高度 $h_{2}$ ；

(3)、现解除小车锁定，并在小车上表面喷涂一种特殊材料（不计喷涂材料的质量），使小物块与小车间的动摩擦因数能从右（B端）向左随距离变化，如图乙所示。若小物块仍以 $v_{0} = 4 m / s$ 速度水平弹出，试分析小物块能否通过C点？并说明理由。

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21. 如图所示，半径分别为r和 $\frac{r}{2}$ 的均匀金属圆盘G、N垂直固定在水平金属转轴CD上，圆盘中心位于转轴中心线上，其中 $r = 0.5 m$ ，不计转轴粗细。G为发电盘，处于平行转轴向右、 $B = 0.5 T$ 的匀强磁场中，并通过电刷P和Q连接两间距 $d = 1 m$ 的平行金属导轨，导轨某点处用绝缘材料平滑连接，导轨左侧足够远处接有自感系数为 $2 H$ 的纯电感线圈L ，导轨水平且处于竖直向下、 $B = 0.5 T$ 匀强磁场中。N为转动盘，所在处无磁场，其上绕有绝缘细线，在外力F作用下，两圆盘会按图示方向转动。质量 $m = 0.5 k g$ 的金属杆ab放置在绝缘点右侧某位置，仅与绝缘点左侧导轨间有大小恒定的摩擦阻力 $f = 1 N$ ，其余接触处均无摩擦。发电盘G接入电路的电阻 $R = 0.5 Ω$ ，不计金属杆、导线、电刷电阻及接触电阻，忽略转动的摩擦阻力。现保持金属圆盘按图示方向以 $ω = 32 r a d / s$ 匀速转动。

(1)、锁定金属杆ab ，求通过ab的电流以及外力F的大小；

(2)、静止释放金属杆ab ，通过绝缘点时的速度为 $v = 3 m / s$ ，求此过程中通过ab的电荷量q和发电盘G上的发热量Q；

(3)、在（2）问基础上，金属杆ab通过绝缘点后，求第一次向左运动至最远处离绝缘点的距离s。

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22. 如图甲所示，立方体空间的边长为L ，侧面CDHG为荧光屏，能完全吸收打在屏上的带电粒子并发光，三维坐标系坐标原点O位于底面EFGH的中心， $O x ∥ F G$ ， $O y ∥ G H$ 。已知从原点O向xOy平面内各个方向均匀持续发射速率为 $v_{0}$ 、质量为m、电荷量为 $+ q$ 的粒子。不计粒子重力及粒子间的相互作用。

(1)、若在立方体空间内仅存在方向平行于 $z$ 轴的匀强磁场，沿 $y$ 轴正方向射出的粒子恰好打在荧光屏上的H点。求磁场的磁感应强度B和粒子从原点O运动到荧光屏的最短时间t；

(2)、若在立方体空间内仅存在z轴负方向的匀强电场 $E = \frac{32 π m v_{0}^{2}}{5 q L}$ 和沿y轴正方向的匀强磁场 $B = \frac{8 π m v_{0}}{q L}$ ，沿x轴正方向射出的粒子，经某位置恰好与射出时速度相同，求此位置的坐标；

(3)、若在立方体空间内平行y轴加如图乙所示的磁场，其中 $B_{y} = \frac{6 m v_{0}}{5 q L} c o s (\frac{2 π}{T} t)$ 。同时平行z轴加如图丙的磁场，其中 $B_{z} = \frac{6 m v_{0}}{5 q L} s i n (\frac{2 π}{T} t)$ ，粒子在磁场中运动时间远小于磁场变化周期，不计电磁辐射影响。求沿x轴正方向射出的粒子打在荧光屏上落点的痕迹长度。

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