2024届浙江省9+1联盟高三下学期3月模拟预测物理试题

试卷更新日期：2024-04-06 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. 下列物理学家的人名被用作国际单位制基本单位的是（　　）

A、牛顿 B、安培 C、库仑 D、赫兹

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2. 1月22日，浙江大部分地区迎来了2024年第一场雪。关于雪花下落的过程，下列说法正确的是（　　）

A、雪花很小，一定可以看成质点 B、雪花位移的大小一定等于路程 C、在无风环境雪花做自由落体运动 D、要研究雪花的运动必须先选定参考系

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3. 下列高中物理教材中的插图涉及到光的干涉原理的是（　　）

A、甲图，水中气泡看上去特别明亮 B、乙图，火焰在肥皂膜上形成明暗相间条纹像 C、丙图，相机特制滤光片能减弱汽车玻璃表面反射光 D、丁图，显微镜下光经过大头针的图像

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4. 如图所示是高空翼装飞行爱好者在空中滑翔的情景，在空中长距离滑翔的过程中滑翔爱好者（　　）

A、机械能守恒 B、重力势能的减小量小于重力做的功 C、重力势能的减小量等于动能的增加量 D、动能的增加量等于合力做的功

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5. 用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为 $30 °$ ，细线c水平。则（　　）

A、 $F_{a} = \frac{2 \sqrt{3}}{3} G$ B、 $F_{c} = \frac{\sqrt{3}}{3} G$ C、 $\frac{F_{a}}{F_{c}} = 2$ D、 $F_{b}$ 不能确定

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6. 单手平托一个篮球，由静止开始竖直向上抛出，当球离开手的瞬间速度为v，之后向上运动到最高点的过程中空气阻力恒定，则下列判断正确的是（　　）

A、球运动到最高点时处于平衡状态 B、球离开手瞬间的加速度竖直向上 C、球从离开手到最高点的过程中的平均速度是 $\frac{v}{2}$ D、球从离开手到最高点的过程运动时间大于 $\frac{v}{g}$

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7. 如图所示，景观喷泉喷出的水在空中划出漂亮的抛物线，各喷水口的高度视为相同，则最高点越高的水柱，其（　　）

A、喷口处的水速度越大 B、喷出的水射得越远 C、喷出的水在空中上升时间越长 D、喷口处的水柱与水平面的夹角越大

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8. 2023年8月10日，浙江民营企业的第一颗卫星智能体“地卫智能应急一号”成功发射并进入预定轨道。卫星从离地面500公里处利用星上智能处理技术提供地面热点地区遥感观测服务。取地球半径为 $6.4 \times 10^{3} km$ 。下列说法正确的是（　　）

A、该卫星处的重力加速度约为 $8.4 {m/s}^{2}$ B、该卫星圆周运动的周期约为60min C、该卫星圆周运动的速度大于第一宇宙速度 D、遥感技术使用的电磁波是紫外线

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9. 如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速、加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为 $8 \times 10^{6} m/s$ ，进入漂移管E时速度为 $1 \times 10^{7} m/s$ ，电源频率为 $1 \times 10^{7} Hz$ ，漂移管间缝隙很小。质子在每个管内运动时间视为电源周期的 $\frac{1}{2}$ ，质子的荷质比取 $1 \times 10^{8} C/kg$ 。则（　　）

A、漂移管需要用绝缘材料制成 B、各漂移管的长度应相等 C、漂移管B的长度为0.6m D、相邻漂移管间的加速电压 $U = 6 \times 10^{4} V$

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10. 如图所示，一理想变压器的原线圈由双线圈ab和cd构成，双线圈匝数各为 $n_{1}$ ，副线圈的匝数为 $n_{2}$ 。用 $I_{1}$ 和 $U_{1}$ 表示变压器的输入电流和电压， $I_{2}$ 和 $U_{2}$ 表示变压器输出电流和电压。下列说法正确的是（　　）

A、若A接a，B接b，cd空置，电键闭合前后， $U_{2}$ 发生变化 B、若A接a，B接b，cd空置，负载变化时，电源输出功率恒定 C、若A接a，B接c，b接d，原副线圈的电压比为 $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{2 n_{1}}{n_{2}}$ D、若A接a，B接d，b接c，负载变化时， $I_{1}$ 和 $I_{2}$ 相应变化且成正比

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11. 西北地区夏季日照时间为13小时，冬季日照时间为8小时，如图所示，是西北干旱地区安装的太阳能电池板。利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3kW，工作电压为380V，发电总功率的30%给当地使用，还有富余发电以0.4元/度（1度 $= 1 kW \cdot h$ ）价格并入国家电网。则下列说法可能正确的是（　　）

A、该光伏项目年发电量约为 $2.6 \times 10^{4} kW \cdot h$ B、该光伏项目的工作总电流约为0.3A C、该光伏项目平均每天的发电量大约可供当地一盏60W的白炽灯工作约150小时 D、该光伏项目富余发电的年收入约1300元

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12. 将放射性同位素氟-18（ ${}_{9}^{18}F$ ）注入人体参与人体的代谢过程，如图甲所示，氟-18在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭并产生一对波长相等的光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的医学图像。氟-18的衰变规律如图乙所示，其中纵坐标 $\frac{N}{N_{0}}$ 表示任意时刻放射性元素的原子数与 $t = 0$ 的原子数之比，设正、负电子的质量均为m，光速为c，普朗克常数为h。则（　　）

A、氟-18衰变的方程为 ${}_{9}^{18}F \to {}_{- 1}^{0}e + {}_{10}^{18}N e$ B、上述一对光子由氟-18直接产生并释放 C、上述一对光子波长为 $\frac{h}{m c}$ D、经5小时人体内氟-18的残留量是初始时的33.3%

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13. 如图所示为竖直下落的电阻可视为零的质量为9kg的金属薄板，其厚度为 $d = 1 mm$ ，侧面是边长为 $l = 1 m$ 的正方形，当在整个空间加上方向水平且平行于正方形侧面的磁感应强度大小为 $10^{6} T$ 匀强磁场时，由于在垂直于侧面方向形成电流I，使得薄板的加速度相比自由落体时减小了千分之一，两侧面积聚电荷可以看成电容器，其电容值为C。则下列选项正确的是（　　）

A、 $I = 9 \times 10^{- 7} A$ ， $C = 9 \times 10^{- 9} F$ B、 $I = 9 \times 10^{- 5} A$ ， $C = 9 \times 10^{- 9} F$ C、 $I = 9 \times 10^{- 7} A$ ， $C = 9 \times 10^{- 11} F$ D、 $I = 9 \times 10^{- 5} A$ ， $C = 9 \times 10^{- 11} F$

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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、霓虹灯发光是气体原子从高能级向低能级跃迁产生 B、LC振荡电路中，当电容器电压最大时回路电流也最大 C、电阻应变片的电阻值随其机械形变的变化而变化 D、站在岸边的人会因为全反射而看不到湖中的鱼

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15. 在同一水平面，两种不同介质Ⅰ和Ⅱ的分界面MN为一条直线，在水平面内垂直于MN建立x坐标系，与MN的交点记为坐标原点，在 $x = - 6 m$ 和 $x = 12 m$ 处各有一个波源 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ ，振动频率相同均为1Hz，在 $t = 0$ 时刻两波源同时开始沿垂直纸面方向振动，且起振方向相同，两列波的振幅均为10cm。经半个周期后波形示意图如图所示，其中圆弧实线表示波峰。（　　）

A、介质Ⅰ和介质Ⅱ的波速之比为 $1 : 2$ B、在 $t = 3 s$ 时两波恰好在原点处第一次相遇 C、在 $t = 3.75 s$ 时原点的位移大小为20cm D、从 $t = 0$ 到 $t = 3 s$ 的过程中 $x = - 3 m$ 处质点振动的路程为60cm

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三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中。
步骤一：如图甲（a），轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE。
步骤二：在图甲（b）中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。
步骤三：撤去 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ，改用一个力 $F^{'}$ 单独拉住小圆环，如图甲（c）仍使它处于O点。 $x_{0} = 0.8 cm$

(1)、如下图所示，实验中需要的器材有；

(2)、关于此实验的操作，下列说法正确的是；
A. 测力计可以直接钩住小圆环进行实验
B. 实验过程中，测力计外壳不能与木板有接触
C. 完成步骤三后重复实验再次探究时，小圆环的位置可以与前一组实验不同
D. 为了减小误差，两个测力计的夹角越大越好

(3)、弹簧测力计的示数如图乙所示，读数为N。

(4)、做实验时，根据测量结果在白纸上画出，如图丙所示， $F_{1}$ 和 $F_{2}$ 为两个分力，请在答题纸上通过作平行四边形的方法求出合力为N。

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17. 某物理兴趣小组自制了图（a）所示的水果电池组，为测量该电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：

A.待测水果电池组（E约为2.0V，r约为1000Ω）
B.电流表A₁（0~2mA，内阻约为20Ω）
C.电流表A₂（0~0.6A，内阻约为1Ω）
D.电压表V₁（0~3V，内阻约为1000Ω）
E.电压表V₂（0~15V，内阻约为5000Ω）
F.滑动变阻器R₁（0~10Ω）
G.滑动变阻器R₂（0~1500Ω）
H.开关、导线各若干
他们选用图（b）的实验电路进行实验：

(1)、实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用（上述三空均填器材前代号）。

(2)、根据实验电路连接实物，调节滑动变阻器滑片位置，记下多组电压表示数U与电流表示数I的数据，作出U-I图像如图（c）所示。根据图像和题中所给信息，该水果电池组的电动势E=V，内电阻r=Ω。（结果均保留3位有效数字）。

(3)、实验过程中存在电表系统误差。在下面四幅图像中，虚线代表没有电表误差情况下的电压、电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则下列选项中图像及文字描述都正确的是___________（填选项下面的字母）。

A、 $I_{2} - I_{1}$ 表示电压为U₁时通过电压表的电流 B、 $U_{2} - U_{1}$ 表示电流为I₁时电流表两端电压 C、 $I_{2} - I_{1}$ 表示电压为U₁时通过电压表的电流 D、 $U_{2} - U_{1}$ 表示电流为I₁时电流表两端电压

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18. 某学习小组采用图所示的装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。
（1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ ；
（2）两挡光片的宽度相同；
（3）接通充气泵电源后，导轨左侧放一滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.07s、0.06s，则应将导轨右端（选填“调高”或“调低”），直至气垫导轨水平；
（4）滑块B放在两个光电门之间，向右轻推滑块A与滑块B碰撞，碰后滑块A返回导轨左侧，与光电门1相连的计时器计时2次，先后为 $t_{1}$ 和 $t_{2}$ ；滑块B运动至导轨右侧，与光电门2相连的计时器计时为 $t_{3}$ ；
（5）在实验误差允许范围内，若表达式满足等式 $\frac{m_{1}}{t_{1}} =$ （用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒。

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19. 如图所示，圆柱形汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为 $S = 0.04 m^{2}$ 的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为 $m = 80 kg$ 的重物，此时活塞处在距离汽缸上底面为 $h_{1} = 0.2 m$ 的A处，气体的温度为 $T_{1} = 300 K$ 。汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面为 $h_{2} = 0.24 m$ 的B处。已知大气压为 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ 。
（1）求活塞在B处时的气体温度 $T_{2}$ ；
（2）求活塞从A处到B处的过程中气体对外界做功的大小，并分析气体的内能是增大还是减小。
（3）保持温度 $T_{2}$ 不变，当悬挂重物为 $m^{'} = 160 kg$ 时，打开汽缸阀门放出一部分的气体使得活塞仍处于B处，求放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值。

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20. 如图所示，倾角 $θ = 37 °$ 的斜面AB与长度为 $L = 0.6 m$ 的水平面BC在B点衔接，衔接点平滑，质量为 $m = 1 kg$ 的可视为质点的滑块Q静置在水平面的右端C。可视为质点的滑块P自斜面上高 $h = 0.3 m$ 处静止释放，与滑块Q发生弹性碰撞后，滑块Q在C点立即进入光滑竖直半圆轨道DE的内侧（CD间隙不计），D为圆的最高点，圆半径记为R。滑块Q经圆弧后在E点水平抛出，最终落于水平地面FG上，水平面FG与BC的高度差为 $H = 1.2 m$ 。已知滑块P与AB面和BC面的动摩擦因数都为 $μ = 0.1$ 。
（1）若滑块P的质量为 $m = 1 kg$ ，半圆轨道DE的半径R可调，半圆轨道能承受的滑块的压力不能超过70N，要保证滑块Q能经圆周运动顺利经过E点。
①求滑块Q进入D点时的速度大小 $v_{D}$ 。
②求半圆轨道的半径R的取值范围。
③求滑块Q离开E后落在FG面上的最大射程。
（2）若半圆轨道DE的半径为 $R = 0.4 m$ ，滑块P的质量可调，求滑块Q进入D点时对D的压力大小的范围。

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21. 水平放置的金属细圆环P的半径为l，其内部充满方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r，长度恰为l的细导体棒a一端搭接在细圆环上，可绕圆心处的金属细圆柱O在水平面内转动。两平行竖直金属导轨的间距为d，其中M导轨与小圆柱O相连，N导轨与圆环P相连，两导轨上方通过电键K连接能提供恒定电流大小为I，方向水平向右的恒流源S。质量为m，电阻为R的均匀导体棒b水平搁置在固定支架上并与两导轨紧密接触，棒b处在方向垂直于导轨平面向内的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。除了导体棒a和导体棒b外其余电阻不计，一切摩擦不计。
（1）若电键K断开，外力使导体棒a以某一角速度 $ω$ 匀速转动时导体棒b对支架的作用力恰好为0。求此时导体棒a的旋转方向（俯视图）和 $ω$ 的大小。
（2）若电键K闭合，导体棒a作为“电动机”在水平内旋转。
①“电动机”空载时导体棒a所受安培力为零，其匀速转动的角速度记为 $ω_{0}$ ，求 $ω_{0}$ 的大小。
②求“电动机”机械效率为50%时导体棒a的角速度 $ω_{2}$ 。

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22. 空腔圆柱的截面圆如图所示，其圆心为O，半径为R，圆面上开有A、B、C、D四个小孔， $∠ A O B = 90 °$ ， $∠ B O C = 120 °$ ， $∠ C O D = 90 °$ ，圆内存在垂直纸面向外的匀强磁场 $B_{1}$ （未知），圆外OB和OC射线范围内存在垂直纸面向内的匀强磁场 $B_{2}$ （未知）。紧靠A孔有两金属板M，N，两板间加上交变电压 $U_{MN} = U_{0} \sin (\frac{2 π}{T} t)$ ，其中 $U_{0}$ 已知，质量为m，电荷量为q的正电粒子持续由M板静止释放，经电场加速的粒子从A孔沿半径方向进入空腔内部，发现在 $t = \frac{T}{12}$ 时刻释放的粒子恰好能从B孔射出磁场，并能经过D孔。已知粒子在电场中加速的时间忽略不计，粒子撞击圆面即被吸收，圆面始终不带电。
（1）求从B孔飞出的粒子的速度 $v_{0}$ 及截面圆内磁感应强度 $B_{1}$ 的大小；
（2）求粒子从A孔运动到D孔的时间 $T^{'}$ 及比值 $B_{1} : B_{2}$ ；
（3）紧靠D孔有两金属板 $M^{'}$ ， $N^{'}$ ，两板间加上沿半径方向的交变电压 $U_{M^{'} N^{'}} = \frac{U_{0}}{2} \sin [\frac{2 π}{T} (t - T^{'}) - \frac{π}{3}]$ ，以 $N^{'}$ 板出口处 $O^{'}$ 点为原点建立直角坐标系 $x O^{'} y$ ，在y轴右侧 $0 \leq x \leq x_{0}$ 区域内存在垂直纸面向内的匀强磁场 $B_{3}$ ，当 $x_{0} = 2 cm$ 时，从 $O^{'}$ 点进入磁场的速度最大的粒子恰好从点 $P (2 cm, 2 cm)$ 离开磁场。若要让从 $O^{'}$ 点进入磁场的速度最小的粒子也恰好击中点P，则 $x_{0}$ 的取值应为多少？

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