杭州市2023-2024学年高三2月物理模拟卷
一、选择题
1．电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散．电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线．一电子仅在电场力作用下由a运动到d，运动轨迹如图实线所示，b、c是轨迹上的2个点，则下列说法正确的是（ ）
A．b处的电场强度与c处的电场强度相同
B．电子运动过程中，加速度大小保持不变
C．电子运动过程中，动能先增大后减少
D．电子运动过程中，电势能先增大后减小
2．如图甲所示，粗细均匀的导体框ABC，∠B=90°，∠C=30°，AB边长为L，导体框的总电阻为R。一匀强磁场垂直导体框ABC所在平面，方向向里，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．导体框ABC中电流的方向为顺时针
B．导体框ABC中电流的大小为
C．t0时刻两直角边AB和BC所受安培力合力大小为
D．两直角边AB和BC所受安培力合力方向为垂直AC向左下方
3．关于电和磁的情景中，下列说法正确的是（ ）
图（a）
图（b）
图（c）
图（d）
A．图（a）是工厂静电除尘装置的示意图，A、B两端接直流高压电源后，则金属丝与管壁间的电场可视为匀强电场
B．图（b）是研究电磁感应的实验，若开关一直接通，小螺线管A插入大螺线管B 中不动，则滑动变阻器阻值匀速滑动时无感应电流，加速滑动时有感应电流
C．图（c）是微波炉，利用微波加热食物，微波是一种电磁波，具有可以连续变化的能量
D．图（c）是手机无线充电的原理，若将交流电接入送电线圈中，可以对手机进行充电
4．水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示，经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T，且0.25s
B．若这0.5s内x=1m处的质点M通过的路程为10cm，则波沿+x方向传播
C．当波沿+x方向传播时，x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程相等
D．当波沿-x方向传播时，再经过0.1s后，简谐波与实线波形图重合
5．移动电源是可以直接给移动设备充电的储能装置。电源的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60-0.70之间(包括移动电源和被充电电池的线路板、接头和连线的损耗)。下表为某一款移动电源的参数表，则
容量 10000mA·h 兼容性 兼容大部分智能手机和平板电脑
边充边放 否 保护电路 是
输入 DC 5V 2A MAX 输出 USB1：DC 5V 1A USB2：DC 5V 2.1A
尺寸 140×63×22mm 转换率 0.60
A．参数表中的10000mA·h是指其储存的电能
B．该电源最多能储存电荷量为3.6×104
C．该电源电量从零到完全充满的时间约为1h
D．该电源给电量为零、容量为2000mA·h的手机充电，大约能充满5次
6．某次课堂上，物理老师在教室里给同学们做了一个演示实验：先后将同一个鸡蛋从同一高度由静止释放，落到地面。第一次鸡蛋落在铺有海绵的水泥地上，完好无损；第二次鸡蛋直接落在水泥地上，拌碎了。海绵的厚度远小于鸡蛋下落高度，不计空气阻力。对该现象解释最合理的是
A．鸡蛋落在海绵上减速时间较短
B．鸡蛋落在海绵上受到合外力的冲量较大
C．鸡蛋落在水泥地上动量变化较大
D．鸡蛋落在水泥地上动量变化率较大
7．某小组设计了一种呼吸监测方案：在人身上缠绕弹性金属线圈，观察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压，了解人的呼吸状况。如图所示，线圈P的匝数为N，磁场的磁感应强度大小为B，方向与线圈轴线的夹角为θ。若某次吸气时，在t时间内每匝线圈面积增加了S，则线圈P在该时间内的平均感应电动势为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，手摇发电机产生的正弦交流电经理想变压器给灯泡L供电，当线圈以角速度ω匀速转动时，灯泡L正常发光，电压表示数为U。已知理想变压器原线圈与副线圈的匝数之比为k，发电机线圈的电阻为r，灯泡L正常发光时的电阻为R，其他电阻忽略不计，则
A．手摇发电机输出电流为
B．灯泡L电压的最大值为
C．灯泡L的额定功率为
D．若在灯泡L两端并联一个相同的灯泡，则灯泡L的亮度不变
9．如图所示的电路为某控制电路的简化图，图中电源内阻不计，、、为定值电阻，为光敏电阻阻值随光照强度的增加而减小，电压表、电流表均为理想电表，开关闭合后，电表示数分别表示为、、，电表示数变化量分别表示为、、。在光照强度减弱的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．、、都增大 B．、、都减小
C．增大，、减小 D．增大
10． 近场通信器件依据电磁感应原理进行通信，其内部装有类似于压扁的线圈作为天线。如图所示，这种线圈从内到外逐渐扩大，构成正方形。在这个正方形线圈中，共有圈，它们的边长分别为、、，需要注意的是，图中线圈接入内部芯片时与芯片内部线圈绝缘，从而能够正确地连接到内置芯片。若匀强磁场垂直穿过该线圈时，磁感应强度随时间变化规律为为常数。则整个线圈产生的感应电动势最接近（ ）
A． B． C． D．
11． 某新能源研究院研制氢能光源，先利用高能电子将大量氢原子激发到能级，氢原子会自发向低能级跃迁释放光子发光。氢原子能级图如图所示，在大量的氢原子从能级向低能级跃迁的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．此过程需要吸收能量
B．氢原子处于能级的能量最小
C．最多辐射出种不同频率的光
D．从能级向能级跃迁辐射出的光的波长最长
二、非选择题
12．用图甲所示装置测量轻弹簧的劲度系数和弹性势能。将弹簧左端通过压力传感器固定在水平气垫导轨左端的挡板上，弹簧自然伸长时，其右端在O点；在O点右侧B、C两位置分别安装光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用刻度尺测量出B、C两位置间的距离l，再用带有遮光条的滑块压缩弹簧到某位置A，并标记该位置，物块与弹簧不拴接，此时压力传感器的示数为F；然后由静止释放滑块，计时器显示遮光片从B到C所用的时间为t，最后用刻度尺测量出A、O两点间的距离x。请回答下面问题：
（1）弹簧的劲度系数为 ；
（2）滑块离开弹簧时速度大小的表达式为 ；
（3）要测出弹簧被压缩到A点时的弹性势能Ep，还需要测量____；
A．弹簧原长
B．当地重力加速度
C．滑块（含遮光片）的质量
（4）改变O、A间的距离x，多次实验得出x与关系图象如图乙，说明Ep与 成正比。
13．2023年3月12日，在短道速滑世锦赛男子5000米接力决赛中，中国队以7分04秒的成绩获得冠军。某次训练中，参与接力的两队员，甲质量为m=60kg，乙质量为M=75kg，接力前两人的速度均为v0=10m/s，方向均向前，且甲在前，乙在后．接力时，如图所示，乙从后面猛推甲，动作完成瞬间，乙的速度变为v1=2m/s，方向不变，若接力过程两人所受的系统外力远小于推力，且接力前后瞬间两人均在同一条直线上运动，求：
（1）乙猛推甲的动作完成瞬间，甲的速度大小v2；
（2）乙猛推甲过程，甲和乙组成的系统增加的机械能ΔE．
14．如图所示，固定在竖直面内的光滑绝缘圆弧轨道AB，处在水平向右的匀强电场中，圆弧轨道半径R=0.6m，圆弧轨道最高点A与圆心О等高，电场强度E=4×104N/C，电场线与轨道平面平行。一质量m=6×10-2kg的带电小球在Р点时恰能保持静止，小球可视为质点，OP与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力(sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2)。求：
（1）小球的电性和电荷量q；
（2）轨道对小球的支持力FN大小；
（3）将小球从轨道最低点B由静止释放，小球运动到A时速度v的大小。
15．如图所示，固定斜面与水平面夹角θ＝37°，斜面下端的挡板与斜面垂直．斜面上放一质量m1＝1 kg的足够长的木板A，木板与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板的下端距挡板x＝0.5 m．在木板的顶端放一质量m2＝0.5 kg小物块B，小物块与木板间的动摩擦因数μ2＝0.25.将木板和小物块从静止释放，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.
（1） 求释放后瞬间小物块B的加速度大小a.
（2） 求木板A第一次与挡板相碰时的速度大小v.
（3） 若木板A与挡板相碰后立即原速率反弹，求从静止释放到木板第一次反弹到最高点的时间内小物块的位移大小．
16．如图所示，有一垂直于纸面向里、磁感应强度B＝0.1T的水平匀强磁场，垂直于匀强磁场放置一足够长的U型金属框架，框架上有一导体ab保持与框架垂直接触，且由静止开始下滑。已知ab长1m，质量为0.1kg，电阻为0.1Ω，框架光滑且电阻不计，取g=10m/s2，求：
（1）导体ab下落的最大加速度大小；
（2）导体ab下落的最大速度大小；
（3）导体ab达到最大速度时产生的电功率。
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】C
3．【答案】D
4．【答案】B
5．【答案】B
6．【答案】D
7．【答案】A
8．【答案】C
9．【答案】C
10．【答案】B
11．【答案】D
12．【答案】（1）
（2）
（3）C
（4）x2
13．【答案】（1）解：所求甲的速度为，乙猛推甲，系统动量守恒
解得
方向与初速度方向相同
（2）解：乙推甲过程，若乙肌肉做功，消耗生物能量全部转化为甲、乙系统机械能的增加量，甲、乙系统机械能的增加量为ΔE，对二者系统，由能量守恒定律
解得
14．【答案】（1）解：小球受静电力向左，故带负电。
由平衡条件有qE=mgtan 53°
解得q=2×10-5 C
（2）解：由平衡条件得FN=mg
解得FN=1N
（3）解：小球由B点到A点的运动过程中，由动能定理得
有qER-mgR=mv2 ）
解得 v =2m/s
15．【答案】（1）解：假设B相对A向下滑动，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得m2g sin θ－μ2m2g cos θ＝m2a
解得a＝4 m/s2
对木板受力分析，由牛顿第二定律可得m1g sin θ＋μ2m2gcos θ－μ1(m1＋m2)g cos θ＝m1a1
解得a1＝1 m/s2
由于a>a1，故假设正确，释放后瞬间小物块B的加速度大小为4 m/s2
（2）解：由速度—位移公式可得木板A第一次与挡板相碰时的速度大小为
v＝1 m/s
（3）解： 木板到达挡板的时间为
之后木板反弹，向上做减速运动，对木板由牛顿第二定律可得m1g sin θ＋μ2m2g cos θ＋μ1(m1＋m2)g cos θ＝m1a2
解得a2＝13 m/s2
木板减速至速度为零的时间为
从开始运动到木板反弹减速至速度为零，小物块一直做匀加速直线运动，位移为
16．【答案】（1）解：对导体ab受力分析可知，其开始运动时所受的合力最大，即为重力，由牛顿第二定律可知Mg=ma
最大加速度为a=g=10m/s2
（2）解：导体ab下落的速度最大时，加速度为零，此时有mg=F安
F安=BIL
I=
E=BLvmax
联立以上各式得vmax＝ ＝ m/s＝10m/s
（3）解：导体ab达到最大速度时其电功率为P＝IE，由以上各式得P＝ ＝ W＝10W
