浙江省天域全国名校协作体2023-2024学年高三下学期4联考物理试题2

20232024学年第二学期天域全国名校协作体联考高三年级物理学科试题考生须知：1．本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。4．考试结束后，只需上交答题纸。选择题部分共45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.下列物理量属于矢量，且其单位用国际单位制基本单位表示的是（）A.电流A B.电场强度C.磁感应强度 D.磁通量2.2023年10月7日，第19届亚运会皮划艇静水项目中浙江选手李冬崟以1分58秒931的成绩获得皮划艇静水女子500米单人皮艇决赛冠军，如图为运动员冲刺时的照片。下列说法一定正确的是（）A.研究冲刺瞬间的划水动作时可以将运动员视为质点B.“1分58秒931”是指时间间隔C.桨对水的作用力大于水对浆的作用力D.运动员冲刺的瞬时速度约为4.2m/s3.如图所示，带有光滑四分之一圆弧轨道的物体静止在光滑的水平面上，将一小球（视为质点）从圆弧轨道的最高点由静止释放，下列说法正确的是（）A.小球下滑过程中，圆弧轨道对小球的弹力不做功B.小球下滑过程中，小球的重力势能全部转化为其动能C.小球下滑过程中，小球和物体组成的系统动量守恒D.小球下滑过程中，小球和物体组成的系统机械能守恒4.《大国重器》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术，如图甲所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，上方两根输电线缆A、B连线水平，某时刻A、C中电流方向垂直于纸面向里，B中电流方向垂直于纸面向外，A、B、C中电流大小均为I，则（）A.正三角形中心O处的磁感应强度为0B.A、C连线中点处的磁感应强度沿CA方向C.A、C输电线缆相互吸引D.C输电线缆受到的安培力方向是水平向右5.023年9月，“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲，神舟十六号航天员在梦天实验舱内进行授课。航天员用0.3kg的大球与静止的0.1kg的小球发生正碰，某同学观看实验时发现：碰撞后，大球向前移动1格长度时，小球向前移动3格的长度，忽略实验舱内空气阻力的影响。下列说法正确的是（）A.碰撞后大球的动量大于小球的动量B.碰撞后大球的动能等于小球的动能C.大球碰撞前后的速度比为2：1D.大球碰撞前后的动能比为2：16.如图所示，甲、乙两个物块叠放在一起，恰随车厢一起向右做匀加速直线运动，甲与竖直厢壁之间的静摩擦力达最大值，甲的水平上表面与乙之间的静摩擦力也达到最大值。已知乙的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，甲与厢壁间的动摩擦因数为，则（）A.甲、乙整体的加速度大小为B.乙对甲的作用力大小为C.甲、乙之间的动摩擦因数为D.可以求出甲、乙的质量之比7.我国利用小型辐照装置研究病毒灭活，其主要原理是辐照源钴衰变后产生镍和X粒子，并放出射线，利用射线、X粒子束产生的电离作用，使病毒失去感染性。已知钴60的半衰期为5.27年，下列说法正确的是（）A.X粒子为中子B.该衰变属于β衰变，反应放出的射线是一种电磁波C.的结合能比该反应产生的新核的大D.1g钴60经21年后约有发生了衰变8.一个不带电的空腔导体放入匀强电场中，达到静电平衡后，导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁，A、B为空腔内两点。下列说法正确的是（）A.金属发生感应起电，右端外表面的感应电荷为正，右端内表面的感应电荷为负B.金属内表面是等势面，金属导体内外表面存在电势差C.感应电荷在A、B两点场强相等D.金属处于静电平衡时，金属内部的电场强度与静电场大小相等、方向相反9.如图所示，甲、乙两颗卫星分别沿椭圆轨道和圆轨道绕地球运动，甲的轨道的近地点在地面附近，远地点与地面的距离为3R，甲的轨道的远地点与乙的轨道的最近距离为2R。已知地球的半径为R，质量为M，引力常量为G，卫星引力势能的表达式为（m为卫星的质量，r为卫星到地心的距离），则（）A.甲的运动周期小于乙的运动周期B.若乙的质量为，则乙的引力势能为C.在经过轨道交点的位置上，卫星甲的向心加速度小于卫星乙的向心加速度D.若卫星乙的圆轨道高度降低，卫星的动能与引力势能均减小10.一个加速度传感器（如左图），较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧某同学设计了连接两相同的弹簧，R为滑动变阻器，4是与滑块2相连的滑动片，两个电池的电压相等。已知电压表指针的零刻度线位于表盘中央，哪端电势高向哪端偏转。用该传感器得到的图像如右图所示，规定向右为正方向。分析可知（）A.时刻滑块加速度向右B.时刻滑块向左压缩弹簧C.滑块的加速度一直增大D.时刻电压表的指针将偏向Q端11.如图所示真空中某直线形粒子发射装置水平放置在截面为三角形匀强电场区域上方，匀强电场水平向里，且足够长，图示是前视图．已知该粒子发射的都是质子，同时射出的粒子为同一批粒子，出射速度一样，不计重力经过电场偏转打在水平地面的光屏上．则从上往下看，关于打在光屏上的粒子说法正确的是（）A.同批射出的粒子，在左右两边的最先到达地面光屏B.同一批射出的粒子打在地面光屏上呈“”形状C.不同批次射出的粒子速度越大打在地面光屏上离开轴的平均距离越远D.同一批射出的粒子打在地面光屏上时电势能的改变量正比于入射电场时离轴的高度的平方12.如图所示，能级间的跃迁产生不连续的谱线，从不同能级跃迁到某一特定能级就形成一个线系，比如：巴耳末系就是氢原子从n=3，4，5…能级跃迁到的能级时辐射出的光谱，其波长遵循以下规律：，R为常数，下列说法正确的是（）A.氢原子从能级跃迁到能级时辐射出的光子，在巴耳末系中波长最短B.氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子放出光子，其核外电子的动能增大C.用能量为14.0eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，受照射后，氢原子能跃迁到的能级D.用大量电子去撞击一群处于基态的氢原子，使处于基态的氢原子跃迁到能级的电子德布罗意波长13.已知太阳光垂直射到地球表面上时，地球表面的单位面积上单位时间接收到的太阳光的能量为。假如认为太阳光为单一频率的光，且波长为，光速为c，普朗克常量为h。由于地球离太阳很远，所以照射到地球表面的太阳光可近似看成平行光。现有一个半径为R的半球体，球心为O，倒扣在地面上，太阳光垂直于地面入射到半球面上，如图甲所示。图乙为平放在地面上的半径同为R的圆盘。由于太阳光的作用，会使半球体或圆盘受到一个向下的压力。为研究该压力，小杨同学在半球面上取一条很窄的环带状球面ABCD，AB是一个以为圆心的圆的直径，CD是以正上方离很近的（图中未画出）为圆心的圆的直径，。由于AD很短，故整个环带状球面可看成与水平方向成θ角的斜面。设该环带状球面的面积为，其在地面上的投影记为。则下列说法中正确的是（）A.光子动量的变化量大小B.单位时间打到半球面上的光子数C.假设所有照射到球面上的太阳光均被吸收，则面上所受压力大小为D.假设太阳光直接穿过球面照射到上再被反射，反射前后频率不变，且反射方向遵循光反射定律，则面上所受压力大小为二、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.下列说法中正确的是（）A.汤姆孙发现电子使人们认识到原子内部是有结构的B.子弹德布罗意波的波动性有可能导致狙击手目标脱靶C伽利略将逻辑推理和实验两种方法结合起来研究自然现象D.裂变产生的是速度很大的快中子，能量很大，因而引发并加剧进一步的裂变，这样的中子就是“热中子”15.如图甲所示，振源P、Q分别形成沿水平方向传播的机械波，已知，质点M、N到振源P的距离分别为5m和15m，图乙中的实线和虚线分别为振源P、Q的振动图像，且时刻振源P开始振动，从振源Q开始振动起经的时间两列波相遇。则下列说法正确的是（）A.两列波的波长均为2mB.稳定后质点N的振幅为25cmC.质点M和N的振动情况始终相反D.从时刻开始到振源Q产生的波刚传到质点M时，质点M通过的路程为630cm非选择题部分共55分16、实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题，共14分）16.某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部，人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。（1）选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E图所示，纸带中CD段的平均速度为______m/s。（保留两位有效数字）（2）再次实验，沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度，把每段纸带上边中点连接成线，如下图所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系，如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为______s，请根据上图估算该同学的步幅为______m。（保留两位有效数字）17.（1）某同学在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，下列物体中最适合用于提供拉力的是______。A. B.C. D.（2）该同学保持悬挂的重物质量m不变，研究小车的加速度a与小车质量M的关系。改变小车的质量M，得到小车的加速度a，并描绘图线后，发现图线在值较大的区间发生弯曲，其他区间为直线，他分析认为可能是由于细绳拉力不再等于悬挂物重力引起的，于是调整了研究参数，结果得到了一条完整的直线，他的调整可能是______。A.描绘a与的关系图线 B.描绘a与的关系图线C.描绘a与的关系图线 D.描绘a与的关系图线18.现有同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r。干电池（电动势约1.5V、内阻较小）滑动变阻器（0~10Ω）电阻箱（0~999.9Ω）电压表（0~3V量程、内阻约3kΩ）电流表（0~0.6A量程、内阻约0.5Ω）开关S、导线若干。（1）该同学设计出如下三个方案，其中精度较高是______；A. B. C.（2）经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图中画出了图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值______V（保留三位有效数字），内阻的测量值______（保留两位有效数字）。（3）由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。下图实线为该同学按照正确的实验方法操作时作出的图线，两条虚线①②中有一条是真实图线，则下列说法正确的有______。A.引入系统误差的原因是电压表的分流作用，使电流表示数偏小B.引入系统误差的原因是电流表的分压作用，使电压表示数偏大C.图线①表示真实图线，小明同学所测电动势和内阻均偏小D.图线②表示真实图线，小明同学所测电动势为真实值，内阻偏大19.传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（电学量），例如热敏传感器。某热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问：（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在______（选填“a”或“b”）处。（2）若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）移动。20.如图所示，一端开口的绝热试管竖直放置，开口朝上，试管总长，横截面积，试管内用水银封闭一段理想气体，气柱高度与水银柱高度均为，试管下侧内部有一电阻丝，电阻丝的体积可忽略。该理想气体初始温度，处于状态A。现通过电阻丝对封闭的气体缓慢加热，使水银上液面恰好到达玻璃管开口处，气体处于状态B。继续对封闭气体缓慢加热，直至水银恰好即将全部流出，气体达到状态C。已知大气压强（约为），重力加速度大小。求：（1）气体处于状态B时温度；（2）气体从状态B到状态C，其分子平均动能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），试管内壁单位面积受到的压力______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（3）已知气体从状态A到状态C，内能增加，求整个过程电阻丝放出的热量Q。21.某游戏装置的竖直截面如图所示，由光滑的轨道AB，长为的传送带BC，圆心角均为，半径的圆弧轨道DE、EF，以及足够长的光滑水平平台FG组成。平台FG上停有相同质量的滑块b和滑块c，其中滑块c左端连有劲度系数的轻弹簧。传送带以的速率顺时针转动，现将质量的滑块a从斜面AB高h处释放。已知滑块a与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点，弹簧的弹性势能（x为形变量）且处于弹性范围内，，重力加速度大小。滑块a与滑块b的碰撞为完全弹性碰撞，游戏过程中要求滑块不脱离轨道。（1）若，求：①小物块a第一次经过D点时对轨道的压力大小；②弹簧的最大压缩量x；③滑块b的最终速度大小v；（2）求滑块b与滑块c的最终动能之和与释放高度h的关系。22.某科技小组的学生进行电磁炮发射装置的课题研究，模型简化如下：如图所示，在水平地面上固定着相距为L的足够长粗糙导轨PQ及MN，PQNM范围内存在可以调节的匀强磁场，磁场方向竖直向上