2024届浙江省强基联盟高三上学期仿真模拟物理试卷（二）（解析版）

PAGEPAGE12024届浙江强基联盟高三仿真模拟卷（二）物理试题本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟。考生注意：1.答题前，请务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上，2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。4.可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。选择题部分一、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.下列物理量属于基本量且相应单位正确的是（）A.力：N B.速度： C.热力学温度：℃ D.长度：m【答案】D【解析】在物理学中，有七个基本量，即长度（m）、质量（kg）、时间（s）、热力学温度（K）、电流强度（A）、物质的量（mol）、发光强度（cd）。故选D。2.如图所示是沪杭高速公路一个出口匝道的限速警示牌。据报道，5月6日上午9时40分，一辆轿车驶入该匝道时，车速达到71km/h，因超过该区域限速60km/h的规定而被处罚款，则（）A.“上午9时40分”指的是时间间隔B.匝道限速“60km/h”指的是平均速度大小C.车速达到“71km/h”指的是瞬时速度大小D.研究车通过警示牌所用时间时可把车看成质点【答案】C【解析】A．“上午9时40分”指的是时刻，故A错误；B．匝道限速“60km/h”指的是瞬时速度大小，故B错误；C．车速达到“71km/h”指的是瞬时速度大小，故C正确；D．研究车通过警示牌所用时间时，车的形状、大小不可以忽略，不可把车看成质点，故D错误。故选C。3.如图所示是一个“”形玩具支架，其底板置于水平桌面上，顶部固定一磁铁A。铅笔尾部套一环形磁铁B后，置于A的正下方。铅笔保持竖直状态，且笔尖没有离开水平底板。若铅笔与B之间的最大静摩擦力大于铅笔的铅笔重力，则（）A.铅笔受到2个力的作用B.A的下端和B的上端是同名磁极C.底板对铅笔的支持力和铅笔的重力是一对平衡力D.桌面对底板的支持力大小等于支架、铅笔和两磁铁的总重【答案】D【解析】A．铅笔可能受到重力、支持力、磁铁B的静摩擦力3个力的作用，故A错误；B．无法判断A的下端和B的上端的极性，故B错误；C．底板对铅笔的支持力与摩擦力的矢量和与铅笔的重力是一对平衡力，故C错误；D．对整体分析可知，桌面对底板的支持力大小等于支架、铅笔和两磁铁的总重，故D正确。故选D。4.如图所示，在2021年的“天宫课堂”中，王亚平往水球中注入一个气泡，气泡静止在水球中，此时（）A.气泡受到浮力B.气泡内气体在界面处对水产生压力C.水与气泡界面处水分子间作用力表现为斥力D.完全失重状态的水球内的水分子不会进入气泡中【答案】B【解析】A．由于在失重状态下，气泡不会受到浮力，故A错误；B．由于在失重状态下，气泡内气体在界面处存在压力差，所以对水产生压力，故B正确；C．水与气泡界面处，水分子较为稀疏，水分子间作用力表现为引力，故C错误；D．完全失重状态的水球内的水分子也会因热运动进入气泡中，故D错误。故选B。5.中国科幻电影《流浪地球》中由“火石”引燃行星发动机内部燃料发生核反应，场面非常壮观。下列关于核反应的说法正确的是（）A.热中子更适合于引发核裂变B.核反应有质量亏损，质量数不守恒C.表示核裂变反应D.核反应温度越高，放射性物质半衰期越短【答案】A【解析】A．实验证明在链式反应中，速度与热运动速度相当的中子最适于引发裂变，这样的中子就是“热中子”，故A正确；B．核反应有质量亏损，但是质量数守恒，故B错误；C．由可知，反应中放出一个氦核，所以是衰变，不是核裂变反应，故C错误；D．放射性物质的半衰期由原子核内部因素决定，与温度无关，故D错误。故选A。6.如图所示，小李同学在练习对墙垫排球。她斜向上垫出排球，球垂直撞在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方。若不计球的旋转及空气阻力，则上述过程中此排球（）A.撞击墙壁过程没有机械能损失B.刚落地时动能和刚垫出时动能可能相等C.在空中上升过程和下降过程的时间相等D.刚落地时水平速度比刚垫出时水平速度大【答案】B【解析】A．若反弹的速度大小与碰撞墙时的速度大小相等，则球原路返回，根据题图信息可知，球与墙碰撞过程中有能量损失，故A错误；B．虽然碰撞过程中有能量损失，但反弹后下落的高度大，从开始抛出到落地过程中重力做正功，如果整个过程中重力做的功等于球与墙碰撞过程中损失的能量，则球落地时和抛出时的动能相等，故B正确；C．斜抛运动的上升过程可以看作平抛运动的逆运动，根据可得由于两种情况下竖直方向运动的高度不同，则运动时间不相等，反弹后运动的时间长，故C错误；D．斜抛运动上升过程可以看作平抛运动的逆运动，水平方向做匀速直线运动，上升或下落相同高度时，所用的时间相同，根据可知，返回到抛出点的水平位置时，返回时的水平位移小，说明水平初速度小，所以球落地时的水平速度比抛出时的水平速度小，故D错误；故选B。7.如图甲所示是创造了中国载人深潜新纪录的“奋斗者号”。若“奋斗者号”沿竖直方向下潜，且下潜时仅吸入海水改变自身总重，艇身体积不变。从没入海面开始计时，其下潜的v-t图像如图乙所示。在0~0.5h内，其总质量为m。若海水密度均匀，则“奋斗者号”（）A.0~0.5h内处于超重状态B.0.5~2.5h内所受浮力大小为mgC.2.5~3h内总质量小于mD.0~3h内下潜深度为7200m【答案】C【解析】A．0~0.5h内，奋斗者号向下加速，加速度向下，处于失重状态，故A错误；B．奋斗者号的体积不变，则浮力不变，0.5~2.5h内，奋斗者号做匀速直线运动，此时需要排出部分海水，让重力等于浮力，所以此时重力小于mg，浮力的也小于mg，故B错误；C．2.5~3h内，奋斗者号向下做减速运动，浮力大于重力，需要再排出部分海水，此时奋斗者号的总质量小于m，故C正确；D．根据v-t图象与时间轴围成的面积表示位移知：0~3h内，奋斗者号下潜的深度为故D错误；故选C。8.在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图甲所示电路。闭合开关待电路稳定后，两支路电流分别为I1和I2。断开开关前后的一小段时间内，电路中电流随时间变化的关系如图乙所示，则（）A.断开开关前R中电流为I2B.断开开关前灯泡电阻小于R和L的总电阻C.断开开关后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭D.断开开关后小灯泡所在支路电流如曲线a所示【答案】C【解析】AD．断开开关前后的一小段时间内，通过自感线圈的电流方向是不变的，则自感线圈所在支路的电流如曲线a所示，小灯泡所在支路电流如曲线b所示，则断开开关前R中电流为I1，故AD错误；B．由图可知，断开开关之前通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流，所以断开开关前灯泡电阻大于R和L的总电阻，故B错误；C．断开开关后，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈相当电源，由于线圈、电阻和灯泡重新组成回路，则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭，故C正确。故选C。9.如图所示是阴极射线管示意图，当偏转电极板M1、M2间不加电压时，电子束经电场加速后打到荧屏中央O处形成亮斑。若偏转电极板M1带正电，已知电子在偏转电场中运动时间极短且不打到极板上，在其他条件不变的情况下，则（）A.亮斑在O点下方B.电子偏转时电势能增大C.加速电压不变时，若荧屏上亮斑向上移动，可知偏转电压在减小D.偏转电压不变时，若荧屏上亮斑向上移动，可知加速电压减小【答案】D【解析】A．偏转电极板M1带正电，则电子所受电场力向上，亮斑在O点上方，故A错误；B．电子通过极板过程中电场力对电子做正功，则电子的电势能减小，故B错误；CD．设加速电场的加速电压为U1，偏转电场的电压为U2，M1M2之间的距离为d、板长为L，电子射出M1M2时的偏转位移为y，电子在加速电场中，根据动能定理可得在偏转电场中根据类平抛运动的规律可得其中联立解得偏转电压在增大，则亮斑向上移动，偏转电压不变时，若荧屏上亮斑向上移动，可知加速电压在减小，故C错误，D正确。故选D。10.如图甲所示，在三维直角坐标系O—xyz的xOy平面内，两波源S1、S2分别位于x1=0.2m、x2=1.2m处。两波源垂直xOy平面振动，振动图像分别如图乙、丙所示。M为xOy平面内一点且。空间有均匀分布的介质且介质中波速为v=2m/s，则（）A.x=0.2m处质点开始振动方向沿z轴负方向B.两列波叠加区域内x=0.6m处质点振动减弱C.两列波叠加区域内x=0.5m处质点振动加强D.两波相遇后M点振动方程为【答案】D【解析】A．x=0.2m处的质点，离波源S1更近，故该质点先按波源的振动形式振动，波源开始沿z轴正方向振动，故该质点开始振动时也是先沿z轴正方向振动，A错误；B．两列波的振动周期，波速均相等，故波长也相等，为由于两列波的起振方向相反，故质点离两波源距离差为半波长的偶数倍为振动减弱点，奇数倍为振动加强点，x=0.6m处的质点，离两波源的距离差为0.2m，为半波长的奇数倍，故为振动加强点，B错误；C．x=0.5m处的质点，离两波源的距离差为零，为半波长的偶数倍，故为振动减弱点，C错误；D．为半波长的奇数倍，为振动加强点，振幅为故其振动方程为D正确；故选D。11.如图甲所示，连接电流传感器的线圈套在竖直放置的长玻璃管上。将强磁铁从离玻璃管上端高为h处由静止释放，磁铁在玻璃管内下落并穿过线圈。如图乙所示是实验中观察到的线圈中电流随时间变化的图像，则（）A.t1~t3过程中线圈对磁铁作用力方向先向上后向下B.磁铁上下翻转后重复实验，电流方向先负向后正向C.线圈匝数加倍后重复实验，电流峰值将加倍D.h加倍后重复实验，电流峰值将加倍【答案】B【解析】A．由楞次定律的“来拒去留”可知，t1~t3过程中线圈对磁铁作用力方向一直向上，A错误；B．磁铁上下翻转后重复实验，穿过圆环过程中，磁通量方向相反，根据楞次定律可知，将会产生负向电流后产生正向电流，B正确；C．若将线圈匝数加倍后，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中感应电动势也加倍，由电阻定律可知，线圈匝数加倍，长度也加倍，电阻加倍，由欧姆定律可知，线圈中感应电流的峰值不会加倍，C错误；D．若没有磁场力，则由机械能守恒定律可得若将h加倍，速度并非变为原来的2倍，实际中存在磁场力做负功，速度也不是原来的2倍，则线圈中产生的电流峰值不会加倍，D错误。故选B。12.如图所示，地球与月球可以看作双星系统，它们均绕连线上的C点（图中未画出）转动。沿地月球心连线的延长线上有一个拉格朗日点P，位于这个点的卫星能在地球引力和月球引力的共同作用下绕C点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变。我国发射的“鹊桥”中继卫星位于P点附近，它为“嫦娥四号”成功登陆月球背面提供了稳定的通信支持。已知地球质量M是月球质量的81倍，“鹊桥”中继星质量为m，地月球心距离为L，P点与月球球心距离为d。若忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力，则（）A.地球球心和月球球心到C点的距离之比为81：1B.地球和月球对“鹊桥”中继星的引力大小之比为81：1C.月球与“鹊桥”中继星的线速度大小之比为D.月球与“鹊桥”中继星的向心加速度大小之比为【答案】C【解析】A．设地球球心到C点的距离为，月球球心到C点的距离为，可得且可得地球球心和月球球心到C点的距离之比为故A错误；B．根据万有引力公式地球和月球对“鹊桥”中继星的引力大小之比为故B错误；C．“鹊桥”中继星与地球月球相对位置不变，角速度相等，月球与“鹊桥”中继星的线速度大小之比为故C正确；D．月球与“鹊桥”中继星的向心加速度大小之比为故D错误。故选C。13.如图所示是一种脉冲激光展宽器的截面图，其构造为四个相同的顶角为θ的直角三棱镜，对称放置在空气中。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离d=100.0mm，脉冲激光中包含频率不同的光1和2，它们在棱镜中的折射率分别为和。取，，，则（）A.光1和2通过相同的双缝干涉装置后1对应条纹间距更大B.为使光1和2都能从左侧第一个棱镜斜面射出，需θ>45°C.减小d后光1和2通过整个展宽器过程中在空气中的路程差不变D.若θ=37°则光1和2通过整个展宽器过程中在空气中的路程差约为14.4mm【答案】D【解析】A．由于可知两束激光的频率关系为根据可知波长关系为双缝干涉相邻条纹间距为可得光1和2通过相同的双缝干涉装置后2对应条纹间距更大，A错误；B．只要光1能从棱镜中射出，光2就一定能射出，设光1临界角为C，则可得因此要使光1和2都能从左侧第一个棱镜斜面射出，根据几何关系可知Θ<C=45°B错误；C．减小d后光1和2通过整个展宽器过程中在空气中的路程差减小，C错误；D．根据光的折射定律可知，在空气中的路程差代入数据可得D正确。故选D。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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）14.下列说法正确的是（）A.两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加B.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型C.德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长D.用单色光垂直照射牛顿环，观察到同心圆环条纹离圆心越远则越窄【答案】ABD【解析】A．两个轻核结合成质量较大的核，生成物更加稳定，则核子的比结合能增加，选项A正确；B．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，选项B正确；C．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，选项C错误；D．用单色光垂直照射牛顿环，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为亮条纹，是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹，因凸透镜压在平面玻璃上，空气薄膜不等间距，可以看到内疏外密的明暗相间的圆环状条纹，观察到同心圆环条纹离圆心越远则越窄，故D正确。故选ABD。15.如图甲所示为光电效应实验装置，图乙为a、b、c三种光分别照射图甲装置得到的电流表与电压表读数的关系曲线，图丙为氢原子能级图，图丁是几种金属的逸出功和极限频率。已知c光子能量为2.81eV。则（）几种金属逸出功和极限频率金属W0/eVv/1014Hz钠2.295.33钾2.255.44铷2.135.15A.若b为绿光，a不可能是紫光B.若a为绿光，c可能是紫光C.用c照射大量n=2激发态氢原子可产生6种不同频率光D.用c照射铷阴极产生的光电子撞击大量n=3激发态氢原子可产生6种不同频率光【答案】AD【解析】A．因b的截止电压大于a，根据可知，b的频率大于a的频率，则若b为绿光，a不可能是紫光，选项A正确；B．因a、c的截止电压相等，可知a、c的频率相等，即若a为绿光，c也肯定为绿光，选项B错误；C．已知c光子能量为2.81eV，则用c照射大量n=2激发态氢原子不能被氢原子吸收，从而不会产生跃迁，也不会辐射光子，选项C错误；D．用c照射铷阴极产生光电子最大初动能为光子撞击大量n=3激发态氢原子，因0.68eV>(-0.85eV)-(-1.51eV)=0.66eV，则可使铷原子核跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时可产生种不同频率光。选项D错误。故选AD。非选择题部分三、非选择题（本题共5小题，共55分）16.通过研究自由下落物体的机械能以“验证机械能守恒定律”实验中：①下图所示实验器材中，必须选取的是______________。A.B.C.D.②下列操作或说法正确的是______________。A.实验时先释放纸带，后接通电源B.本实验可以不测量重物的质量C.实验时手托重物下落以防晃动③两位同学各自通过实验得到一条纸带，分别截取其中一段如图1和图2所示。图1中选取连续打出的点为计数点，图2中每隔一个点取一个计数点，两图中计数点均以A、B、C、D、E标注。各计数点间距离已在图上标出，单位为cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。则图1中C点对应的纸带速度大小为___________m/s（结果保留3位有效数字）。根据图1和图2两条纸带的信息，能用于验证机械能守恒定律的纸带是___________（填“1”、“2”或“1和2均可”）。④实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，可能原因是___________。A.重物密度过大B.重物未从静止释放C.打点计时器的两个限位孔不在同一竖直线上且倾斜明显【答案】DB1.591C【解析】①[1]需选取刻度尺测量各点间距离，无需选择弹簧测力计和砝码，打点计时器应选用交流电源。故选D。②[2]A．实验时先接通电源，后释放纸带，故A错误；B．根据实验原理可知，质量可被消去，故本实验可以不测量重物的质量，故B正确；C．实验时手应抓住纸带一端，故C错误；故选B。③[3]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知m/s[4]根据逐差法计算两纸带的加速度可知纸带1的加速度为m/s2纸带2的加速度为m/s2故选用纸带1验证机械能守恒定律；④[5]实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，可能是有阻力的影响，如打点计时器的两个限位孔不在同一竖直线上且倾斜明显导致摩擦造成误差。故选C。17.某实验小组要测量一段圆柱形导体的电阻率，设计了如图1所示的电路。（1）如图2所示，用50分度游标卡尺测导体的直径，则导体直径为___________mm；（2）测量导体电阻时所用器材和部分电路连线如图3所示，图中的导线①端应与滑动变阻器的___________（选填“a”、“b”或“c”）接线柱连接，导线②端应与导体的___________（选填“m”或“n”）端连接。（3）正确连接电路后，实验小组发现电流表已损坏，但完好的电压表有两个。于是设计了如图4所示的电路图，图中R0为标准电阻，阻值为4Ω；V1、V2可视为理想电压表。合上开关S，移动滑动变阻器滑片，记下两电压表的示数U1、U2，则导体电阻的表达式为Rx=_________（用U1、U2、R0表示）。为了减小偶然误差，移动滑动变阻器滑片，多测几组U1、U2的值，作出的U1—U2图像如图5所示，图像的斜率为k=_________（用R0、Rx表示），可得Rx=___________Ω。【答案】（1）22.50（2）cm（3）20【解析】（1）[1]游标卡尺主尺读数为22mm，游标尺为50分度，游标尺分度值为0.02mm，故导体直径为（2）[2][3]根据电路图可知，电流表正极与滑动变阻器上端连接，即导线①端应与滑动变阻器的“c”接线柱连接，电路采用分压式接法，因此滑动变阻器左端应与电源负极连接，即导线②端应与导体的“m”端连接；（3）[4]根据串并联电路规律可得解得[5]由[4]中分析可得故U1—U2图像斜率为[6]由图5可得解得18.有一水平放置的绝热圆柱形容器，左端开口，右端封闭，内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦活动，容器横截面为S，活塞与容器底部距离为h，容器内温度为。现将活塞锁定，并将容器转动至竖直位置，然后解除锁定，活塞向下移动一段距离后停止不动。已知活塞外大气压强为，活塞不导热，容器无漏气。求：（1）从解除锁定到活塞停止移动，容器内气体的内能的变化量；（2）活塞停止移动后，容器内气体压强；（3）活塞停止移动后，容器内气体温度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）由热力学第一定律可得（2）活塞停止移动后，由受力平衡可知解得容器内气体的压强为（3）活塞停止移动后，由理想气体状态方程可知：19.如图所示，光滑轨道abcde固定在竖直平面内，由水平段ab、平滑连接段bc和圆弧段cde组成。cde半径R=0.4m，圆心O在ab延长线上。ab上放着用轻质细绳连接、质量均为1kg物块A、B，中间夹着一根被压缩的轻质弹簧P。左侧光滑水平地面上紧靠a点停着一质量为M=1kg、上表面与ab等高的小车。轻弹簧Q左端固定在车上，原长时其右端在g点正上方。车身的g点左侧是光滑的，右侧与车右端点f之间是粗糙的。A与车身g、f间的动摩擦因数μ=0.25。将A、B间细绳剪断后，A向左滑上小车，B沿轨道bcde滑行。B到d点时速度大小为1m/s。若不计A、B大小和空气阻力，求：（1）B到d点时受到的轨道支持力大小FN；（2）细绳剪断前弹簧P储存的弹性势能Ep；（3）为保证A既能挤压Q又最终不滑离小车，g、f间距L的取值范围。【答案】（1）；（2）；（3）0.45m≤L<0.9m【解析】（1）在d点由牛顿第二定律得解得（2）B由b到d过程中，机械能守恒B分开过程系统动量守恒则弹性势能（3）A刚好到g时与小车速度相等，以小车、Q和A为系统联立解得A刚好到f时与小车速度相等，以小车、Q和A为系统得解得综上所述，L的取值范围为20.如图所示是水平面内一款游戏装置，GH、JP是以O为圆心的圆弧形金属导轨，GJ之间通过开关S连接电容C=0.5F的电容器，右侧平行金属导轨MN、PQ分别连接圆心O及JP，OK垂直于MN；在GH和JP之间、OK的左侧区域存在着磁感应强度B1=1T的环形匀强磁场，在ABCD及EFZY内均存在着磁感应强度=2T的匀强磁场；a、b、c为材质、粗细相同的金属棒，b靠近EF置于磁场中，c靠近AD置于磁场外。先以水平外力使b、c保持静止，让a以O为圆心且=50rad/s逆时针匀速转动；当a经过OK瞬间，撤去b、c所受外力，b受磁场力作用在极短时间内即以速度=4m/s滑出磁场。此后断开S，使a停在KP间某位置。b撞击c后两者粘合在一起。已知GH、JP半径分别为=0.1m，=0.3m；a长度=0.3m；b、c完全相同且长度均为l=0.2m，质量均为10g，电阻均为；ABCD区域长度各区域磁场方向如图。除金属棒外所有电阻忽略不计，所有导轨均光滑，MN、PQ足够长且间距为0.2m。求：（1）a转到OK位置前，使b、c保持静止的水平外力大小；（2）b在磁场中获得4m/s速度过程中流过b的电荷量；（3）b、c碰撞以后b和c产生的焦耳热Q。【答案】（1）0.1N；0；（2）C；（3）0.0075J【解析】（1）a转动产生的感应电动势为解得=2V根据电阻的决定式得根据闭合电路欧姆定律得=0.25Ab、c受到安培力大小为=0.1N（2）动量定理C（3）碰撞动量守恒假定粘合以后能穿过磁场bc粘合以后的电阻为故b、c杆产生的焦耳热21.如图所示是一种质谱仪的示意图，由左侧加速区域和右侧偏转区域构成。O1、O2是加速电场两金属极板上的小孔，加速电压为U。长方体形状的偏转区域位于侧面P、M之间，分界面Q将该区域分为宽度均为d的I、II两部分。I内充满沿+x方向磁感应强度为B的匀强磁场，II内充满沿+x方向电场