浙江省杭州市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中物理試題（原卷版）

2023學(xué)年第一學(xué)期杭州市高三年級(jí)教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試題卷本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共10頁(yè)，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。考生注意：1．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫(xiě)在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。2．答題時(shí)，請(qǐng)按照答題紙上“注意事項(xiàng)”的要求，在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答，在本試題卷上的作答一律無(wú)效。3，非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫(xiě)在答題紙上相應(yīng)區(qū)域內(nèi)，作圖時(shí)可先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。4．可能用到的相關(guān)參數(shù)：重力加速度g取。選擇題部分一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.在微觀物理學(xué)中，不確定關(guān)系告訴我們，如果以表示粒子位置的不確定量，以表示粒子在x方向上動(dòng)量的不確定量，則，式中h是普朗克常量，其單位是（）A. B. C. D.2.如圖所示是滑雪運(yùn)動(dòng)員正在下滑情景，下列說(shuō)法正確的是（）A.研究運(yùn)動(dòng)員的滑雪姿態(tài)時(shí)，可以將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)B.加速滑行時(shí)運(yùn)動(dòng)員的慣性增大C.雪地所受摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)方向相同D.運(yùn)動(dòng)員下蹲過(guò)程中身體重心位置不變3.生產(chǎn)芯片的工具是紫外光刻機(jī)，目前有DUV和EUV兩種。DUV光刻機(jī)使用的是深紫外線，其波長(zhǎng)為。EUV光刻機(jī)使用的是極紫外線，其波長(zhǎng)是。下列說(shuō)法正確的是（）A.深紫外線光子的能量大于極紫外線光子的能量B.在水中深紫外線的傳播速度大于極紫外線的傳播速度C.利用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)極紫外線的條紋間距較大D極紫外線比深紫外線更容易發(fā)生衍射4.如圖所示，在真空中光滑的水平絕緣桌面上，有帶異種電荷的點(diǎn)電荷和?，F(xiàn)固定，用絕緣錘將沿桌面擊出。關(guān)于此后在桌面上的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.一定是曲線運(yùn)動(dòng) B.速度可能不變C.加速度一定變小 D.動(dòng)能和電勢(shì)能之和一定不變5.2023年8月24日，日本政府不顧國(guó)際輿論啟動(dòng)了福島核電站核污染水排海。據(jù)悉核污水中多達(dá)64種放射性元素，其中影響危害最大的是碳14和碘129。碳14的半衰期約5370年，碘129的半衰期更長(zhǎng)，約1570萬(wàn)年。碳14的衰變方程為，下列說(shuō)法正確的是（）A.上述衰變方程中Y為質(zhì)子B.Y粒子對(duì)應(yīng)的射線可以穿透幾毫米厚的鋁板C.的比結(jié)合能比碳14的要小D.核污水排入大海中，濃度下降可以導(dǎo)致核廢料半衰期變長(zhǎng)6.回旋加速器可以用來(lái)加速粒子，關(guān)于回旋加速器下列說(shuō)法正確的是（）A.兩個(gè)D型盒必須由金屬制成 B.所接電源必須為直流電C.所加電壓越大粒子最終獲得的動(dòng)能越大 D.只要D型盒半徑足夠大，粒子可以無(wú)限被加速7.如圖所示的電路，線圈的電阻忽略不計(jì)，閉合開(kāi)關(guān)S，待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩，如果規(guī)定線圈中的電流方向從a到b為正，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的時(shí)刻，則電感線圈中電流i隨時(shí)間t變化的圖像為（）A. B.C. D.8.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，在副線圈的回路中分別接有電阻R和電容C，。原線圈P、Q兩端接在峰值電壓為的正弦交流電源上，圖中交流電壓表、交流電流表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)為 B.電容C的耐壓值小于C.R消耗的功率為 D.電流表的示數(shù)為9.秋分這天太陽(yáng)光幾乎直射赤道?，F(xiàn)有一人造衛(wèi)星在赤道上空距離地面高度為R處繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。己知地球的半徑為R，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G。則秋分這天在衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi)，衛(wèi)星的太陽(yáng)能電池板接收不到太陽(yáng)光的時(shí)間為（）A. B. C. D.10.把一個(gè)小球放在豎立的彈簧上，并把小球向下按至A位置，如圖甲所示。迅速松手后，彈簧把小球彈起，小球升至最高點(diǎn)C（圖乙），經(jīng)過(guò)圖中B位置時(shí)彈簧正好處于原長(zhǎng)狀態(tài)。彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略，重力加速度為g。下列關(guān)于小球從A至C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度大小a、速度大小v、動(dòng)能和機(jī)械能E隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系中，正確的是（）A. B. C. D.11.半導(dǎo)體薄膜壓敏傳感器所受壓力越大其電阻越小，利用這一特性設(shè)計(jì)成蘋(píng)果大小自動(dòng)分揀裝置如圖所示，裝置可選出單果質(zhì)量大于一定標(biāo)準(zhǔn)的蘋(píng)果。為固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，蘋(píng)果通過(guò)托盤(pán)秤時(shí)作用在杠桿上從而使壓敏傳感器受到壓力，為可變電阻。當(dāng)放大電路的輸入電壓大于某一個(gè)值時(shí)，電磁鐵工作將銜鐵吸下并保持此狀態(tài)一小段時(shí)間，蘋(píng)果進(jìn)入通道2，否則蘋(píng)果將進(jìn)入通道1。下列說(shuō)法正確的是（）A.選出的質(zhì)量大的蘋(píng)果將進(jìn)入通道1B.若將的電阻調(diào)大，將挑選出質(zhì)量更大的蘋(píng)果C.若電源內(nèi)阻變大，將挑選出質(zhì)量更大的蘋(píng)果D.若電源電動(dòng)勢(shì)變大，將挑選出質(zhì)量更大的蘋(píng)果12.如圖所示，在某均勻介質(zhì)中存在兩個(gè)點(diǎn)波源和，它們沿z方向振動(dòng)，垂直紙面向外為z軸正方向。其中位于處，其振動(dòng)方程為；位于處，其振動(dòng)方程為。已知波速為，下列說(shuō)法正確的是（）A.波源的相位比波源的相位落后B.處質(zhì)點(diǎn)的振幅為C.處為振動(dòng)減弱處D.時(shí)刻波源和的加速度方向相同13.光線照射到棱鏡毛糙面上的反射光線和折射光線射向四面八方，不能成像。如圖所示，折射率為2的等腰直角三棱鏡的底面和側(cè)面是平整的光學(xué)面，而側(cè)面和其它面是毛糙的。將該棱鏡的底面壓在一幅用特殊顏料畫(huà)的可發(fā)光的水彩畫(huà)上，觀察者通過(guò)光學(xué)面觀察水彩畫(huà)，則畫(huà)被棱鏡底面壓住部分可被觀察到的比例為（已知）（）A. B. C. D.二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的，全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）14.下列說(shuō)法正確的是（）A.在液體表面層，分子間作用力表現(xiàn)為斥力B.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都不可逆C.玻爾理論可以成功解釋氦原子的光譜現(xiàn)象D.電磁波在真空中傳播時(shí)，它的電場(chǎng)強(qiáng)度E、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、波的傳播方向兩兩垂直15.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種利用光電效應(yīng)原理工作的電池，如圖所示。K、A電極分別加工成球形和透明導(dǎo)電的球殼?，F(xiàn)用波長(zhǎng)為的單色光照射K電極，K電極發(fā)射光電子的最大動(dòng)能為，電子電荷量為e。忽略光電子重力及之間的相互作用，己知光速為c，普朗克常量為h。下列說(shuō)法正確的是（）A.入射光子的動(dòng)量 B.K電極的逸出功C.A、K之間的最大電壓 D.若僅增大入射光強(qiáng)度，A、K之間電壓將增大非選擇題部分三、非選擇題（本題共5小題，共55分）實(shí)驗(yàn)題16.（1）甲同學(xué)利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法，下列實(shí)驗(yàn)也用到了該方法的是__________（多選）A．探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系B．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律C．用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)D．研究導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積及材料的定量關(guān)系（2）乙同學(xué)用圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌上B處安裝了一個(gè)光電門(mén)，滑塊從A處由靜止釋放，驗(yàn)證從A到B過(guò)程中滑塊和鉤碼的機(jī)械能守恒。①關(guān)于乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列操作中不必要的是__________。A．將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平B．使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行C．鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量D．使A位置與B間的距離適當(dāng)大些②乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出了滑塊和遮光條的質(zhì)量M、鉤碼質(zhì)量m、A與B間的距離L、遮光條的寬度為d（）和遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，己知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，為驗(yàn)證機(jī)械能守恒需要驗(yàn)證的表達(dá)式是__________。③甲同學(xué)參考乙同學(xué)做法，利用圖1裝置，想通過(guò)墊高軌道一端補(bǔ)償阻力后驗(yàn)證小車和槽碼的機(jī)械能是否守恒，他的做法__________（“可行”或“不可行”）。17.如圖1所示是“用傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，研究對(duì)象是注射器中的空氣柱。移動(dòng)活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)p，并將數(shù)據(jù)標(biāo)在坐標(biāo)系上，如圖2。實(shí)驗(yàn)中，連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間的塑料管內(nèi)的氣體體積不可忽略，由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知______（保留2位有效數(shù)字）。18.（1）丙同學(xué)在用多用電表歐姆擋正確測(cè)量了一個(gè)銘牌為“”白熾燈泡冷態(tài)電阻后，將擋位旋至“”擋準(zhǔn)備測(cè)量“”量程電壓表內(nèi)阻，他__________（填“需要”或“不需要”）進(jìn)行歐姆調(diào)零。在正確操作下多用電表的指針偏轉(zhuǎn)如圖所示，則電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)________，實(shí)驗(yàn)中歐姆表的“+”接線孔應(yīng)與電壓表__________（填“正”或“負(fù)”）接線柱相連。（2）該同學(xué)認(rèn)為，歐姆表可等效為一個(gè)電源，如果將上題電壓表和個(gè)電阻箱并聯(lián)，可以測(cè)出歐姆表“×100擋時(shí)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路連線如圖6所示。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了兩次測(cè)量，電阻箱接入電阻分別為和時(shí)，電壓表對(duì)應(yīng)的讀數(shù)分別為、?？紤]電壓表的內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可計(jì)算出歐姆表“”擋的內(nèi)阻_________。（3）該同學(xué)查詢相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)第（2）問(wèn)中實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果誤差比較大，誤差比較大的原因是______________________________（請(qǐng)至少寫(xiě)出一條原因）。19.如圖所示，絕熱的活塞把n摩爾某氣體（可視為理想氣體）密封在水平放置的絕熱氣缸內(nèi)。氣缸固定在大氣中，大氣壓強(qiáng)為，氣缸內(nèi)的電熱絲可以以恒定熱功率對(duì)氣缸內(nèi)氣體緩慢加熱。初始時(shí)，氣體的體積為、溫度為、壓強(qiáng)為。現(xiàn)分別進(jìn)行兩次獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)操作，操作1：固定活塞，電熱絲工作一段時(shí)間，達(dá)熱平衡后氣體的溫度為；操作2：活塞可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦地滑動(dòng)，電熱絲工作一段時(shí)間，達(dá)熱平衡后氣體的溫度也為。己知1摩爾該氣體溫度升高時(shí)其內(nèi)能的增量為已知恒量k，可認(rèn)為電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，題中溫度單位為開(kāi)爾文，結(jié)果均用題中字母表示。求：（1）操作1結(jié)束后氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）操作2過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功；（3）兩次電熱絲工作時(shí)間和之比。20.某課外興趣小組想設(shè)計(jì)一游戲裝置，其目的是讓均質(zhì)木板Q獲得一定的速度，“穿越”水平面上長(zhǎng)度為的粗糙區(qū)域CD（其余部分均光滑），并獲得一定的動(dòng)能。如圖所示，半徑的光滑圓軌道P固定于水平地面上，軌道末端水平且與木板Q等高。木板Q左端與軌道P的右端接觸（不粘連），木板Q右端離C點(diǎn)足夠遠(yuǎn)。將滑塊在軌道P上從離軌道底端高處由靜止釋放，并沖上木板Q。若兩者最終不能相對(duì)靜止，則游戲失?。蝗魞烧吣芟鄬?duì)靜止，當(dāng)兩者相對(duì)靜止時(shí)，立即取下滑塊（不改變木板Q的速度）。木板Q的右端運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)木板施加水平向右、大小為的恒力F。己知木板Q長(zhǎng)度，質(zhì)量。木板Q與CD部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，滑塊與木板Q上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)有三種不同質(zhì)量的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）甲、乙、丙，質(zhì)量分別為，，，不計(jì)空氣阻力的影響。求：（1）若釋放的是滑塊乙，該滑塊對(duì)軌道P的壓力最大值；（2）若釋放的是滑塊乙，該滑塊在木板Q上相對(duì)木板運(yùn)動(dòng)的距離；（3）若要使游戲成功，且木板Q左端通過(guò)D點(diǎn)時(shí)木板Q的動(dòng)能最大，應(yīng)選擇哪塊滑塊？最大動(dòng)能是多少？21.電梯磁懸浮技術(shù)的原理是基于電磁原理和磁力驅(qū)動(dòng)的技術(shù)使電梯懸浮和運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)高效、安全和舒適的電梯運(yùn)輸。某種磁懸浮電梯通過(guò)空間周期性磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)而獲得推進(jìn)動(dòng)力，其簡(jiǎn)化原理如圖所示：在豎直面上相距為b的兩根絕緣平行直導(dǎo)軌間，有等距離分布的方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，每個(gè)磁場(chǎng)分布區(qū)間的長(zhǎng)度都是a，相間排列。當(dāng)這些磁場(chǎng)在豎直方向分別以速度、、向上勻速平動(dòng)時(shí)，跨在兩導(dǎo)軌間的寬為b、長(zhǎng)為a的金屬框MNPQ（固定在電梯轎廂上）在磁場(chǎng)力作用下分別會(huì)懸停、向上運(yùn)動(dòng)、向下運(yùn)動(dòng)，金屬框的總電阻為R。為最大限度減少電磁對(duì)人體及環(huán)境的影響，利用屏蔽材料過(guò)濾多余的磁感線，使得磁場(chǎng)只能作用在金屬框所在區(qū)域。假設(shè)電梯負(fù)載不變（質(zhì)量未知），忽略電梯運(yùn)行時(shí)的其它阻力、金屬框的電感。求：（1）電梯懸停時(shí)，線框中的電流大小；（2）金屬框、電梯轎廂及電梯負(fù)載的總質(zhì)量M；（3）轎廂向上能達(dá)到的最大速度；（4）在電梯懸停、向上勻速運(yùn)動(dòng)、向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外界每秒鐘提供給轎廂系統(tǒng)的總能量分別為，求。22.為探測(cè)射線，威耳遜曾用置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)或電場(chǎng)中的云室來(lái)顯示它們的徑跡。某研究小組