2024届浙江省金丽衢十二校高三上学期第一次联考物理试卷

试卷更新日期：2023-12-15 类型：高考模拟

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一、选择题Ⅰ（本题共3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. 理想气体状态方程是描述理想气体在平衡态下状态参量之间的关系，可表示为 $p V = n R T$ ，其中 $n$ 为气体的物质的量， $R$ 为普适气体恒量。如果用国际单位制中基本单位的符号表示 $R$ 的单位正确的是（　　）

A、 $\frac{Pa \cdot m^{3}}{mol \cdot K}$ B、 $\frac{J}{mol \cdot ℃}$ C、 $\frac{kg \cdot m^{2}}{s^{2} mol \cdot K}$ D、 $\frac{kg \cdot m}{s^{2} mol \cdot K}$

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2. 杭州第19届亚运会，在赛艇项目女子轻量级双人双桨决赛中，中国选手邹佳琪和邱秀萍以7分06秒78的成绩斩获本届亚运会首金。下列说法正确的是（　　）

A、在比赛中，赛艇能加速前进是由于水推桨的力大于桨推水的力 B、要研究比赛中运动员的划桨技术技巧，可以将运动员视为质点 C、赛艇到达终点后，虽然运动员停止划水，但由于惯性，赛艇仍会继续向前运动 D、赛艇比赛全程的平均速度一定等于冲刺终点时瞬时速度的一半

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3. 如图小球A在竖直平面内做圆周运动，恰能过最高点，不计任何阻力，从某次经过最高点开始计时，转过的角度记为 $θ$ 。下列能正确反映轻绳的拉力F或小球速度大小v变化的图像是（　　）

A、 B、 C、 D、

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4. 2023年9月，杭亚会滑板男子碗池决赛，中国年仅15岁的小将陈烨以84.41分夺冠。图示为陈烨在比赛中腾空越过障碍物，若忽略空气阻力，那么腾空过程中（　　）

A、在最高点的时候人的速度为零，但加速度不为零 B、运动员和滑板构成的系统机械能守恒 C、运动员和滑板构成的系统动量守恒 D、上升过程是超重状态，滑板对人的作用力不为零

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5. 如图，一直梯斜靠在竖直光滑墙壁，人站在梯子上，缓慢爬到梯子的顶端，关于此过程，直梯受力情况（　　）

A、地面对直梯的支持力是由于直梯发生形变产生的 B、地面对直梯的作用力始终沿直梯向上 C、人站的位置越高，直梯受到地面的摩擦力越大 D、竖直墙壁对直梯的作用力保持不变

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6. 2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核废水。核废水中的 $_{84}^{210} Po$ 发生衰变时的核反应方程为 $_{84}^{210} Po \to_{82}^{206} Pb + X$ ， $_{84}^{210} Po$ 的比结合能为 $E_{1}$ ， $_{82}^{206} Pb$ 的比结合能为 $E_{2}$ ， $X$ 的比结合能为 $E_{3}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、该衰变是由于弱相互作用引起的 B、由于海水的稀释， $_{84}^{210} Po$ 的半衰期变长，降低了放射性 C、 $_{84}^{206} Po$ 的平均核子质量大于 $_{84}^{210} Po$ 的平均核子质量 D、该核反应过程中放出的能量 $Δ E = 206 E_{2} + 4 E_{3} - 210 E_{1}$

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7. 图甲为一家用变压装置的原理图。将图乙所示的正弦式交流电压加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数比 $n_{1} : n_{2} = 1 : 5$ ，电表均为理想交流电表。已知变压器副线圈侧的保险丝 $R_{0}$ 的熔断电流为 $2 A$ ，阻值为 $2 Ω$ ，滑动变阻器 $R$ 最大阻值为 $4 Ω$ ，现滑片 $P$ 从 $b$ 端缓慢移动至 $a$ 端，则此过程中（　　）

A、电流表的示数逐渐减小 B、当滑片 $P$ 位于 $a b$ 中点时，电压表读数为 $2.5 V$ C、要求相同时间内滑动变阻器 $R$ 产热量最多，应将滑片 $P$ 置于 $b$ 端 D、保险丝即将熔断时，原线圈消耗功率为 $5 \sqrt{2} W$

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8. 空间中固定一电量为 $Q$ 的点电荷，且存在某方向的匀强电场 $E$ ，使一初速度为 $v_{0}$ ，带电量为 $q$ 的小球恰可绕该点电荷作半径为 $r$ 的圆周运动，则（　　）

A、若点电荷电量为 $+ Q$ ，则匀强电场方向一定向上 B、将点电荷电量变为 $2 Q$ ，则小球圆周运动半径变为 $\frac{1}{2} r$ C、换用另一带电量 $2 q$ 的小球使之仍以 $v_{0}$ 绕该点电荷做圆周运动，则小球运动半径仍为 $r$ D、若只撤去点电荷 $Q$ ，同时调节场强为 $2 E$ ，则小球将作类平抛运动

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9. 2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功完成“T”字型径向交会对接。径向交会对接指飞船沿垂直空间站运动方向与其对接，载人飞船多次变轨和姿态调整来到距离空间站约2公里的中途瞄准点，最后在空间站正下方200米处启动动力设备始终沿径向靠近空间站完成对接，则此过程中（　　）

A、飞船到达中途瞄准点前的环绕周期大于空间站的环绕周期 B、飞船到达中途瞄准点后具有的动能大于空间站的动能 C、飞船处于空间站正下方 $200m$ 处时绕地球运行的线速度略小于空间站的线速度 D、空间站与飞船对接后轨道高度会略微降低

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10. 如图所示，菱形导线框 $a b c d$ 放置在水平面上，线框各边长均为 $L$ 且电阻均匀分布，顶角 $∠ a b c = θ$ ，整个空间中存在垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ ，将电流从线框 $a$ 端流入 $b$ 端流出，通过 $a b$ 的电流为 $I$ ，则线框整体受安培力大小为（　　）

A、 $F = \frac{4}{3} B I L$ B、 $F = \frac{4}{3} B I L cos θ$ C、 $F = 0$ D、 $F = 2 B I L cos θ$

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11. 如图所示波源 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 间距为 $10 m$ ，起振方向相同，频率均为 $0.8 Hz$ ，两波源产生的简谐横波在均匀介质中朝四周各个方向传播且同时到达 $P$ 点，已知 $S_{1} P = 6 m$ 且 $S_{1} P ⊥ S_{2} P$ ，波速为 $4 m / s$ ，判断以下选项正确的是（　　）

A、波源 $S_{1}$ 比 $S_{2}$ 先振动 B、 $S_{1}$ 产生的波到达 $S_{2}$ 时， $S_{1}$ 处质点正在靠近平衡位置 C、两列波完全叠加后线段 $S_{1} S_{2}$ 上振幅最小的点有3个 D、两列波完全叠加后线段 $S_{2} P$ 上振幅最大的点有3个

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12. 如图所示为某绝缘空心球的示意图， $a 、 b 、 c 、 d 、 E 、 F$ 是过球心 $O$ 的水平截面的圆周上六个点等分点，分别在 $a 、 d$ 和 $b 、 c$ 固定等量的正负电荷，即 $q_{a} = q_{d} = + q$ 和 $q_{b} = q_{c} = - q$ ，而 $A B$ 是球的某一直径且与水平面垂直，设无穷远处为电势零点，则（　　）

A、 $E 、 F$ 两点的电场强度相同 B、 $A 、 O 、 B$ 三点的电势分别记为 $φ_{A} 、 φ_{O} 、 φ_{B}$ ，则 $φ_{A} = φ_{B} > φ_{O} = 0$ C、将一正的试探电荷从 $A$ 点沿圆弧 $A E B$ 移到 $B$ 点的过程中电场力先做正功再做负功 D、若 $b 、 c 、 d$ 处的电荷仍固定不动，将 $a$ 处的电荷移到 $O$ 处，则电荷 $a$ 的电势能将减小

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13. 如图甲所示为小勇同学收集的一个“足球”玻璃球，他学了光的折射后想用激光对该球进行研究，某次实验过程中他将激光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其正视图如乙所示， $A B$ 是沿水平方向的直径。当光束从 $C$ 点射入时恰能从右侧射出且射出点为 $B$ ，已知点 $C$ 到 $A B$ 竖直距离 $h = \frac{\sqrt{3}}{2} R$ ，玻璃球的半径为 $R$ ，且球内的“足球”是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是（　　）

A、 $B$ 点的出射光相对 $C$ 点入射光方向偏折了 $60 °$ B、该“足球”的直径为玻璃球直径的 $\frac{\sqrt{3}}{3} R$ C、继续增加 $h (h < R)$ 则光将会在右侧发生全反射 D、用频率更小的激光入射时，光在玻璃球中的传播时间将变短

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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. 下列关于来自课本的四幅插图的描述符合事实的是（　　）

A、如图甲所示为应变片测力原理图，当自由端施力 $F$ 变大时，上表面应变片的电阻也变大 B、如图乙为某分子在 $0 ℃$ 的速率分布图像，当温度升高时各速率区间分子数占总分子数的百分比都将增加 C、如图丙为方解石的双折射现象，该现象说明方解石晶体具有各向异性 D、如图丁为核反应堆的原理图，其中镉棒的作用是将裂变过程中的快中子变成慢中子

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15. 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究不同金属发生光电效应时的实验规律，当用频率为v的入射光照射金属 $K_{1}$ 时电流表示数不为零，向右调节滑动变阻器的滑片P，直到电流表的示数刚好为零，此时电压表的示数为 $U_{c}$ ，该电压称为遏止电压，该实验小组得到 $U_{c}$ 与v的关系如图乙中的①所示，则下列有关说法中正确的是（　　）

A、实验时电源的左端为正极 B、分别用从氢原子能级2到1和能级3到1辐射的光照射金属 $K_{1}$ 得到遏止电压 $U_{c 1}$ 和 $U_{c 2}$ ，则 $U_{c 1} > U_{c 2}$ C、换用不同的光照射逸出功更大的金属 $K_{2}$ 时，得到的 $U_{c} - v$ 关系可能如图乙中的②所示 D、当滑片P向左滑动的过程中电流表的示数先增加后不变

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三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16. 某物理课外小组通过如图甲、乙、丙所示的实验装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。已知他们使用的小车完全相同且质量为 $M$ ，重物的质量为 $m$ ，试回答下列问题：
（1）实验时，必须满足“ $M$ 远大于 $m$ ”的实验装置是（选填“甲”、“乙”或“丙”）
（2）按乙图实验装置得到如图丙所示的纸带，已知打点计时器打点的周期 $T = 0.02 s$ ，其中 $A$ 、 $B 、 C 、 D 、 E$ 每相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，根据纸带提供的数据，算得小车加速度的大小为 $m / s^{2}$ （计算结果保留两位有效数字）。
（3）采用（丙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验，以弹簧测力计的示数 $F$ 为横坐标，加速度 $a$ 为纵坐标，画出的 $a - F$ 图线是如图（丁）的一条直线。测出图线与横坐标的夹角为 $θ$ ，求得图线的斜率为 $k$ ，则小车的质量为。
A. $\frac{2}{tan θ}$ B. $\frac{1}{tan θ}$ C. $\frac{2}{k}$ D. $k$
（4）采用（甲）图实验装置，把重物改成槽码，槽码总数 $N$ ，将 $n$ （依次取 $n = 2, 3, 4, 5 \dots \dots$ ）个槽码挂在细线左端，其余 $N - n$ 个槽码仍留在小车内，重复前面的步骤，并得到相应的加速度 $a$ ，得到 $a - n$ 图线是过原点的直线，但实验时漏了平衡摩擦力这一步骤，下列说法正确的是。
A. $a - n$ 图线不再是直线
B. $a - n$ 图线仍是过原点的直线，但该直线的斜率变小
C. $a - n$ 图线仍是直线，但该直线不过原点

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17. 某学习小组测定某电池的电动势与内阻，已知其电动势 $E$ 约为十几伏，内阻 $r$ 约为几欧姆，实验室中提供以下器材：
A．量程为 $10 mA$ 、内阻未知的电流表 $G$ ；
B．电阻箱 $R_{1} (0 \sim 9999.9 Ω)$ ；
C．定值电阻 $R_{0} (50 Ω)$ ；
D．滑动变阻器 $R_{3} (0 \sim 100 Ω)$ ；
E．滑动变阻器 $R_{4} (0 \sim 2000 Ω)$ ；
F．开关2只，导线若干。
先用如图所示甲的电路来测定电流表G内阻。实验步骤与如下：
①按图甲连接好电路，断开 $S_{1} 、 S_{2}$ ，将滑动变阻器 $R^{'}$ 的滑片调至图中 $a$ 端所对应的位置；
②闭合 $S_{1}$ ，调节 $R^{'}$ ，使电流表 $G$ 满偏；
③保持 $R^{'}$ 不变，再闭合 $S_{2}$ ，调节电阻箱电阻 $R_{1} = 100.0 Ω$ ，使电流表 $G$ 的读数为 $5 mA$ ；
④调节电阻箱时，干路上电流可视为几乎不变，即可测定的电流表 $G$ 内阻 $R_{g}$ 的大小。
（1）为确保实验仪器安全，滑动变阻器应该选取（选填“ $R_{3}$ ”或“ $R_{4}$ ”）；而实际干路上电流会发生变化，故测得的电流表内阻比真实值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（2）按图乙连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱 $R_{1}$ 的阻值，记录每次电阻箱的阻值 $R_{1}$ 及对应的电流表的示数 $I$ 。作出 $\frac{1}{I} - R_{1}$ 图像如图丙所示，处理数据得到斜率 $k$ 大小为0.2，纵轴截距 $b$ 为8，则求得电池的电动势为V，内阻为 $Ω$ （结果均保留两位有效数字）。

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18. 以下实验中，说法正确的是（　　）

A、在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，干涉图样红光比绿光的条纹间距小 B、在“探究可拆式变压器原副线圈匝数与电压关系”实验中，当原副线圈匝数比为100：400，测得副线圈电压为36V，那么原线圈的输入电压可能是10V C、“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精会挥发，会导致分子直径的测量值偏小 D、在“单摆测重力加速度”实验中，从平衡位置计时，将全振动次数n误记成n+1次，会导致测量g值偏大

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19. 如图所示装置是一个高为 $H$ ，底面积S的圆柱型导热气缸的截面图。气缸顶部安装有挡柱，底部通过阀门（大小不计）连接一个充气原，厚度不计的活塞封闭有一部分空气，活塞距离气缸底部高度 $h = \frac{1}{3} H$ ，质量 $M = \frac{p_{0} S}{2 g}$ ，活塞与气缸之间的摩擦可忽略。大气压强为 $p_{0}$ ，空气可视为理想气体。现用充气原给气缸充气，每次可往容器中充入压强为 $p_{0}$ ，体积为 $\frac{1}{30} S H$ 的空气，充气过程温度保持不变。求：
（1）初始时封闭气体的压强大小；
（2）第一次充完气后，活塞缓慢上升的高度；
（3）充气45次之后，缸内气体的压强大小。

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20. 如图所示，足够长的水平光滑直轨道 $A B$ 和水平传送带平滑无缝连接，传送带长 $L_{1} = 4 m$ ，以 $10 m / s$ 的速度顺时针匀速转动，带有光滑圆弧管道 $E F$ 的装置 $P$ 固定于水平地面上， $E F$ 位于竖直平面内，由两段半径均为 $R = 0.8 m$ 的 $\frac{1}{4}$ 圆弧细管道组成， $E F$ 管道与水平传送带和水平地面上的直轨道 $M N$ 均平滑相切连接， $M N$ 长 $L_{2} = 2 m$ ，右侧为竖直墙壁。滑块 $a$ 的质量 $m_{1} = 0.3 kg$ ，滑块 $b$ 与轻弹簧相连，质量 $m_{2} = 0.1 kg$ ，滑块 $c$ 质量 $m_{3} = 0.6 kg$ ，滑块 $a 、 b 、 c$ 均静置于轨道 $A B$ 上。现让滑块 $a$ 以一定的初速度水平向右运动，与滑块 $b$ 相撞后立即被粘住，之后与滑块 $c$ 发生相互作用， $c$ 与劲度系数 $k = 1.5 N / m$ 的轻质弹簧分离后滑上传送带，加速之后经 $E F$ 管道后滑上 $M N$ 。已知滑块 $c$ 在 $F$ 点的速度为 $4 \sqrt{6} m / s$ ，与传送带间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.35$ ，与 $M N$ 间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.4$ ，其它摩擦和阻力均不计，滑块与竖直墙壁的碰撞为弹性碰撞，各滑块均可视为质点，重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，弹簧的弹性势能 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ （ $x$ 为形变量）。求：
（1）滑块 $c$ 第一次经过 $E$ 点时对装置 $P$ 的作用力；
（2）滑块 $a$ 的初速度大小 $v_{0}$ ；
（3）试通过计算判断滑块 $c$ 能否再次与弹簧发生相互作用，若能，求出弹簧第二次压缩时最大的压缩量。

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21. 如图所示，在光滑水平面上建立坐标系 $x o y$ ，在 $x = - 0.1 m$ 左右两侧分别存在着Ⅰ区和Ⅱ区匀强磁场，大小均为 $B = 1 T$ ， Ⅰ区方向垂直纸面向里，Ⅱ区一系列磁场宽度为均为 $L = 0.1 m$ ，相邻两磁场方向相反，各磁场具有理想边界。在 $x = - 0.1 m$ 左侧是间距 $L$ 的水平固定的平行光滑金属轨道 $M M^{'}$ 和 $N N^{'}$ ，轨道 $M N$ 端接有电容为 $C = 1 F$ 的电容器，初始时带电量为 $q_{0} = 1 C$ ，电键 $S$ 处于断开状态。轨道上静止放置一金属棒 $a$ ，其质量 $m = 0.01 kg$ ，电阻 $R = 1 Ω$ 。轨道右端 $M^{'} N^{'}$ 上涂有绝缘漆， $M^{'} N^{'}$ 右侧放置一边长 $L$ 、质量 $4 m$ 、电阻为 $4 R$ 的匀质正方形刚性导线框 $a b c d$ 。闭合电键 $S, a$ 棒向右运动，到达 $M^{'} N^{'}$ 前已经匀速，与导线框 $a b c d$ 碰撞并与 $a d$ 边粘合在一起继续运动。金属轨道电阻不计，其 $a b$ 边与 $x$ 轴保持平行，求：
（1）电键 $S$ 闭合前，电容器下极板带电性， $a$ 棒匀速时的速度 $v_{1}$ ；
（2）组合体 $b c$ 边向右刚跨过 $y$ 轴时， $a d$ 两点间的电势差 $U_{a d}$ ；
（3）碰后组合体产生的焦耳热及最大位移。

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22. 如图所示，水平地面上有一辆小车，上方固定有竖直光滑绝缘细管，管的长度 $L = \frac{2 v_{0}^{2}}{9 g}$ ，有一质量 $m$ 、电荷量 $+ q$ 的绝缘小球A放置在管的底部，小球的直径略小于细管。在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里的匀强磁场。现让小车始终保持速度的 $v_{0}$ 向右匀速运动，以带电小球刚经过磁场的竖直边界为计时起点，并以此时刻管口处为坐标原点 $O$ 建立 $x o y$ 坐标系， $y$ 轴与磁场边界重合，小球刚离开管口时竖直向上的分速度 $v_{y} = \frac{2}{3} v_{0}$ ，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小和绝缘管对小球做的总功；
（2）小球经过 $x$ 轴时的坐标；
（3）若第一象限存在和第四象限大小和方向都相同的的匀强磁场，同时绝缘管内均匀紧密排满了大量相对绝缘管静止，与小球 $A$ 完全相同的绝缘小球。不考虑小球之间的相互静电力，求能到达纵坐标 $y = \frac{9 v_{0}^{2}}{16 g}$ 的小球个数与总小球个数的比值。

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