2024届浙江省金华市义乌市高三下学期适应性考试(三模)物理试题

2024届浙江省金华市义乌市高三下学期适应性考试（三模）物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C后回到状态A，该变化过程的V—T图像如图所示，则气体（ ）
A．A→B过程中，压强变小
B．B→C过程中，分子数密度增大
C．C→A过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．全过程中，放出热量
第(2)题
假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。

一矿井深度为d，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。

矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（）
A
．B．C．D．
第(3)题
在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。

如题图所示，若气泡与水球同心，水球半径为0.1m，气泡半径为0.05m，在过球心O的平面内，某单色光以53°的入射角射入水球中，已知该单色光在水
中的折射率是，，光速（不考虑光的反射）。

下列说法正确的是（ ）
A．该单色光进入水球后频率减小，速度减小
B．该单色光恰好能进入气泡中
C．增大入射角，该单色光能进入气泡中
D．该单色光大约经过射出水球
第(4)题
“广湛”高铁将茂名到广州的通行时间缩短至2小时。

假设动车启动后沿平直轨道行驶，发动机功率恒定，行车过程中受到的阻力恒为f、已知动车质量为m，最高行驶速度为，下列说法正确的是（ ）
A．动车启动过程中所受合外力不变
B．动车发动机功率为
C
．从启动到最大速度过程中，动车平均速度为
D
．从启动到最大速度过程中，动车牵引力做功为
第(5)题
某大瀑布的平均水流量为5900m3/s，水的落差为50m，已知水的密度为1.00×103kg/m3，在大瀑布水流下落过程中，重力做功的平均功率约为( )
A．3×106w B．3×107w C．3×108w D．3×109w
第(6)题
放射性同位素钍232经多次α、β衰变，其衰变方程为Th Rn+xα+yβ，其中（）
A．x=1,y=3B．x=2,y=3
C．x=3,y＝1D．x=3,y=2
第(7)题
下列说法正确的是（ ）
A．居里夫人最早发现了天然放射现象
B．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的核式结构理论
C．爱因斯坦最先提出了微观领域的能量量子化概念
D．查德威克通过核反应发现了质子
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从时刻开始，通过矩形线圈的磁通量
随时间变化的规律如图乙所示，已知线圈的匝数，线圈的电阻，线圈与外电路连接的定值电阻，电压表为理想交流电表。

则下列说法正确的是（ ）
A．交流电频率为B．时刻线圈平面位于中性面
C．线圈转动过程中产生的最大感应电流为D．电压表的示数约为
第(2)题
如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球；开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处，此时绝缘细线向右偏离，与竖直方向夹角为θ。

电源的内阻不能忽略，下列判断正确的是（ ）
A．小球带正电
B．当滑动触头从a向b滑动时，细线的偏角θ变大
C．当滑动触头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下
D．当滑动触头从a向b滑动时，电源的输出功率一定变大
第(3)题
蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。

某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。

若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。

依据图像给出的信息，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的最大加速度为45m/s2
B．运动员在9.3s~10.1s内速度先减小后增大
C．运动员离开蹦床后上升的最大高度为5m
D．运动员离开蹦床后上升的最大高度为10m
三、实验题 (共2题)
第(1)题
在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：
（1）该实验中用于测量时间的工具是___________；
A． B． C．
（2）如图甲所示小明用游标卡尺测量小球的直径为___________；
（3）为了减小测量误差，下列操作正确的是___________；
A．摆线的长度应适当长些
B．单摆的摆角应尽量大些
C．测量周期时，取小球运动的最高点作为计时的起点和终点位置
D．测量周期时，测摆球30~50次全振动的时间算出周期
（4）手机中集成了许多传感器，如光传感器、加速度传感器等，如图乙所示小明在家尝试用单摆结合手机测量当地的重力加速度，当小球摆动时会引起手机光传感器的曝光值改变。

如图丙所示某次实验测得单摆4次全振动的时间为7.203s，已知单摆摆长为0.8m，可以计算出当地的重力加速度为___________。

（结果保留三位有效数字）
第(2)题
某小组测量阻值约3kΩ的电阻R，实验室提供了下列器材：
A．电压表V（量程3V，内阻约5kΩ）
B．电流表A（量程1mA，内阻约60Ω）
C．灵敏电流计G（量程0.3mA，内阻约100Ω）
D．滑动变阻器R1（阻值0~100Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R2（阻值0~9999Ω）
F．电阻箱R3（阻值0~999.9Ω）
G．电源（E=3V，内阻很小）若干
H．开关、导线若干
（1）采用图甲电路进行测量，电阻箱应选用________________（选填“R2”或“R3”）；
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实物图连接完整_______；
（3）测量数据如下表所示，请在图乙中作出U-I图像_______。

根据图像求出电阻R x=________kΩ（结果保留两位有效数字）。

U/V0.7 1.14 1.70 2.10 2.50
I/mA0.250.400.600.750.90
（4）另一小组利用上述器材设计了如图丙所示的电路测量R，下列实验操作步骤，正确顺序是________；
①读出电流表A和电压表V的读数
②减小R3，移动R1滑片，使电流计G示数为0
③闭合S1、S2、S3，移动R1滑片，使电流计G示数逐渐减小到0
④将R3的阻值调至最大，R2调至某一值，R1滑片调至合适的位置
⑤将R3的阻值调为0，移动R1滑片，使电流计G示数为0
（5）根据（4）求出阻值R'，则R'和R x更接近理论值的是________，理由是________。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示为固定安装在机车头部的碰撞吸能装置，由一级吸能元件钩缓装置和二级吸能元件防爬装置（可压缩）构成。

某次碰撞实验中，一辆总质量为45t的机车以6m/s的初速度与固定的刚性墙发生正碰。

开始仅触发一级吸能元件钩缓装置（由缓冲器与吸能管组成），其弹力随作用行程（压缩量）的变化关系如图乙所示，缓冲阶段，缓冲器弹力与压缩量成正比，属于弹性变形。

作用行程为55mm时，达到最大缓冲极限，缓冲器被锁定，钩缓装置中吸能管开始平稳变形，产生的弹力恒为
，其作用行程为110mm。

吸能管行程结束后，钩缓装置迅速刚化，此时启动二级吸能元件，防爬装置被压缩产生恒定缓冲作用力，此过程行程为225mm 时，机车刚好停止，车体完好无损。

（设每次碰撞过程中，该吸能装置的性能保持不变，忽略其它阻力影响。

）求：
（1）一级吸能元件钩缓装置通过缓冲与吸能管变形过程总共吸收的能量；
（2）二级吸能元件工作时的缓冲作用力及作用时间；
（3）为了测试该吸能装置的一级吸能元件性能，将该套吸能装置安装在货车甲前端，货车甲总质量为66t，与静止在水平面上无制动的质量为13.2t的货车乙发生正碰（不考虑货车的形变），在一级吸能元件最大吸能总量的60%以内进行碰撞测试（碰撞时若钩缓装置的吸能管未启动时，缓冲器能像弹簧一样工作）。

求货车乙被碰后的速率范围。

第(2)题
（1）如图甲所示，在探究平行板电容器电容的实验中，保持电容器所带电荷量Q、两极板正对面积S、极板间距d都不变，在两极板间插入绝缘介质（如有机玻璃板）后，发现静电计指针张角变小.请根据实验现象推理说明两极板之间插入绝缘介质对平行板电容器电容C的影响。

（2）绝缘介质中只有不能自由移动的束缚电子和原子实（带正电）。

把绝缘介质放入电场中，由于束缚电子和原子实的电性不同，受到静电力方向不同，因此束缚电子和原子实被“拉开”极小距离，最终的宏观效果为均匀介质表面出现正负电荷，如图乙所示。

这种现象称为介质的极化，表面出现的电荷称为极化电荷。

a.现有一长方体均匀绝缘介质，长、宽、高分别为a、b、c，若沿a方向施加场强为的匀强电场，绝缘介质表面单位面积产生的极化电荷量为P。

极化电荷分布在介质表面可视为平行板电容器，电容，k为静电力常量，不考虑边缘效应，求极化电荷产生电场的场强E的大小；
b.请根据上述材料，解释（1）中插入绝缘介质（如图丙所示）后电容器的电容变化的原因.（需要的物理量可自行设定）
第(3)题
如图所示为一种质谱仪的简化原理图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。

位于第Ⅱ象限的静电分析器，其通道为圆环状，内有方向指向坐标原点O的均匀辐向电场，半径为R的虚线MN为通道的中心线，中心线处的电场强度大小为E。

位于第Ⅰ象限的磁分析器内分布着方向垂直于纸面向外的区域足够大的匀强磁场，y轴为两个分析器的边界。

质量为m、电荷量为e的
（氕核）从离子源飘出（初速度可视为零），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，从N点垂
直y轴射出后射入磁分析器中，最后恰好垂直打在放置于磁分析器下边界（x轴）的探测板上。

不计粒子重力和粒子间相互作用，求：
（1）加速电场中的加速电压U和（氕核）沿中心线MN运动的速度大小；
（2）磁分析器中匀强磁场的磁感应强度B；
（3）若从离子源飘出（氕核），其打在探测板上的位置距O点的距离x。