2024届浙江省台州市高三上学期11月第一次教学质量评估（一模）
物理2023.11
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。
可能用到的相关参数：重力加速度g均取．
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．下列工具不能直接测量国际单位制中基本量的是
A． B． C． D．
2．2023年苏迪曼杯羽毛球比赛在中国苏州举行，中国选手石宇奇扣球瞬间，球速高达，下列说法正确的是（ ）
A．指的是平均速度
B．羽毛球在空中的运动是抛体运动
C．研究羽毛球的飞行轨迹时，可将羽毛球看作质点
D．球拍对羽毛球的弹力是由羽毛球发生形变而产生的
3．叠石头是一项考验耐心和平衡感的游戏。如图所示，三个形状不规则的石块甲、乙、丙在水平地面上成功地叠放在一起，下列说法正确的是（ ）
A．石块丙可能受到地面的摩擦力作用
B．石块丙对石块乙的作用力垂直接触面向上
C．石块甲、乙、丙三者的重心都在同一竖直线上
D．石块乙对丙的压力大小等于石块丙对乙的支持力大小
4．如图所示，在某个恒星的上空有一颗卫星绕其做匀速圆周运动，利用探测器可测出卫星的公转周期。若已知的质量为，引力常量为。利用上述已知信息可求出的物理量有（ ）
A．恒星的密度 B．卫星的公转角速度
C．恒星的自转周期 D．卫星离恒星表面的高度
5．下列四幅图中的实验现象能说明光具有粒子性的是（ ）
A．光电效应 B．薄膜干涉 C．光的偏振 D．光的衍射
6．如图所示，跳台滑雪者在助滑道上获得一定速度后从点沿水平方向跃出，在空中飞行一段时间后着落。若不计空气阻力，则下列关于滑雪者的速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率随时间的变化关系中，正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．静电喷涂是利用高压静电场使带电涂料微粒发生定向运动，并最终吸附在工件表面上的一种喷涂方法，其工作原理如图所示，图中虚线为涂料微粒的运动轨迹。若不计涂料微粒的重力、微粒间的相互作用力及一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A．涂料微粒带正电
B．涂料微粒所受电场力方向为轨迹切线的方向
C．减小喷枪枪口与工件之间的距离，各个涂料微粒运动过程中电场力所做的功不变
D．涂料微粒运动过程中电势能逐渐增加
8．如图所示，在圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，导体棒的点位于圆心，长度小于长度。在导体棒绕点逆时针匀速转动的过程中，点电势分别为，则（ ）
A． B． C． D．
9．在一次紧急救灾行动中，一架飞机在空中沿水平方向做匀减速直线运动，过程中连续释放沙袋。若不计空气阻力，则在一段时间后下列各图中能反映空中沙袋排列关系的是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，一理想变压器可通过移动触头的位置改变原线圈接入电路的匝数，为原线圈的中点，当接端点时，原、副线圈匝数之比为，原线圈接的交流电源，则下列说法正确的是（ ）
A．增大电源的频率，灯泡变暗
B．当接时，通过原、副线圈的磁通量之比为
C．当接时，滑动变阻器两端的电压为
D．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，变压器的输入功率变小
10．甲、乙两列简谐波在同一种均匀介质中沿轴相向传播，甲波源位于处，乙波源位于处，两波源均沿轴方向振动。在时刻甲形成的波形如图（a）所示，此时乙波源开始振动，其振动图像如图（b）所示，已知甲波的传播速度，质点的平衡位置处于处，若两波源一直振动，下列说法中正确的是（ ）
A．乙波的波长为
B．甲、乙两波在点叠加后，点的振动总是减弱
C．在时，质点正朝轴正方向振动
D．从时刻起内，质点的运动路程为
12．如图所示，将霍尔式位移传感器置于一个沿轴正方向的磁场中，磁感应强度随位置变化关系为（且均为常数），霍尔元件的厚度很小。当霍尔元件通以沿轴正方向的恒定电流，上、下表面会产生电势差，则下列说法正确的是（ ）
A．若霍尔元件是自由电子导电，则上表面电势低于下表面
B．当物体沿轴正方向移动时，电势差将变小
C．仅减小霍尔元件上下表面间的距离，传感器灵敏度将变弱
D．仅减小恒定电流，传感器灵敏度将变弱
13．如图所示，玻璃砖的横截面为等腰梯形，梯形上底边长为，下底边长为，底角为。一束折射率为的足够强的单色光垂直射向玻璃砖的整个下底面，对于分别从上底面、两侧面、下底面射出的单色光，其在下底面入射时的面积之比为（ ）
A．1∶1∶1 B．1∶1∶3 C．1∶2∶2 D．1∶2∶3
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．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
B．普朗克首先提出了电磁波的概念，并建立了完整的电磁场理论
C．金属热电阻可用来制作温度传感器，其原理是将热学量转换为电学量
D．电子的德布罗意波长与原子间距数量级相近，因此可用晶体做电子束衍射实验
15．有研究发现中子衰变后可转化成质子和电子，同时放出质量可视为零的反中微子。已知中子质量，质子质量，电子质量，为光速，不考虑粒子之间的相互作用及中子初动能。若质子的动量，关于中子的衰变，下列说法正确的是（ ）
A．强相互作用是中子衰变成质子和电子的原因
B．中子衰变的核反应式为
C．质子和电子的动量大小相等，方向相反
D．电子和反中微子的总动能约为
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）
16-Ⅰ．（4分）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图1，某同学将打点计时器接在的电源上。在打出的纸带上每5个点取一个计数点，共取了1、2、3、4、5、6六个计数点，如图2。
（1）图1中打点计时器所接的电源为_______（选填“”或“”）交变电源；
（2）图2中计数点2的读数为_______；
（3）打下图2中计数点3时，小车的速度大小为_______；（结果保留2位有效数字）
（4）该同学从每一个计数点处将纸带剪开分成几段，将这些纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在坐标系中，如图3所示，最后将纸条上端中心连起来，于是得到图像，用该图像探究小车速度随时间变化的规律是否可行？_______（选填“可行”或“不可行”）。
16-Ⅱ．（5分）（1）如图4所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。
①下列实验的实验方法与本实验相同的是_______；（多选）
A．探究平抛运动的特点 B．探究加速度与力、质量的关系
C．探究两个互成角度的力的合成规律 D．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
②当探究向心力的大小F与半径r的关系时，需调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径_______（选填“相同”或“不同”）；
（2）在研究牛顿第三定律时，将两个完全相同的弹簧秤通过挂钩悬挂对拉，如图5所示，甲弹簧秤在上，乙弹簧秤在下。若将两个弹簧的位置互换重复实验，则甲弹簧秤和乙弹簧秤示数的变化情况为_______．
A．甲变小 B．甲不变 C．乙变小 D．乙不变
16-Ⅲ．（5分）某实验小组为尽量准确测定电池组的电动势和内阻，实验室提供以下器材：
A．待测电池组（电动势约为，内阻约为）
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电流表（量程，内阻约为）
D．电流表（量程，内阻约为）
E．滑动变阻器，额定电流
F．滑动变阻器，额定电流
G．开关、导线若干
（1）电流表应选用_______（选填“C”或“D”），滑动变阻器应选用_______（选填“E”或“F”）；
（2）该小组连接的实物电路如图6所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是_______；
（3）该小组在电池组正极和开关之间串联一个阻值为的电阻，重新测量后得到了几组电压表读数和对应的电流表读数，并作出图像，如图7所示．根据图像可知，电池组的电动势为_______V（结果保留三位有效数字），内阻为_______（结果保留两位有效数字）。
17．（8分）一个容积为的导热汽缸下接一圆柱形管，二者总质量为，现用质量、横截面积、厚度可忽略不计的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与圆管管壁间摩擦不计。活塞下端连接弹簧，弹簧下端与地面固定，气缸始终保持竖直。开始时气体温度为，活塞处在位置，气缸内气体压强为。随着环境温度缓慢升高到，活塞恰能缓慢移至容器底部位置处，已知间距离，外界大气压强。
（1）环境温度由缓慢升高到过程中，气缸内气体压强_______（选填“变化”或“不变”）
（2）求汽缸内的气体压强及环境温度；
（3）升温过程中，若气体内能增加了，求气体需要向外界吸收的热量。
18．（11分）光滑细轨道由半径为的竖直圆弧轨道与直轨道组成，圆弧轨道的圆心位于最低点正上方，连线与水平方向夹角为，在轨道右侧与等高处有一平台，平台边缘处有一质量为的滑块放在质量为的“形”薄板最左端。质量为的小球在一定条件下可经点射出后恰能水平击中滑块，该碰撞过程可视为弹性碰撞。若滑块能与薄板发生碰撞，碰撞过程可视为完全非弹性碰撞。已知与的高度差，滑块与薄板间的动摩擦因数为，薄板与平台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，薄板厚度不计，小球和滑块都视为质点，不计空气阻力，。
（1）若小球自点无初速度释放，求小球经过点时受轨道的支持力大小；
（2）要使小球能水平击中薄板上的物块，求小球在处的初速度及与间的水平距离；
（3）若小球能水平击中薄板上的物块，
a．薄板长为，求滑块与薄板间因摩擦产生的总热量；
b．薄板长为，求薄板最终停下时其右端离的距离。
19．（11分）某兴趣小组设计了一个磁悬浮列车的驱动模型，简化原理如图甲所示，平面（纸面）内有宽为，关于轴对称的磁场区域，磁感应强度大小为，变化规律如图乙所示。长为，宽为的矩形金属线框放置在图中所示位置，其中边与轴重合，边分别与磁场的上下边界重合。当磁场以速度沿轴向左匀速运动时，会驱动线框运动，线框受到的阻力大小恒为。已知线框的质量为，总电阻为。
（1）求磁场刚开始运动时，通过线框的感应电流的大小和方向；
（2）求线框稳定运动时的速度大小；
（3）某时刻磁场停止运动，此后线框运动时间后停止，求时间内线框运动的距离；
（4）在磁悬浮列车的实际模型中，磁场应强度的大小是随时间和空间同时变化的，即，若将线框固定不动，求在时间内线框产生的热量。
20．（11分）如图所示，平面（纸面）内轴右侧连续分布宽度为的无场区域和宽度为（未知）的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。位于原点处的粒子源能释放出质量为，电量为，初速度大小为的正离子，离子沿各方向均匀分布在与轴成的范围内，其中有的离子能从第一个磁场区域的右边界飞出。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。求：
（1）离子进入磁场后做圆周运动的半径大小；
（2）磁场宽度的大小；
（3）离子能到达离轴的最远距离；
（4）离子从点出发到飞离第一个磁场区域的左边界所用时间的最小值。
[提示：若，则]
2024届浙江省台州市高三上学期11月第一次教学质量评估（一模）
物理参考答案
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）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 A C D B A C C B D C C D B
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）
题号 14 15
答案 CD BD
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16-Ⅰ．（1） （2） （3） （4）可行
16-Ⅱ．（1）①BD ②相同 （2）A
16-Ⅲ．（1）CE （2）④ （3）
17．（1）受力分析可知，环境温度由缓慢升高到过程中，气匋内气体压强不变
（2）以气缸为研究对象，根据平衡条件可知，
可得，
气体升温膨胀过程为等压过程，
可得，（1分）
（3）由热力学第一定律可知，，其中
所以气体需要向外界吸收热量
18．（1）F运动到E过程：，
运动到E点位置：
联立可得，小球经过点时受轨道的支持力
（2）小球由A运动到B位置过程的你过程可视为平抛运动，利用平抛运动规律可知，
，可得，
利用A点速度方向可知，
由于点与点等高，由能量守恒可知，点小球的初速度
（1分）斜抛过程中，
（3）（a）小球与滑块碰撞的过程中，满足机械能守恒与动量守恒，
，
联立可得小球与滑块碰撞后滑块的速度为
由于，因此，滑块在薄板上滑动过程中，薄板不动
由可知，，因此滑块减小的动能全部转化摩擦形成的内能，即
（b）由于，
物块与薄板右端发生碰撞前，有，可得
由动量守恒可知，，
由动能定理可知，
联立可得，，结合題意可知，薄板右端最终距离的距离为
19．（1）由右手定则得，感应电流沿逆时针方向
，
解得：
（2）线框稳定运动后，电流大小为：
安培力大小为：
由受力平衡可知：
解得：
（3）由动量定理可得：
即：
解得：
（4）该磁场可等效为磁感应强度为，且以速度运动的磁场，在线框中产生正弦式交流电，电动势的最大值为：
故产生的热量为：
解得：
20．（1）根据
解得：
（2）由题得，如图所示，与轴成斜向上入射的离子恰好从儑场右侧飞出
由几何关系可得：
（3）在最远位置时，离子的速度方向变为沿轴正方向由沿方向的动量定理可得：
即：
与轴成斜向下入射的离子，最大
解得：
故离子在第四个磁场中到达最远位置，则离轴的最远距离为：
【另解：可将所有 场区域合在一起，沿与轴成斜向下入射的离子离轴最远，由几何关系得：】
（4）运动时间为
化简得：
令，解得：
故最短时间为
