浙江省杭州市2023届高三物理上学期11月教学质量检测（杭州一模）（Word版附解析）

2022学年第一学期杭州市高三年级教学质量检测物理试题卷考生须知：1．本试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。2．答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。3．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。4．可能用到的相关参数：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．下列单位是电场强度单位的是A．B.C.D.2．下列关于航天领域的说法正确的是A．图甲，观察王亚平在“天宫课堂”做实验时，可将她看成质点B．图乙，“天舟四号”飞船与空间站自主对接时，可将飞船视为质点C．图丙，“神舟十四号”飞船发射后，在研究飞船与火箭分离过程时，飞船可以看成质点D．图丁，“问天”实验舱与空间站对接组合后，研究组合体轨迹时，组合体可视为质点3．如图，小明同学用一束复色激光入射直角棱镜，做了光的折射实验，实验现象如图所示。则A．d光不可能是入射激光B．c光可视为复色激光C．在玻璃中，b光的传播速度比a光的大D．a光光子的动量比b光光子的大4．下列说法正确的是A．布朗运动就是液体分子的无规则热运动 B．气体与液体分子可以自由移动而固体分子不会发生运动C．热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同D．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小第5题图5．智能手表通常采用无线充电方式。如图甲所示，充电基座与220V交流电源相连，智能手表放置在充电基座旁时未充电，将手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电（如图乙所示）。已知充电基座与手表都内置了线圈，则A．手机和基座无导线连接，所以传输能量时没有损失B．用塑料薄膜将充电基座包裹起来，之后仍能为手表充电C．无线充电的原理是利用基座内的线圈发射电磁波传输能量D．充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动6．2020年12月6日，嫦娥五号返回器与上升器分离，进入环月圆轨道等待阶段，准备择机返回地球。之后返回窗口打开后，返回器逐渐抬升离月高度，进入月地转移轨道（如图），于12月17日，嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球。下列说法正确的是A．嫦娥五号返回器在环月圆轨道运行时，还受地球的引力作用B．若嫦娥五号返回器等待阶段的环月圆轨道半径越大，则环绕速度越大C．嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时，月球样品处于超重状态D．嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时，与地球距离变小，机械能变小7．如图为某款式双层晾衣篮。完全相同的上、下篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图所示。不装衣物时，两篮子保持水平，则A．挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍B．挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍C．上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳的拉力的2.5倍D．上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等8．在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间 辐射红外线。通过对物体辐射红外线强度分布规律的测量，能准确地测定它的表面温度，这是红外测温仪测温原理。如图为氢原子能级示意图，高能级的氢原子能辐射的红外线光子的能量最大值为1.51eV。则A．大量处于第3能级的氢原子能辐射3种红外线光子B．大量处于第5能级的氢原子能辐射3种红外线光子C．要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，至少给基态氢原子提供12.09eV能量D．若大量氢原子辐射红外线光子，则必定不会辐射可见光光子9．电场线的形状可以用计算机模拟，如图所示，图中A、B为模拟的两个带电小球，模拟的轻小物体（短线条）随机分布并按照电场的方向排列，已知M、N为AB中垂线上对称的两个点，P、Q分别为AB连线上的两个点，且PA=QB，则下列说法正确的是A．小球A的带电量少于小球B的带电量B．P点电场强度大于Q点电场强度C．M、N两点电场强度相同D．P点电势高于Q点电势10．夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面，湖水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内的气体看做理想气体。则上升过程中，以下说法正确的是A.气泡内气体的内能可能不变B.气泡上升过程中可能会放热C.气泡内气体的压强增大D.气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力变小第11题图11．蹦极是新兴的一项户外休闲活动。如图，蹦极者站在约40米高的塔顶，把一端固定在塔顶的长橡皮绳另一端绑住身体，然后两臂伸开，从塔顶自由落下。当人体下落一段距离后，橡皮绳被拉紧，当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次，这就是蹦极的全过程。若空气阻力不计，橡皮绳弹力与伸长量成正比，橡皮绳弹力与人体重力相等位置为坐标原点，竖直向上为正方向，从第一次运动到最低点开始计时，则关于人体运动的位移x、速度v、加速度a、合外力F与时间t的关系图正确的是 第12题图12．充电式电动螺丝刀没有导线牵绊，使用方便。如图甲是某电动螺丝刀，图乙是其铭牌。其充电器输入电压为交流220V，通过内置变压器将电压降至5.5V，再经整流电路输出电压为直流5.0V给电池充电。充电器传输效率为90%，蓄电池充电效率为80%，一次充电充满需3h并可连续工作续航约6h。下列说法不正确的是A．内置变压器的匝数比约为40∶1B．工作时流过电池的电流约为0.25AC．充电器的输入电流为0.5AD．电池充电的有效功率为1.85W13．现代都市高楼林立，高楼出现火情需要一种高架水炮消防车。如图所示，某楼房的65m高处出现火情，高架水炮消防车正紧急灭火中。已知水炮炮口与楼房间距为15m，与地面距离为60m，水炮的出水量为3m3/min，水柱刚好垂直打入受灾房间窗户。则A．地面对消防车的作用力方向竖直向上B．水炮炮口的水流速度为10m/sC．水泵对水做功的功率约为3.8×104WD．若水流垂直冲击到窗户玻璃后向四周流散，则冲力约为1500N二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2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2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）14.关于以下四张图片，下列说法正确的是 A.图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的B.图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的C.图丙所示现象说明光具有干涉的特性D.图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的15.2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院的可控核聚变装置全超导托卡马克（EAST）缔造了新的纪录，实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。已知该装置内部发生的核反应方程为：，已知、、和的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u，1u相当于931.5MeV，则下列说法中正确的是A.该反应属于a衰变B.该反应中生成物的总质量小于反应物的总质量C.该反应过程中释放的能量约为17.6MeVD.该反应中反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和16．一列简谐横波在t＝0.8s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点Р的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为10m/s，则A．该波沿x轴负方向传播B．再经过0.9s，质点P通过的路程为30cmC．t＝0时刻质点P离开平衡位置的位移cmD．质点P的平衡位置坐标为x＝7m非选择题部分三、填空题（本题共2小题，共14分）17．（7分）某学习小组在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验后，利用数码相机的连拍功能研究小车从斜面上滑下的运动。如图 甲所示，将小车从斜轨上由静止释放，将数码相机放在较远处对小车进行连拍，设置每0.12s拍一张照片，得到如图乙所示的照片。现测得连拍照片中，位置A～K到位置A的距离分别如下表所示。小车在照片中的位置ABCDEFGHIJK照片中各位置到A位置距离x/cm00.731.742.854.175.677.379.2411.2613.4815.77（1）现测得铝制轨道在照片中的长度为L1=23.02cm，实际长度测量如图丙所示（轨道的端点在图中的箭头所示处），其长度为L2=▲cm；（2）根据以上信息，可求得小车运动到位置E处时的速度大小vE=▲m/s（保留两位有效数字）；（3）现用相同的方法求得其它各个位置的速度大小，并以位置A处为计时起点，在坐标纸上描绘了部分数据点（如图丁）。请在图中描出位置E的速度信息并画出小车速度随时间变化 的图像，根据图像可知小车的加速度大小a=▲m/s2（保留两位有效数字）。（4）完成上述实验之后，该学习小组利用光电门与数字计时器测量了小车滑过轨道中点的瞬时速度。选用了甲、乙、丙三种宽度分别为5.00cm、3.00cm、1.00cm的遮光板，则利用▲（选填“甲”、“乙”或“丙”）遮光板测得的结果最接近小车的瞬时速度。18．（7分）小明同学猜想影响导体电阻的因素可能有导体的长度、横截面积及材料等。为论证自己的猜想并定量研究导体电阻与相关因素的关系，找来如图甲所示仪器。图中电表内阻对电路的影响不计；木板上固定了AB、BC、CD、DE四段金属丝，AB、BC、CD三段为镍铬合金丝，DE段为铁丝。AB、BC段相比，横截面积相同，长度之比1∶2；BC、CD段相比，长度相同，横截面积之比1∶2；BC、DE段相比，除材料不同，长度、横截面积均相同。（1）若要研究导体电阻是否与横截面积有关，须选择▲和▲（选填AB、BC、CD或DE）两段金属丝研究。（2）现已完成部分电路连接，若要用电压表测量BC段金属丝两端电压，试在图甲中画出曲线代替导线完成电路图连接。（3）完成上述实验之后，该同学进一步测量了镍铬合金的电阻率。先用游标卡尺测量BC段金属丝的直径D，如图乙所示，则直径D=▲mm。（4）完成上述步骤之后，将电压表一端接在B点，另一端接在BC段金属丝的P点（图中未画出），测出电压U，同时测出PB之间的距离d。改变P点位置多次测量，获得一系列 U、d数据并画出U-d图像，测算出图像的斜率为k。为测出镍铬合金的电阻率，你觉得还要测量的物理量是▲，计算电阻率的表达式为▲（选用题中涉及的物理量和加测的物理量表示）。四、计算题（本题共4小题，共41分）19．（9分）如图甲，目前高速公路收费处，有ETC通道和人工通道。在ETC收费通道，车主只要在车辆前挡风玻璃上安装感应卡并预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，高速通行费将从卡中自动扣除，即能够实现自动收费。如图乙，假设一辆汽车以正常行驶速v1=16m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前匀减速至v2=4m/s，然后以该速度匀速行驶一段距离到达中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，汽车以v1开始减速，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费后，再匀加速至v1正常行驶。设汽车在匀减速和匀加速过程中的加速度大小均为2m/s2，求：（1）汽车过人工收费通道，从减速开始，到收费后加速至v1，总共通过的路程和所需时间是多少？（2）若汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间t0=21s，求汽车在ETC通道匀速行驶的距离。20.（12分）如图所示，光滑曲线轨道BC分别与竖直轨道AB、粗糙水平地面CD平滑连接，CD右端与光滑半圆轨道DE平滑连接，半圆轨道直径为2R。CD长为l=2R，竖直轨道的最高点A与地面高度差h=2R。质量为m的小滑块P从A点静止释放，之后在D点与静止放置在该处的小滑块Q发生碰撞，碰撞过程机械能损失不计。已知小滑块Q的质量也为m， 物体Q被撞后的瞬间对轨道的压力突然增大了2mg。已知重力加速度为g。（1）求水平轨道的动摩擦因数μ；（2）如果小滑块P的质量变为k∙m（k为正数），如果要求小滑块Q在半圆轨道DE段运动过程中没有脱离圆弧（设碰撞后P立即拿走，不发生两次碰撞），求k的取值范围；（3）在第（2）问中，发现小滑块Q经过E点落到曲线轨道BC上任意一点的动能均与落到C点的动能相同，以D点为坐标原点，向右为x轴、向上为y轴建立坐标系，求曲线轨道BC在坐标系中的方程（写成y=f(x)的形式）。21．（10分）如图甲所示，在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，有一质量为m＝1kg矩形金属导体框ACDE，其中AC、DE长为L＝2m，电阻均为R＝0.5Ω；AE、CD足够长且电阻不计，AC与斜面底边平行。另外有一导体棒MN质量为，长为L＝2m，电阻也为R＝0.5Ω，平行于AC放置在导体框上，其上方有两个垂直斜面的立柱阻挡，导体棒MN与导体框间的动摩擦因数μ＝0.1，在MN下方存在垂直斜面向上、磁感应强度B＝1T的匀强磁场，MN上方（含MN处）存在沿斜面向上、大小也为B＝1T的匀强磁场。t=0时刻在DE边给导体框施加一个沿斜面向上的拉力F，导体框在向上运动过程中，测得导体棒MN两端电压随时间变化关系如图乙所示，经过2s后撤去拉力，此过程中拉力做功W＝294.6J。导体棒MN始终与导体框垂直且紧靠立柱。求：（1）前2s内金属导体框的加速度大小；（2）前2s内拉力F与时间t的变化关系；（3）在拉力作用这段时间内，棒MN产生的焦耳热。 22．（10分）东方超环，俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束中剥离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，均匀分布的混合粒子束先以相同的速度通过加有电压的两极板间，再进入偏转磁场2中，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电粒子一部分打到下极板被吸收后不可再被利用，剩下的进入磁场2后发生偏转，被吞噬板吞噬后可以再利用。已知粒子带正电、电荷量为q，质量为m，两极板间电压U可以调节，间距为d，极板长度为