2024屆杭州市2021級高三年級級教學質(zhì)量檢測（一模）物理試卷（含答案）

2023學年第一學期杭州市高三年級教學質(zhì)量檢測 物理試題卷 2023.11本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共10頁，滿分100分，考試時間90分鐘?？忌⒁猓?1)答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上，(2)答題時，請按照答題紙上“注意事項”的要求，在答題紙相應的位置上規(guī)范作答，在本試題卷上的作答一律無效。(3)非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題紙上相應區(qū)域內(nèi)，作圖時可先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。(4)可能用到的相關(guān)參數(shù)：重力加速度g取110m/s2·選擇題部分一、選擇題1(本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分)1.在微觀物理學中，不確定關(guān)系告訴我們，如果以△x表示粒子位置的不確定量，以△p表示粒子在x方向上動量的不確定量，則xp≥h4A.kgm/sBCD2.如圖所示是滑雪運動員正在下滑的情景，下列說法正確的是A.研究運動員的滑雪姿態(tài)時，可以將運動員看作質(zhì)點B.加速滑行時運動員的慣性增大C.雪地所受摩擦力方向與運動員運動方向相同D.運動員下蹲過程中身體重心位置不變第1頁,共10頁3.生產(chǎn)芯片的工具是紫外光刻機，目前有DUV和EUV兩種。DUV光刻機使用的是深紫外線，其波長為193nm。EUV光刻機使用的是極紫外線，其波長是13.5nm。下列說法正確的是A.深紫外線光子的能量大于極紫外線光子的能量B.在水中深紫外線的傳播速度大于極紫外線的傳播速度C.利用同一裝置進行雙縫干涉實驗時極紫外線的條紋間距較大D.極紫外線比深紫外線更容易發(fā)生行射4.如圖所示，在真空中光滑的水平絕緣桌面上，有帶異種電荷的點電荷P?和P??，F(xiàn)固定P?，用絕緣錘將P?沿桌面擊出。關(guān)于此后P?在桌面上的運動，下列說法正確的是A.一定是曲線運動B.速度可能不變C.加速度一定變小D.動能和電勢能之和一定不變5.2023年8月24日，日本政府不顧國際輿論啟動了福島核電站核污染水排海。據(jù)悉核污水中多達64種放射性元素，其中影響危害最大的是碳14和碘129。碳14的半衰期約5370年，碘129的半衰期更長，約1570萬年。碳14的衰變方程為6CA.上述衰變方程中Y為質(zhì)子B.Y粒子對應的射線可以穿透幾毫米厚的鋁板C.11?X的比結(jié)合能比碳14的要小D.核污水排入大海中，濃度下降可以導致核廢料半衰期變長6.回旋加速器可以用來加速粒子，關(guān)于回旋加速器下列說法正確的是A.兩個D型盒必須由金屬制成B.所接電源必須為直流電C.所加電壓越大粒子最終獲得的動能越大D.只要D型盒半徑足夠大，粒子可以無限被加速7.如圖所示電路中，線圈的直流電阻可忽略不計。閉合開關(guān)S，特電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān)S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩。如果規(guī)定線圈中的電流方向從a到b為正，則從斷開開關(guān)開始線圈中電流i隨時間變化的圖像是第2頁,共10頁8如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1：2，在副線圖的回路中分別接有電阻R和電容C，R=360n。原線圈P、Q兩端接在峰值電壓為36V的正弦交流電源上，圖中交流電壓表、交流電流表均為理想電表。下列說法正確的是A.電壓表的示數(shù)為72VB.電容C的耐壓值小于72VC.R消耗的功率為7.2WD.電流表的示數(shù)為0.28A9.分這天太陽光幾乎直射赤道。現(xiàn)有一人造衛(wèi)星在赤道上空距離地面高度為R處繞地球做圓周運動。已知地球的半徑為R，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G。則秋分這天在衛(wèi)星運動的一個周期內(nèi)，衛(wèi)星的太陽能電池板接收不到太陽光的時間為A.t=B.t=C.t=D.t=10.個小球放在豎立的彈簧上，并把小球向下按至A位置，如圖甲所示。迅速松手后，彈簧把小球彈起，小球升至最高點C(圖乙)，經(jīng)過圖中B位置時彈簧正好處于原長狀態(tài)。彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略，重力加速度為g。下列關(guān)于小球從A至C的運動過程中加速度大小a、速度大小v、動能E?和機械能E隨運動時間t的變化關(guān)系中，正確的是第3頁,共10頁11導體薄膜壓敏傳感器所受壓力越大其電阻越小，利用這一特性設(shè)計成蘋果大小自動分揀裝置如圖所示，裝置可選出單果質(zhì)量大于一定標準的草果.O?為固定轉(zhuǎn)動軸，蘋果通過托盤秤時作用在杠桿上從而使壓敏傳感器R?受到壓力，R?為可變電阻。當放大電路的輸入電壓大于某一個值時，電磁鐵工作將銜鐵吸下并保持此狀態(tài)一小段時間，蘋果進入通道2，否則蘋果將進入通道1。下列說法正確的是A.選出的質(zhì)量大的蘋果將進入通道1B.若將R?的電阻調(diào)大，將挑選出質(zhì)量更大的蘋果C.若電源E?內(nèi)阻變大，將挑選出質(zhì)量更大的蘋果D.若電源E?電動勢變大，將挑選出質(zhì)量更大的蘋果12.示，在某均勻介質(zhì)中存在兩個點波源S?和S?，它們沿z方向振動，垂直紙面向外為z軸正方向。其中S?位于-3m00處，其振動方程為z=0.10.1sin10πtA.波源S?的相位比波源S?的相位落后π/2B.P(0,2m,0)處質(zhì)點的振幅為0.2mC.D.t=0時刻波源S?和S?的加速度方向相同13.射到棱鏡毛糙面上的反射光線和折射光線射向四面八方，不能成像。如圖所示，折射率為2的等腰直角三棱鏡的底面S?和側(cè)面S?是平整的光學面，而側(cè)面S?和其它面是毛糙的。將該棱鏡的底面壓在一幅用特殊顏料畫的可發(fā)光的水彩畫上，觀察者通過光學面S?觀察水彩畫，則畫被棱鏡底面壓住部分可被觀察到的比例為(已知sinA.BcD二、選擇題II(本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的，全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)14.法正確的是第4頁,共10頁A.在液體表面層，分子間作用力表現(xiàn)為斥力B.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都不可逆C.玻爾理論可以成功解釋氨原子的光譜現(xiàn)象D.電磁波在真空中傳播時，它的電場強度E、磁感應強度B、波的傳播方向兩兩垂直15.設(shè)計了一種利用光電效應原理工作的電池，如圖所示。K、A電極分別加工成球形和透明導電的球殼?，F(xiàn)用波長為λ的單色光照射K電極，K電極發(fā)射光電子的最大動能為E?，電子電荷量為e。忽略光電子重力及之間的相互作用，已知光速為c，普朗克常量為h。下列說法正確的是A.入射光子的動量p=hλB.K電極的逸出功WC.A、K之間的最大電壓UD.若僅增大入射光強度，A、K之間電壓將增大非選擇題部分三、非選擇題(本題共5小題，共55分)16.(I、II兩題共14分)16-I.(7分)(1)甲同學利用圖1所示的實驗裝置進行“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗，該實驗用到了控制變量法，下列實驗也用到了該方法的是(多選)A.探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系B.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律C.用雙縫干涉實驗測量光的波長D.研究導體電阻與長度、橫截面積及材料的定量關(guān)系(2)乙同學用圖2的實驗裝置進行“驗證機械能守恒定律”實驗。氣墊導軌上B處安裝了一個光電門，滑塊從A處由靜止釋放，驗證從A到B過程中滑塊和鉤碼的機械能守恒。①關(guān)于乙同學實驗，下列操作中不必要的是A.將氣墊導軌調(diào)至水平B.使細線與氣墊導軌平行C.鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量D.使A位置與B間的距離適當大些②乙同學在實驗中測量出了滑塊和遮光條的質(zhì)量M、鉤碼質(zhì)量m，A與B間的距離L、遮光條的寬度為d(d第5頁,共10頁度為g，為驗證機械能守恒需要驗證的表達式是③甲同學參考乙同學做法，利用圖1裝置，想通過墊高軌道一端補償阻力后驗證小車和槽碼的機械能是否守恒，他的做法(“可行”或“不可行”)。(3)如圖3所示是“用傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗裝置，研究對象是注射器中的空氣柱。移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數(shù)p，并將數(shù)據(jù)標在V-1/p坐標系上，如圖4。實驗中，連接注射器與壓強傳感器之間的塑料管內(nèi)的氣體體積△V不可忽略，由上述實驗結(jié)果可知ΔV=mL(保留2位有效數(shù)字)。16-II.(7分)(1)丙同學在用多用電表歐姆擋正確測量了一個銘牌為“220v100w”白熾燈泡的冷態(tài)電阻后，將擋位旋至“x100”擋準備測量“0~3V”量程的電壓表內(nèi)阻，他(填“需要”或“不需要”)進行歐姆調(diào)零。在正確操作下多用電表的指針偏轉(zhuǎn)如圖5所示，則電壓表的內(nèi)阻為Ω，實驗中歐姆表的“+”接線孔應與電壓表(填“正”或“負”)接線柱相連。(2)該同學認為，歐姆表可等效為一個電源，如果將上題電壓表和一個電阻箱并聯(lián)，可以測出歐姆表“×100”擋時的電動勢和內(nèi)阻，電路連線如圖6所示。實驗中進行了兩次測量，電阻箱接入電阻分別為3000.0Ω和6000.0Ω時，電壓表對應的讀數(shù)分別為0.75V、0.90V?？紤]電壓表的內(nèi)阻對實驗的影響，可計算出歐姆表“×100”擋的內(nèi)阻r=Ω。(3)該同學查詢相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)第(2)問中實驗測量結(jié)果誤差比較大，誤差比較大的原因是(請至少寫出一條原因)。第6頁,共10頁17.(8分)如圖所示，絕熱的活塞把n摩爾某氣體(可視為理想氣體)密封在水平放置的絕熱氣缸內(nèi)。氣缸固定在大氣中，大氣壓強為p?，氣缸內(nèi)的電熱絲可以以恒定熱功率對氣缸內(nèi)氣體緩慢加熱。初始時，氣體的體積為V?、溫度為T?、壓強為p??，F(xiàn)分別進行兩次獨立的實驗操作，操作1：固定活塞，電熱絲工作一段時間t?，達熱平衡后氣體的溫度為2T?；操作2：活塞可在氣缸內(nèi)無摩擦地滑動，電熱絲工作一段時間t?，達熱平衡后氣體的溫度也為2T?.已知1摩爾該氣體溫度升高1K時其內(nèi)能的增量為已知恒量k，可認為電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，題中溫度單位為開爾文，結(jié)果均用題中字母表示。求；(1)操作1結(jié)束后氣缸內(nèi)氣體的壓強p?；(2)操作2過程中外界對氣體做的功；(3)兩次電熱絲工作時間t?和t?之比。18.(11分)某課外興趣小組想設(shè)計一游戲裝置，其目的是讓均質(zhì)木板Q獲得一定的速度，“穿越”水平面上長度為d=1m的粗糙區(qū)域CD(其余部分均光滑)，并獲得一定的動能。如圖所示，半徑r=2m的光滑圓軌道P固定于水平地面上，軌道末端水平且與木板Q等高。木板Q左端與軌道P的右端接觸(不粘連)，木板Q右端離C點足夠遠。將滑塊在軌道P上從離軌道底端高h=1.8m處由靜止釋放，并沖上木板Q。若兩者最終不能相對靜止，則游戲失?。蝗魞烧吣芟鄬o止，當兩者相對靜止時，立即取下滑塊(不改變木板Q的速度)。木板Q的右端運動到C點時，對木板施加水平向右、大小為2N的恒力F。已知木板Q長度L=2m，質(zhì)量M=1kg。木板Q與CD部分間的動摩擦因數(shù)為μ?=0.4,滑塊與木板Q上表面的動摩擦因數(shù)為μ?=0.5?，F(xiàn)有三種不同質(zhì)量的滑塊(可視為質(zhì)點)甲、乙、丙，質(zhì)量分別為1mug=0.5kgmz=1kg,m丙求:(1)若釋放的是滑塊乙，該滑塊對軌道P的壓力最大值；(2)若釋放的是滑塊乙，該滑塊在木板Q上相對木板運動的距離；(3)若要使游戲成功，且木板Q的左端通過D點時木板Q的動能最大，應選擇哪塊滑塊?最大動能是多少?19.(11分)電梯磁懸浮技術(shù)的原理是基于電磁原理和磁力驅(qū)動的技術(shù)使電梯懸浮和運行，從而實現(xiàn)高效、安全和舒適的電梯運輸。某種磁懸浮電梯第7頁,共10頁通過空間周期性磁場的運動而獲得推進動力，其簡化原理如圖所示：在豎直面上相距為b的兩根絕緣平行直導軌間，有等距離分布的方向相反的勻強磁場，磁場方向垂直于導軌平面，磁感應強度大小均為B，每個磁場分布區(qū)間的長度都是a，相間排列。當這些磁場在豎直方向分別以速度v?、v?、v?向上勻速平動時，跨在兩導軌間的寬為b、長為a的金屬框MNPQ(固定在電梯轎廂上)在磁場力作用下分別會懸停、向上運動、向下運動，金屬框的總電阻為R。為最大限度減少電磁對人體及環(huán)境的影響，利用屏蔽材料過濾多余的磁感線，使得磁場只能作用在金屬框所在區(qū)域。假設(shè)電梯負載不變(質(zhì)量未知)，忽略電梯運行時的其它阻力、金屬框的電感。求：(1)電梯懸停時，線框中的電流大小l?；(2)金屬框、電梯轎廂及電梯負載的總質(zhì)量M；(3)轎廂向上能達到的最大速度v上；(4)在電梯懸停、向上勻速運動、向下勻速運動時，外界每秒鐘提供給轎廂系統(tǒng)的總能量分別為E?、E?、E?，求E?:E?:E?。20.(11分)為探測射線，威耳遜曾用置于勻強磁場或電場中的云室來顯示它們的徑跡。某研究小組設(shè)計了電場和磁場分布如圖所示，在Oxy平面(紙面)內(nèi)，在x?≤x≤x?區(qū)間內(nèi)存在平行y軸的勻強電場，x?-x?=2d。在x≥x?的區(qū)間內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，x?=3d。一未知粒子從坐標原點與x正方向成θ=53°角射入，在坐標為(3d，2d(1)該未知粒子的比荷q(2)勻強電場電場強度E的大小及左邊界x?的值；(3)若粒子進入磁場后受到了與速度大小成正比、方向相反的阻力，觀察發(fā)現(xiàn)該粒子軌跡呈螺旋狀并與磁場左邊界相切于點(Qx?y?(未畫出)。求粒子由P點運動到Q點的時間t?第8頁,共10頁第9頁,共10頁2023學年第一學期杭州市高三年級教學質(zhì)量檢測物理試題參考答案一、選擇題Ⅰ(本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分)12345678910111213BCBDBABCAACCD二、選擇題II(本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的，全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1415BDBC三、非選擇題(本題共5小題，共55分)16-I(7分)(1)AD(2分)mgL(2)①C(1分)2(1分)③不可行(1分)(3)2.0(1.6~2.4)(2分)16-Ⅱ(7分)(1)需要(1分)3000或3k(1分)負(1分)(2)3000或3k(2分)(3)用歐姆表測量出的電壓表內(nèi)阻不精確或所測數(shù)據(jù)點太少偶然誤差大(2分)17(8分).(1)由p0T0=得:p?=2p?(2)由V0T0=得V?=2V?W=-p?ΔV(3)第一次W1=P電第二次W2=P肉故t1t2=18(11分).(1)當滑塊達到軌道最低點壓力最大由m乙gh=FN-m乙代入數(shù)據(jù)可得FN=28N由牛頓第三定律可知滑塊對軌道最大壓力為28N(1分)(2)對滑塊從釋放到圓軌道最低點過程，根據(jù)動能定理：m乙gh=若滑塊滑上木板后不會從木板上掉下，則根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律得：m乙v=mμm乙g?得Δx=1.8m(1分)(3)假設(shè)滑塊共速前不掉下，由(2)知盡管改變滑塊的質(zhì)量，但滑塊到達圓軌道最低點時的速度仍然為v=mv故當選丙滑塊，即m=2kg時，速度最大，即滿足題意。(1分)經(jīng)驗算Δx'<2m,對木板從木板Q的右端運動到C點到木板Q的左端運動到D點過程，根據(jù)動能定理：FL+Wf=其中FL=6J關(guān)于Wf，分三個階段，摩擦力大小隨位置變化的關(guān)系如圖：第一階段：利用圖像法求得Wfz=-1J;第二階段：求得Wf?=-2J;第三階段：求得W?=-1故最大動能為Ek水=FL219(11分).(1)E=2Bbv?得:I1=2Bb(2)F差=MgF差=2BI得:M=4B2(3)4B2b2得v?=v?-(4)外界每秒鐘提供給轎廂系統(tǒng)的總能量為E，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化