浙江省寧波光華學(xué)校高三下學(xué)期模擬預(yù)測(cè)物理試題

寧波光華學(xué)校考前保溫專項(xiàng)訓(xùn)練一、選擇題Ⅰ（本題共8小題，每小題5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.下列說法錯(cuò)誤的是（）A.電磁波可以用來傳遞信息，并且具有能量B.研究空間站運(yùn)行的軌跡時(shí)可以把空間站當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)C.根據(jù)光譜分析，可以得到月球上的元素的信息D.庫侖力是靜止電荷之間的相互作用，是通過電場(chǎng)發(fā)生的，洛倫茲力是通過磁場(chǎng)發(fā)生的【答案】C【解析】【詳解】A．電磁波可以用來傳遞信息，并且具有能量，故A正確；B．研究空間站運(yùn)行的軌跡時(shí)，空間站的尺寸可忽略，可以把空間站當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，故B正確；C．月光不是月亮上的物質(zhì)自身在高溫下發(fā)的光，而是反射的太陽光，所以無法根據(jù)光譜分析月球上的元素的信息，故C錯(cuò)誤；D．庫侖力是靜止電荷之間的相互作用，是通過電場(chǎng)發(fā)生的，洛倫茲力是帶電粒子通過磁場(chǎng)發(fā)生的，故D正確；本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)；故選C。2.下列有關(guān)物理學(xué)史的說法錯(cuò)誤的是（）A.法拉第電磁感應(yīng)定律是由德國物理學(xué)家亨利得到的B.伽利略通過數(shù)學(xué)合理外推，得到自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律C.愛因斯坦的光子說沒有揭示了光子具有動(dòng)量D.玻爾通過引入核外電子量子化模型成功解釋了氫原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)律，，但是不可以解釋所有的原子的發(fā)光機(jī)制【答案】A【解析】【詳解】A．法拉第電磁感應(yīng)定律是紐曼和韋伯分析得到的，故A錯(cuò)誤，滿足題意要求；B．伽利略通過數(shù)學(xué)合理外推，得到自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故B正確，不滿足題意要求；C．愛因斯坦光子說成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，而康普頓效應(yīng)揭示了光子具有動(dòng)量，故C正確，不滿足題意要求；D．玻爾通過引入核外電子量子化模型成功解釋了氫原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)律，但是不可以解釋所有的原子的發(fā)光機(jī)制，故D正確，不滿足題意要求。故選A。3.下列關(guān)于物理學(xué)的說法，正確的是（）A.不違背能量守恒定律但違反熱力學(xué)第二定律的過程也是能實(shí)現(xiàn)的B.在隔熱很好的密閉房間中，把正在工作的電冰箱門打開，消耗電能，會(huì)使室內(nèi)空氣溫度降低C.“磁感線”和“光線”實(shí)際都不存在，在物理學(xué)研究的方法上都屬于理想實(shí)驗(yàn)D.LC振蕩電路中，電容器放電完畢時(shí)，電容器電量最小，回路中電流最大【答案】D【解析】【詳解】A．不違背能量守恒定律但違反熱力學(xué)第二定律的過程也是不能實(shí)現(xiàn)的，故A錯(cuò)誤；B．冰箱的作用是將冰箱內(nèi)部的內(nèi)能通過壓縮機(jī)的工作“拿“到冰箱外面（注意不是室外），總的能量還是在室內(nèi)。當(dāng)冰箱的門開著的時(shí)候，冰箱的壓縮機(jī)將一直處于工作狀態(tài)，電能直在轉(zhuǎn)化為熱能（室內(nèi)的溫度不會(huì)降低），所以房間的溫度將一直上升，故B錯(cuò)誤；C．“磁感線”和“光線”實(shí)際都不存在，在物理學(xué)研究方法上都屬于理想模型法，故C錯(cuò)誤；D．LC振蕩電路中，電容器開始放電時(shí)，由于自感線圈阻礙電流，因此回路電路從小變大，而剛放電完畢時(shí)，電容器極板上電量最小，電路電流最大，故D正確。故選D。4.宇宙射線進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會(huì)產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會(huì)產(chǎn)生以下核反應(yīng)：，產(chǎn)生的能自發(fā)進(jìn)行衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷古木的年代。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.發(fā)生衰變產(chǎn)物是B.衰變輻射出的電子來自于碳原子核C.近年來由于地球的溫室效應(yīng)，不會(huì)引起的半衰期發(fā)生變化D.若測(cè)得一古木樣品的含量為活體植物的，則該古木距今約為11460年【答案】A【解析】【詳解】A．能自發(fā)進(jìn)行衰變，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，其衰變方程為故A錯(cuò)誤；B．衰變產(chǎn)生的電子是β衰變過程中中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子同時(shí)放出一個(gè)電子形成的，故B正確；C．半衰期是放射性物質(zhì)固有屬性，由原子核自身的因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)，溫度變化不能改變碳14的半衰期，故C正確；D．若測(cè)得一古木樣品的含量為活體植物的，可知經(jīng)過了2個(gè)半衰期，則該古木距今約為5730×2年=11460年，故D正確。本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)；故選A。5.太陽系中，地球和月球一起繞著太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，月球也繞著地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，太陽對(duì)月球的引力大于地球?qū)υ虑虻囊?。在地球周圍，還有宇航員在空間站中，空間站也繞著地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。根據(jù)上述信息，下列說法正確的是（）A.以地球?yàn)閰⒖枷?，月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小隨時(shí)間變化B.月球繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度大于繞地球公轉(zhuǎn)的向心加速度C.當(dāng)月球處在太陽與地球連線上時(shí)候，月球的加速度方向指向地球D.宇航員在空間站中，不受到地球的引力【答案】B【解析】【詳解】A．月球繞著地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知以地球?yàn)閰⒖枷?，月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，故A錯(cuò)誤；B．太陽對(duì)月球的引力大于地球?qū)υ虑虻囊?，根?jù)可知月球繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度大于繞地球公轉(zhuǎn)的向心加速度，故B正確；C．由于太陽對(duì)月球的引力大于地球?qū)υ虑虻囊Γ?dāng)月球處在太陽與地球的連線上時(shí)候，月球的加速度方向指向太陽，故C錯(cuò)誤；D．宇航員在空間站中，受到地球的引力，故D錯(cuò)誤；故選B。6.安培定律的建立過程中，安培設(shè)計(jì)了一個(gè)無定向秤，如圖所示，由同一根導(dǎo)線作成兩個(gè)大小相等、電流方向相反的平面回路1和2，兩回路固定連在一起。線圈的兩端A、B通過水銀槽和固定支架相連。這樣，線圈既可通入電流，又可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A.當(dāng)處于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B.當(dāng)處于平行線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C.當(dāng)處于垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D.當(dāng)有一條形磁鐵靠近線圈時(shí)候，線圈不可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】A【解析】【詳解】B．當(dāng)處于平行線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，這個(gè)復(fù)雜線圈可以看成是兩個(gè)線圈，兩個(gè)扭矩反向（即轉(zhuǎn)向相反）會(huì)抵消，所以線圈不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)處于垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，根據(jù)左手定則可知，線圈各邊所受安培力在同一平面內(nèi)，則線圈不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；A．根據(jù)以上分析可知，在磁場(chǎng)不垂直于線圈平面的情況下，若線圈處于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，可知線圈各邊所受安培力大小不均衡，線圈將按照所受安培力大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確；D．當(dāng)有一條形磁鐵靠近線圈時(shí)候，由于條形磁鐵的磁場(chǎng)不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈各邊所受安培力大小不均衡，線圈可能按照所受安培力大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選A。7.長(zhǎng)潭水電廠位于浙江省臺(tái)州市黃巖區(qū)境內(nèi)永寧江上游，是發(fā)電運(yùn)行近40年的老廠。平均水位落差約為100m，水的流量約為1.35×104m3/s。保持船只通航需要約3500m3/s的流量，其余流量可全部用來發(fā)電。水流沖擊水輪機(jī)發(fā)電時(shí)，水流的動(dòng)能有20%轉(zhuǎn)化為電能。假設(shè)每天從早到晚均有船只需要通過，則下列說法正確的是（）A.最大功率約為2.0×109WB.年發(fā)電量約為1.8×1010kWhC.通過技術(shù)改進(jìn)，能夠使所有的水的動(dòng)能都轉(zhuǎn)化為電能D.通航一天流失的能量7.0×105J【答案】B【解析】【詳解】A．設(shè)平均水位落差約h=100m，水的流量約Q1×104m3/s，船只通航需要約Q2=3500m3/s的流量，最大功率為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電功的計(jì)算公式有故B正確；C．根據(jù)能量守恒定律可知，所有的水的動(dòng)能無法全部都轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；D．通航一天流失的能量為故D錯(cuò)誤；故選B。8.如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細(xì)黃光束從直角邊以角度入射，依次經(jīng)和兩次反射，從直角邊出射。出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)了角，則（）A.等于 B.大于C.小于 D.與棱鏡的折射率有關(guān)【答案】A【解析】【詳解】如圖所示設(shè)光線在AB邊的折射角為，根據(jù)折射定律可得設(shè)光線在BC邊的入射角為，光線在AC邊的入射角為，折射角為；由反射定律和幾何知識(shí)可知聯(lián)立解得根據(jù)折射定律可得可得過D點(diǎn)做出射光的平行線，則該平行線與AB的夾角為，由幾何知識(shí)可知，入射光與出射光的夾角為。故選A。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題6分，共12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6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）9.物理學(xué)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛，下列說法正確的是（）A.利用葡萄糖生物傳感器可以制成血糖儀B.射線能破壞生命物質(zhì)，可以摧毀病變的細(xì)胞，用來治療某些癌癥，利用射線的這種性質(zhì)可以制成刀C.向人體內(nèi)發(fā)射的微波被血管中血流反射后被儀器接收，測(cè)出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度，利用微波的這種性質(zhì)可以制成彩超機(jī)D.X射線具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，可以用來檢查人體的內(nèi)部器官，幫助醫(yī)生判斷人體組織是否發(fā)生了病變，利用X射線的這種性質(zhì)可以制成X透視機(jī)【答案】ABD【解析】【詳解】A．利用葡萄糖生物傳感器可以制成血糖儀，A正確；B．射線能破壞生命物質(zhì)，可以摧毀病變的細(xì)胞，用來治療某些癌癥，利用射線的這種性質(zhì)可以制成刀，B正確；C．向人體內(nèi)發(fā)射的微波被血管中血流反射后被儀器接收，測(cè)出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度，利用多普勒效應(yīng)制成彩超機(jī)，C錯(cuò)誤；D．X射線具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，可以用來檢查人體的內(nèi)部器官，幫助醫(yī)生判斷人體組織是否發(fā)生了病變，利用X射線的這種性質(zhì)可以制成X透視機(jī)，D正確。故選ABD。10.等離子體是原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)離子組成的離子化氣體狀物體，而帶電粒子與等離子體的相互作用過程一直是一個(gè)令人感興趣的研究課題，探究帶電粒子與等離子體的相互作用能深入了解等離子體的物理性質(zhì)，如極化行為，波的色散行為及不穩(wěn)定性等，該課題在磁約束聚變，慣性約束聚變，等離子探測(cè)等方面都有很高的前景，在磁約束聚變等離子體技術(shù)中，通過射入高能帶電粒子束與等離子體相互作用設(shè)法把等離子體加熱到10keV以上（1eV對(duì)應(yīng)11600K的溫度），是實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火必不可少的條件之一。根據(jù)上述信息，下列說法正確的是（）A.與室溫下的原子相比，等離子體原子更不容易發(fā)生衍射B.為達(dá)到聚變點(diǎn)火溫度，電阻加熱是一種有效的輔助加熱手段C.在帶電粒子加熱背景等離子體的過程中，帶電粒子的能量損失率需要高一些D.帶電粒子在進(jìn)入等離子體后，等離子體中正負(fù)離子對(duì)帶電粒子的電場(chǎng)力會(huì)相互抵消【答案】AC【解析】【詳解】A．等離子體是原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)離子組成的離子化氣體狀物體，原子吸收能量才能電離，所以與室溫下的原子相比，等離子體的能量比原子大；由知等離子體的動(dòng)量比原子大，由，可知等離子體的波長(zhǎng)比原子小，所以等離子體與室溫下的原子相比，更不容易發(fā)生衍射，故A正確；B．為達(dá)到聚變點(diǎn)火溫度，是通過射入高能帶電粒子束與等離子體相互作用使等離子體加熱，電阻加熱達(dá)不到10keV，故B錯(cuò)誤；C．由能量守恒定律可知，在帶電粒子加熱背景等離子體的過程中，帶電粒子的能量損失率高一些，等離子體增大的能量多一些，等離子體被加熱的溫度更高一些，故C正確；D．帶電粒子在進(jìn)入等離子體后，等離子體中正負(fù)離子對(duì)帶電粒子的電場(chǎng)力不會(huì)相互抵消，否則帶電粒子的能量不能向等離子體轉(zhuǎn)移，不能通過帶電粒子對(duì)等離子體加熱，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、解答題（本題共4小題，每小題12分，共48分）11.如圖所示的圓柱形氣缸固定于水平接觸面上，內(nèi)用活塞密封著一定質(zhì)量的理想氣體，已知?dú)飧椎臋M截面積為S，活塞重為G，大氣壓強(qiáng)為P0。將活塞固定，使氣缸內(nèi)氣體溫度升高1℃，氣體需吸收的熱量為Q1；如果讓活塞可以自由滑動(dòng)（活塞與氣缸間無摩擦、不漏氣；不計(jì)氣體的重力），仍使氣缸內(nèi)氣體溫度升高1℃，需吸收的熱量為Q2。（1）Q1和Q2哪個(gè)大些？簡(jiǎn)要說明理由。（2）氣體在定容下的比熱容與在定壓下的比熱容為什么會(huì)有不同？（比熱容是單位質(zhì)量的物體溫度上升1℃需要吸收的熱量）（3）若活塞可自由滑動(dòng)，初始時(shí)活塞距底部的距離為H，求當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度升高1℃時(shí)活塞向上移動(dòng)的高度h以及剛開始時(shí)氣體的溫度?！敬鸢浮浚?）Q2，理由見解析；（2）見解析；（3），【解析】【詳解】（1）定容過程，吸收的熱量，用于增加氣體的內(nèi)能，則定壓過程，吸收的熱量，用于增加氣體的內(nèi)能和對(duì)外做功又因?yàn)?，則；（2）定容下的比熱容定壓下比熱容由（1）可知，，則；（3）氣體對(duì)外做功，有活塞向上移動(dòng)的高度因?yàn)槭堑葔鹤兓?，所以有解?2.在2022年北京冬奧會(huì)U型場(chǎng)地技巧決賽中，我國選手谷愛凌以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)奪得金牌。如圖所示，比賽所用的高山滑雪U型池由兩個(gè)半徑相同的四分之一圓柱面軌道和中央平直軌道連接而成，圓柱面軌道與軸處處垂直，軌道傾角為°，其長(zhǎng)度約為，半徑約為，軌道總寬度約為。為測(cè)試賽道，將一質(zhì)量為的滑塊，在P處由靜止釋放，滑塊以的速度從M點(diǎn)沖出U型池，沿豎直平面ABCD運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后在N點(diǎn)落回。已知P、M兩點(diǎn)間直線距離為，，，則：（1）P點(diǎn)至M點(diǎn)過程中，滑塊減少機(jī)械能△E；（2）若忽略一切阻力，求到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)滑塊對(duì)軌道的壓力F；（3）第一問中，滑塊從P點(diǎn)至M點(diǎn)減少的機(jī)械能為△E，若滑塊以進(jìn)入U(xiǎn)型池，假設(shè)仍能到達(dá)M點(diǎn)，試分析：是否能求出到達(dá)M點(diǎn)時(shí)滑塊的動(dòng)能。若能求出，求出動(dòng)能的數(shù)值，若求不出，請(qǐng)說明原因?！敬鸢浮浚?）；（2）144N，方向垂直軌道向下；（3）見解析【解析】【詳解】（1）滑塊從P點(diǎn)至M點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得由幾何關(guān)系得解得則滑塊減少的機(jī)械能（2）滑塊從P點(diǎn)至Q點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得解得滑塊運(yùn)動(dòng)可分解為沿軸方向的運(yùn)動(dòng)和垂直于軸圓柱面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，沿軸方向的加速度滑塊到達(dá)底端Q點(diǎn)時(shí)，沿軸的速度滿足解得滑塊在垂直于軸圓柱面內(nèi)的分速度與圓相切，則解得根據(jù)牛頓第二定律得解得由牛頓第三定律得，滑塊對(duì)軌道的壓力大小為方向垂直軌道向下。（3）求不出滑塊到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，因?yàn)檎麄€(gè)過程中，滑塊速度比第一問大，在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，減少的機(jī)械能比之前多。13.小明是一個(gè)科技發(fā)明愛好者，疫情期間對(duì)連鎖反應(yīng)小開關(guān)很感興趣，于是自己設(shè)計(jì)了一個(gè)，可以用于延時(shí)控制家里用電器的開關(guān)。如圖所示，與水平方向成夾角θ=37°，軌道間距為L(zhǎng)的兩平行金屬導(dǎo)軌BC、左端連接電容為C=2F的電容器，右端用絕緣光滑圓弧連接水平金屬導(dǎo)軌CD、，并在軌道上放置靜止的金屬導(dǎo)體棒b。在水平軌道末端兩點(diǎn)安裝絕緣的無摩擦固定轉(zhuǎn)軸開關(guān)，若導(dǎo)體棒b經(jīng)過兩點(diǎn)（無能量損失），轉(zhuǎn)軸開關(guān)會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°以擋住后面的金屬棒，金屬導(dǎo)體棒b則水平拋出，進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌，若金屬棒與軌道發(fā)生碰撞，金屬棒不反彈，繼續(xù)沿軌道運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌半徑為與水平面垂直，兩點(diǎn)略高于兩點(diǎn)，金屬棒可無碰撞通過。半圓形導(dǎo)軌末端與水平面相切于（導(dǎo)體棒通過無能量損失），水平面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，末端放置接觸式開關(guān)S。BC，長(zhǎng)度為d=4m，a，b棒質(zhì)量相同均為，電阻之比為2∶1，兩磁場(chǎng)、大小均為2T，導(dǎo)軌摩擦均不計(jì)?，F(xiàn)將導(dǎo)體棒a自靜止釋放，求：（1）導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)至?xí)r的速度大??；（2）水平金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，a，b棒可在水平軌道上達(dá)到共速且不會(huì)發(fā)生碰撞，在該過程中b棒上生熱；（3）接觸式開關(guān)S放在何位置導(dǎo)體棒才能打開開關(guān)所控制的用電器?！敬鸢浮浚?）4m/s；（2）；（3）見解析【解析】【詳解】（1）對(duì)導(dǎo)體棒受力分析滿足又根據(jù)電容的定義式有電容兩端電壓等于導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有U=E=BLv則流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流為由以上幾個(gè)式子求得a=2m/s2根據(jù)v2=2ad求得v=4m/s（2）因?yàn)閮筛鶎?dǎo)體棒在磁場(chǎng)中所受安培力大小相等方向相反，可視為一對(duì)相互作用力，所以兩棒系統(tǒng)動(dòng)量守恒求得根據(jù)能量守恒定律解得（3）若導(dǎo)體棒恰好通過位置滿足解得所以導(dǎo)體棒進(jìn)入半圓型軌道先做平拋運(yùn)動(dòng)將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平和豎直兩個(gè)方向有解得x=h=R故導(dǎo)體棒與軌道恰好在與半圓軌道碰撞根據(jù)幾何關(guān)系有導(dǎo)體棒自運(yùn)動(dòng)至開關(guān)位置過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有解得x=4m則開關(guān)放在距離半圓型軌道末端且位移位置，導(dǎo)體棒才能打開開關(guān)所控制的用電器。14.如圖所示，以圓柱底面中心O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系Oxyz，另一底面中心點(diǎn)坐標(biāo)為（0