2024届浙江省温州中学高三下学期4月模拟物理试题

试卷更新日期：2024-04-18 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. 在聚变反应中，一个质量为1876.1MeV/c²（c为真空中的光速）的氘核和一个质量为2809.5 ${MeV/c}^{2}$ 的氚核结合为一个质量为3728.4MeV/c²的氦核，并放出一个质子，同时释放大约17.6MeV的能量， $MeV$ 用国际单位制基本单位表示为（　　）

A、J B、N·m C、 $kg \cdot m^{2} {/s}^{2}$ D、kg·m/s²

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2. 如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为马的重心位置和飞燕（视为质点）在一条竖直线上。下列关于重力和重心的说法中正确的是（　　）

A、只有静止的物体才受到重力作用 B、这件艺术品的重力大小总是恒定的 C、物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力 D、质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在其几何中心，但不一定在物体上

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3. 质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平平行导轨上，MN与导轨垂直，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，且与MN垂直，如图所示，导体棒MN处于匀强磁场中，重力加速度为g，则导体棒MN受到的（　　）

A、安培力大小为 $B I L \sin θ$ B、安培力大小为 $B I L \cos θ$ C、支持力大小为 $m g + B I L \cos θ$ D、摩擦力大小为 $B I L \cos θ$

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4. 如图所示，房顶上固定一根长2.5m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球（可视为质点），打开窗子，让小球在直于窗子的竖直平面内小幅摆动，窗上沿到房顶的高度为1.6m，不计空气阻力，g取10 ${m/s}^{2}$ ，则小球完成一次全振动的时间为（　　）

A、0.2πs B、0.4πs C、 $0.6 π s$ D、0.8πs

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5. 俗称书籍整理神器的“铁书立”是一种用来支撑书籍以达到使书籍平稳站立效果的物品，如图所示。现在简化为如下示意图，水平桌面上有一质量为M的静止的“铁书立”，刚好静止摆放了两本书A和B，由此可知（　　）

A、桌面对A书有向上的弹力 B、B书受到的合力为0 C、B书与“铁书立”之间可以无摩擦 D、“铁书立”对桌面的压力为Mg

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6. 太阳能源于太阳内部的聚变反应，太阳质量也随之不断减少。设每次聚变反应可看作4个氢核结合成1个氦核，太阳每秒钟辐射的能量约为 $4.0 \times 10^{26} J$ ，下列说法正确的是（　　）

A、该聚变的核反应方程是 $4_{1}^{1} H \to {}_{2}^{4}H e + 2 {}_{- 1}^{0}e$ B、聚变反应在常温下不能发生 C、太阳每秒钟减少的质量约 $4.4 \times 10^{9} kg$ D、目前核电站采用的核燃料主要是氢核

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7. 某同学制作了一除尘装置，装置由带正电的圆筒Q和带负电的线状电极P组成。由于制作失误线状电极偏离圆心，形成如图所示的电场线。若A、B两点到P距离相等，A、C两点到Q距离相等，则（　　）

A、A、B两点电场强度相等 B、A点的电势比B点电势高 C、带负电的粉尘从B点运动到C点电场力做负功 D、带电荷量均为 $- q$ 的粉尘在A、C两点电势能相等

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8. 两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置，相邻向侧面相互平行。一束由红光和蓝光组成的复色光从棱镜A的左面入射，从B的右面射出，则出射光线可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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9. 两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，如图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A、质点b、c、d始终静止不动 B、质点a、b、c、d、e始终静止不动 C、质点a、c、e为振动加强点 D、质点a、c、e以振幅A做简谐运动

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10. 研究发现，银河系中有一种看不见但很重的物体，促使这些恒星在其周围转圈。其中一颗恒星S2完整轨道如图所示，它绕银河系中心的周期约16年。椭圆的半短轴约400AU（太阳到地球的距离为1AU），根据离心率可以判断轨道的长轴约为短轴的2.5倍，研究中可忽略其他星体对S2的引力，则银河系中心质量与太阳质量之比约为（　　）

A、3 $\times$ 10⁷ B、6 $\times$ 10⁷ C、4 $\times$ 10⁶ D、6 $\times$ 10⁹

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11. 如图所示，竖直平面内在A、D两点各固定一颗光滑钉子，一个由细软导线制成的闭合导线框挂在两颗钉子上，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框的电阻为r，圆的半径为R。从 $t = 0$ 时刻开始，将导线上的C点绕圆心O以恒定角速度 $ω$ 从A点沿圆弧移动到D点，导线始终绷紧。此过程导线中（　　）。

A、张力保持不变 B、感应电流的方向先顺时针后逆时针 C、感应电流随时间t的变化关系为 $i = \frac{ω B R^{2} \sin ω t}{r}$ D、产生的电热为 $\frac{π ω B^{2} R^{4}}{2 r}$

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12. 某省市的水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，供水缺口极大，联合运用蓄水、引水和提水工程进行灌溉是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×10³ kg/m³ ，则下列说法正确的是

A、通过电动机的电流为950A B、电动机的热功率为2kW C、电动机的输出功率为16kW D、蓄水池蓄入864 m³的水需要2×10⁴ s

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13. 如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C₁和C₂是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C₁中磁场的磁感应强度随时间按B₁=b＋kt（k>0）变化，C₂中磁场的磁感应强度恒为B₂ ，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C₂的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止。则（　　）

A、通过金属杆的电流大小为 $\frac{m g}{B_{2} L}$ B、通过金属杆的电流方向为从A到B C、定值电阻的阻值R= $\frac{2 π k B_{2} a^{3}}{m g}$ D、整个电路中产生的热功率P= $\frac{π k a m g}{2 B_{2}}$

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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、医院中用于体检的“B超”属于电磁波 B、无线网络信号绕过障碍物继续传播，利用了干涉原理 C、铁路、民航等安检口使用“X射线”对行李箱内物品进行检测 D、列车鸣笛驶近乘客的过程中，乘客听到的声波频率大于波源振动的频率

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15. 如图甲所示，光电编码器由码盘和光电检测装置组成，电动机转动时，码盘与电动机旋转轴同速旋转，发光二极管发出的光经凸透镜转化为平行光，若通过码盘镂空的明道照在光敏管上，信号端输出高电位，反之输出低电位，两个光敏管分布在同一半径上。根据输出两路信号可以测量电动机的转速和判断旋转方向。从左往右看，内、外都均匀分布20个明道的码盘如图乙所示，电动机转动时两信号的图像如图丙所示，则（）

A、从左往右看，电动机顺时针转动 B、从左往右看，电动机逆时针转动 C、电动机转动的转速为 $50 r/s$ D、电动机转动的转速为 $125 r/s$

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三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16. 实验小组的同学们在做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验时，采用如图甲所示的实验装置，让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。
（1）除图甲中所示器材，还需要使用的有（选填选项前的字母）；
A.刻度尺 B.秒表 C.天平（含砝码） D.弹簧测力计
（2）实验过程中，下列操作正确的是；
A.在调节长木板倾斜程度以平衡小车受到的摩擦力和其他阻力时，将槽码通过定滑轮拴在小车上
B.调节滑轮的高度，使细绳与长木板保持平行
C.先放开小车再接通打点计时器的电源
（3）正确操作后，甲同学挑选出一条纸带，其中一部分如图乙所示。A、B、C为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打 $B$ 点时，纸带运动的速度 $v_{B} =$ m/s（结果保留两位有效数字）。
（4）下表为乙同学记录的一组实验数据，他想借助坐标纸利用图像法直观地得到探究结论，应该以为横轴，以为纵轴建立坐标系。
合力 $F / N$
小车质量 $M / kg$
加速度 $a / (m \cdot s^{- 2})$
1
0.29
0.86
0.34
2
0.29
0.61
0.48
3
0.29
0.41
0.71
4
0.29
0.36
0.81
5
0.29
0.31
0.94
（5）实验中，在平衡了摩擦力和其它阻力后，认为槽码所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力，这样会带来系统误差。请你通过分析说明，为了减小该系统误差，对槽码质量 $m$ 、小车质量 $M$ 的大小关系有怎样的要求。

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17. 某实验小组要测量一根金属丝的电阻率，设计如图（a）所示的实验电路。请填写空格处相关内容。
（1）将P移到金属丝a位置，开启电源，合上开关S，调节电阻箱的阻值到（填“最大”或“零”），并读出此时电流表的示数I₀ ，断开开关S；
（2）适当向b端滑动P，闭合开关S，调节电阻箱使电流表示数为，记录电阻丝aP部分的长度L和电阻箱对应的阻值R，断开开关S；
（3）重复步骤②，直到记录9组L和R值并画出R-L的关系图线如图（b）所示；
（4）根据R-L图线，求得斜率为Ω/m。
（5）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图（c），其示数为 mm，可算得金属丝的电阻率为 Ω·m。（要求（4）（5）的计算结果保留三位有效数字）

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18. 某同学通过图所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。

①将冰糖装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则（填“需要”或“不需要”）重做实验。
②实验中通过活塞所在刻度读取了多组体积V及对应压强p，为了在 $x O y$ 坐标系中获得直线图像，应选择
A． $p - V$ 图像 B． $p - \frac{1}{V}$ 图像 C． $V - \frac{1}{p}$ 图像 D． $\frac{1}{p} - \frac{1}{V}$ 图像
③选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图象如图所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗冰糖的体积为。

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19. 如图所示，一粗细均匀且一端密闭的细玻璃管开口向下竖直放置，管内有一段长为 $l_{0} = 25.0 cm$ 的水银柱，水银柱上方封闭了长度为 $l_{1} = 14.0 cm$ 的理想气体，此时封闭在管内的气体处于状态A，温度 $T_{A} = 280 K$ 。先缓慢加热封闭气体使其处于状态B，此时封闭气体长度为 $l_{2} = 15.0 cm$ 。然后保持封闭气体温度不变，将玻璃管缓慢倒置后使气体达到状态C。已知大气压强恒为 $p_{0} = 75.0 cmHg$ ，求：
（1）判断气体从状态A到状态B的过程是吸热还是放热，并说明理由；
（2）气体处于状态B时的温度 $T_{B}$ ；
（3）气体处于状态C时的长度 $l_{3}$ 。

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四、

20. 一游戏装置如图所示，该装置由圆锥摆、传送带和小车三部分组成。质量不计长度为 $l = 1 m$ 的细线一端被固定在架子上，另一端悬一个质量为 $m = 1 kg$ 的物体（可视为质点）。现使物体在水平面做匀速圆周运动，此时细线与竖直方向夹角为 $θ = 37 °$ 。一段时间后悬挂物体的细线断裂，物体沿水平方向飞出，恰好无碰撞地从传送带最上端（传送轮大小不计）沿传送方向进入传送带。倾角为 $α = 30 °$ 的传送带以恒定的速率 $v_{0} = 2 \sqrt{6} m / s$ 沿顺时针方向运行，物体在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带长度为 $L = \frac{69}{8} m$ ，物体和传送带之间的动摩擦因数为 $μ = \frac{\sqrt{3}}{5}$ 。质量为 $M = 2 kg$ 的无动力小车静止于光滑水平面上，小车上表面光滑且由水平轨道与 $\frac{1}{4}$ 圆轨道平滑连接组成，圆轨道半径为 $R = 0.5 m$ 。物体离开传送带后沿水平方向冲上小车（物体从离开传送带到冲上小车过程无动能损耗），并在小车右侧的最高点离开小车，过一段时间后重新回到小车，不计空气阻力。重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ 。
（1）求物体做水平匀速圆周运动的线速度大小 $v_{1}$ 和物体离开细绳瞬间距离传送带最上端的高度 $h$ ；
（2）求物体在传送带上运动过程中，物体对传送带摩擦力冲量 $I_{f}$ 和压力冲量 $I_{N}$ ；
（3）从物体离开小车开始计时，求物体重新回到小车所用的时间 $t^{'}$ 。

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21. 如图，半径为l的金属圆环水平固定，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，金属棒OA可绕圆心O在圆环上转动。金属棒CD放在宽度也为l的足够长光滑平行金属导轨上，导轨倾角为θ，处于垂直导轨平面向下磁感应强度大小为B的匀强磁场中。用导线分别将金属圆环、金属棒OA的O端分别与D端导轨和C端导轨连接，已知金属棒OA和CD的长度均为l、质量均为m、电阻均为r，其他电阻不计。重力加速度大小为g。
(1)将金属棒OA固定，使金属棒CD从静止开始下滑，求金属棒CD的最大速度；
(2)让金属棒OA匀速转动，使金属棒CD保持静止，求：
①金属棒OA的转动方向；
②金属棒OA转动的角速度；
③金属棒OA两端的电势差U_OA。

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22. 如图为研究光电效应的装置示意图，该装置可用于分析光子的信息。在xOy平面（纸面）内，垂直纸面的间距为b的金属薄板M、N与y轴平行放置，板N中间有一小孔O。有一左边界与y轴平行且相距为L、下边界与x轴重合的匀强磁场区域，其宽度为d，长度足够长，其中磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度大小可调。电子从板M逸出后经极板间电压U加速（板间电场视为匀强电场），调节MN间的加速电压U和磁场的磁感应强度B，使电子恰好打在坐标为（d+2L，0）的点上，被置于该处的探测器接收。已知电子质量为m、电荷量为e，电子从板M逸出时的速度大小为v₁（0<v₁≤v₀），v₁的方向与x轴正方向夹角为β（-90°<β≤90°），忽略电子的重力及电子间的作用力。
（1）若极板间电压U=U₀ ，为了使从O点以各种大小和方向的速度射向磁场区域的电子都能被探测到，磁感应强度B的调节范围。
（2）若保持v₁=v₀ ， β=90°，当极板间电压由 $U = \frac{U_{0}}{2}$ 向U=U₀调节时，为了使从O点射向磁场区域的电子都能被探测到，试分析
①应如何调节磁感应强度B？（调大还是调小还是不变）
②求能被探测到的电子从M极板上逸出时的纵坐标绝对值的最大值。

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	合力 $F / N$	小车质量 $M / kg$	加速度 $a / (m \cdot s^{- 2})$
1	0.29	0.86	0.34
2	0.29	0.61	0.48
3	0.29	0.41	0.71
4	0.29	0.36	0.81
5	0.29	0.31	0.94