浙江省江浙高中（县中）发展共同体2023-2024高三上学期10月联考物理试题（含解析）

2023学年第一学期江浙高中（县中）发展共同体高三年级10月联考（浙江卷）
物 理
考生须知：
1．本试卷共7页，20小题。本卷满分100分，考试时间90分钟；
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上；
3．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效；
4．非选择题的答案必须使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，确定后必须使用黑色字迹签字笔或钢笔描黑；
5．参加联批学校的学生可关注“启望教育”公众号查询个人成绩分析。
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.下列各物理量数值中的负号表示大小的是
A.重力势能 B.速度 C.电荷量 D.功
2.玉兔号是我国于2013年12月成功登陆月球的首辆月球车。如图所示是它正在月球表面行驶的照片，当它在月球表面行驶时，下列说法正确的是
A.月球车不受太阳的引力 B.月球车不受空气阻力
C.月球车惯性比地球上小 D.月球车所受重力比地球上大
3.跳水是我国传统优势项目，关于跳水运动下列说法中正确的是
A.欣赏跳水运动员空中腾飞翻转的优美姿态时可以将其看作质点
B.运动员对跳板的压力是因为跳板的形变产生的
C.跳板对运动员的支持力与重力是一对作用力与反作用力
D.运动员从接触水到最低点的过程中所受水的平均阻力一定大于重力
4.质量为m的小鸟，沿着与水平方向成角斜向上的方向匀减速直线飞行，某时刻速度为v，重力加速度为g，则
A.小鸟受空气作用力一定小于mg B.小鸟处于超重状态
C.小鸟在运动的过程中机械能可能守恒 D.该时刻重力对小鸟做功功率为mgv
5．将一个物体以一定的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，上升过程中，物体的动能为，上升高度为h，物体的重力势能为，运动的速度为v，物体的机械能为E，运动时间为t。下列描述上述物理量关系的图像一定错误的是
A. B. C. D.
6.在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为M的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一个质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，球的球心为O，此时OB与竖直方向的夹角为，如图所示。正方体与水平地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则
A.正方体对球体支持力
B.墙壁对球的支持力
C.地面对正方体的摩擦力
D.若小球下移一小段重新静止，地面对正方体支持力增大
7.2021年5月21日“祝融号”火星车成功着陆于火星表面。已知火星的质量约为地球的110，半径约为地球的。已知地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，则
A.在地球上最多能举起200kg的机器人在火星上最多能举起80kg
B.“祝融号”的发射速度大于16.7km/s
C.火星的第一宇宙速度为
D.根据题目所给的条件无法求出火星的密度
8.如图为某加速度传感器示意图，M极板固定并接地，当物体的加速度变化时，与N极板相连弹簧的长度会发生变化。图中R为定值电阻，p为两极板间一点，下列对传感器描述正确的是
A.当与N极板相连的弹簧长度不变时，电流表示数为零，电容器两极板不带电
B.当与N极板相连的弹簧变长时，p点电势降低
C.当与N极板相连的弹簧变短时，电流由a向b流过电流表
D.当与N极板相连的弹簧变短时，电容器的电容增大
9.两波源分别位于坐标原点和x＝14m处，t＝0时刻两波源开始起振，t＝4s时的波形图如图所示，此时平衡位置在x＝4m和x＝10m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置位于x＝7m处，质点N的平衡位置位于x＝6m处，则
A.t＝6s时两列波相遇 B.从0到10s内质点N通过的路程为2.4m
C.t＝7.5s时质点M的速度在增大 D.t＝10s时质点N的振动方向沿y轴负方向
10.图甲是一种振动发电装置的示意图，半径为r＝0.1m、匝数n＝10的线圈位于辐向分布的磁场中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度的大小均为，线圈电阻为，它的引出线接有的小灯泡L，外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示，不计一切摩擦，则
甲 乙 丙
A.小灯泡中在10s内消耗电能20J B.小灯泡中电流的有效值为1A
C.t＝0.1s时电压表的示数为3.0V D.t＝0.1s时外力的大小为2N
11.如图所示，电阻不计的水平导轨间距0.5m，导轨处于方向与水平面成53°角斜向右上方的磁感应强度为5T的匀强磁场中。导体棒ab垂直于导轨放置且处于静止状态，其质量m＝1kg，电阻R＝0.9Ω，与导轨间的动摩擦因数，电源电动势E＝10V，其内阻r＝0.1Ω，定值电阻的阻值。不计定滑轮的摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳对ab的拉力沿水平方向，重力加速度g取10，，，则
A.导体棒ab受到的摩擦力方向一定向右 B.导体棒ab受到的安培力大小为5N，方向水平向左
C.重物重力G最小值是1.5N D.重物重力G最大值是7.5N
12.目前地球上的能量绝大部分来自太阳内部核聚变时释放的核能。如图所示，太阳能路灯的额定功率为P，光电池系统的光电转换效率为。用表示太阳辐射的总功率，太阳与地球的间距为r，地球半径为R，光在真空中传播的速度为c。太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，电池板接收太阳垂直照射的等效面积为S，在时间t内
A.到达地球表面的太阳辐射总能量约为 B.路灯正常工作消耗的太阳能约为
C.路灯正常工作所需日照时间约为 D.因释放核能而带来的太阳质量变化约为
13.一种发光装置是由半径为R的半球体透明介质和发光管芯组成的，管芯发光部分MN是一个圆心与半球体介质球心O重合的圆面。其纵截面如图所示，OB⊥AC，MN上的E点发出的一条光线经D点的折射光线平行OB，已知，圆弧AD长，则下列说法正确的是
A.该透明介质折射率为
B.沿EB方向的光线从半球面射出时的折射角是45°
C.为使从管芯射向半球面上的所有光线都不会发生全反射，MN的半径要小于
D.不论发光管芯的半径多大，总会有部分光线到达球面时发生全反射现象
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3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。全部选对得3分，选对但不选全得2分，有选错的得0分）
14.下列说法正确的是
A.不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
B.LC振荡电路中，当电容器极板两端电压增大时电路中的电流减小
C.同一介质中折射率大的光，其光子动量越大
D.受潮后粘在一起的蔗糖没有固定的形状，所以蔗糖是非晶体
15.钚（）静止时衰变为激发态和α粒子，激发态铀核立即衰变为稳态铀核，并放出能量为的γ光子。已知钚、稳态轴核和α粒子的质量分别记为，和，衰变放出光子的动量可忽略且该过程释放的核能除去γ光子的能量外全部转化为和α粒子的动能。在匀强磁场中衰变产生的和α粒子，两者速度方向均与磁场垂直，做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A.和α粒子在磁场中匀速圆周运动轨迹为外切圆
B.的比结合能大于的比结合能
C.的动能为
D.α粒子的动能为
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）
Ⅰ.（7分）
（1）某同学用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。小球沿斜槽轨道PQ滑下后在Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，小球落在挡板上时，小球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放小球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
①下列实验操作合理的有 。
A.应选用光滑斜槽轨道，且使其末端保持水平 B.硬板应保持竖直，小球采用密度大的钢球
C.每次小球需从斜槽任一位置由静止释放 D.每次必须等距离的下降挡板，记录钢球位置
②请在图中选择最合理抛出点位置 （填写“甲”“乙”或“丙”）
甲 乙 丙
③在“探究平抛运动水平方向分运动的特点”的实验中，将白纸换成方格纸，每个小方格边长L＝1.25cm。实验记录了钢球在运动中的4个点迹，如图所示，则 （填“＞”“＝”或“＜”），该小球做经过C点速度为 m/s。（g取10计算结果保留三位有效数字）
（2）用如图实验装置验证A、B、C组成的系统机械能守恒。B和C从高处由静止开始下落。
①A（含挡光片）通过光电门可测出时间，并测出A初始位置与光电门之间距离以及A、B、C的质量，即可验证机械能守恒。挡光片宽度d如图所示，则d＝ cm。
②某次实验分析数据发现，系统重力势能减少量小于系统动能增加量，造成这个结果的原因可能是 。
A.细绳、滑轮并非轻质而有一定质量 B.滑轮与细绳之间产生滑动摩擦
C.计算重力势能时g的取值比实际值大 D.挂物块C时不慎使B具有向下的初速度
Ⅱ.（5分）
某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。他根据老师提供的以下器材，画出了如图所示的原理图。
甲
①电压表V（量程3V，内阻约为10kΩ）
②电流表G（量程3mA，内阻）
③电流表A（量程3A，内阻约为0.5Ω）
④滑动变阻器（0—20Ω，2A）
⑤滑动变阻器（0—500Ω，1A）
⑥定值电阻
⑦开关S和导线若干
（1）该同学发现电流表A的量程太大，于是他将电流表G与定值电阻并联，实际上是进行了电表的改装，要求改装后的电流表量程是0.6A。则 （保留两位有效数字）。
（2）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是 。（填写器材编号）
（3）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的内阻r＝ Ω（结果取二位有效数字），电压表某次测量如图丙所示，则其读数为 V，理论上利用该电路测量结果与电池实际内阻相比 （填“偏大”、“偏小”、“相等”）。
乙 丙
Ⅲ.（2分）
用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”或“没影响”）；某实验小组在探究变压器的电压与匝数的关系实验中，某同学在实验后发现变压器铁芯发热，其原因是 。
17.（8分）
如图1所示，上端开口的导热汽缸放置在水平面上，质量为m、横截面积为s的活塞密封了一定质量的理想气体。当环境温度为时，活塞静止的位置与汽缸底部距离为h，离缸口的距离为0.5h。已知重力加速度为g，活塞厚度及活塞与汽缸壁之间的摩擦不计，大气压强为。
图1
（1）若缓慢升高环境温度，使活塞刚好上移到气缸口，求此时的环境温度；
（2）若先在缸内壁紧贴活塞上表面固定一小卡环（与活塞接触但没有作用力），如图2所示，再缓慢升高环境温度到，求升温后卡环对活塞的压力大小；
图2
（3）上问中的升温过程相对于（1）问中的升温过程，气体少吸收的热量为多少？
18.（11分）
如图所示，足够长的光滑水平轨道AB的左端与足够长的倾角为37°的传送带相接（滑块经过此位置滑上传送带时机械能无损失），传送带逆时针匀速转动，皮带运动速度m/s；右边是光滑竖直半圆轨道，半径R＝0.8m。用轻质细线连接可看作质点的甲、乙两滑块，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧压缩时的弹性势能为72J，弹簧与甲、乙两滑块不拴连。甲的质量为kg，甲、乙均静止在水平轨道上：（重力加速度大小g取10，，）
（1）固定乙滑块，烧断细线，求甲滑块离开弹簧后进入半圆轨道通过D点时对轨道的压力大小；
（2）固定甲滑块，烧断细线，乙滑块离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离（相对于A点）为s＝8m，设传送带与乙滑块间动摩擦因数为0.5，求滑块乙的质量；
（3）甲、乙两滑块均不固定，烧断细线以后，撤去弹簧，若甲在右侧半圆轨道上运动时能从D飞出或不脱离轨道，则乙的质量应符合什么条件？（不考虑甲、乙再次相碰的情况）
19.（11分）
如图甲所示，两根完全相同的金属导轨平行放置，宽L＝3m，其中倾斜部分abcd光滑且与水平方向夹角为，匀强磁场垂直斜面向下，磁感应强B＝0.5T，轨道顶端ac接有电阻R＝1.5Ω。导轨水平部分粗糙，动摩擦因数为且只有边界zk、ke、ep、pn、nf、fz之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为B＝0.5T，其中磁场左边界zk长为1m，边界ke、zf与水平导轨间夹角均为且长度相等，磁场右边界pn与两个导轨垂直。一金属棒与导轨接触良好，在斜面上由静止释放，到达底端bd时已经匀速，速度大小为m/s。当金属棒进入导轨的水平部分时（不计拐角处的能量损失），给金属棒施加外力，其在轨道水平部分zkef之间运动时速度的倒数与位移x图像如图乙所示，棒运动到ef处时撤去外力，此时棒速度大小为最终金属棒恰能运动到磁场的右边界pn处。已知运动中金属棒始终与导轨垂直，金属棒连入电路中的电阻为r＝0.5Ω，金属棒在水平导轨上从bd边界运动到pn边界共用时，。求：
甲 乙
（1）金属棒的质量m的大小；
（2）水平磁场边界ep的长度d为多少；
（3）金属棒在水平导轨上运动时，外力所需做的功。
20.（11分）
如图所示，在xOy平面内，有两个半圆形同心圆弧，与坐标轴分别交于a、b、c点和a＇、b＇、c＇点，其中圆弧a＇b＇c＇的半径为R．两个半圆弧之间的区域内分布着辐射状的电场，电场方向由原点O向外辐射，两圆弧间的电势差为U．圆弧a＇b＇c＇上方圆周外区域，存在着上边界为的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，圆弧abc内无电场和磁场。O点处有一粒子源，在xOy平面内向x轴上方各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，带电粒子射出时的初速度大小均为，被辐射状的电场加速后进入磁场。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动．
（1）求粒子经辐射电场加速后进入磁场时的速度大小；
（2）要有粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场，求磁场的磁感应强度的最大值，及此时从磁场上边界垂直射出的粒子在磁场中运动的时间t；
（3）当磁场中的磁感应强度大小变为第（2）问中的倍，且磁场上边界调整为y＝1.6R时，求能从磁场上边界射出粒子的边界宽度L.
江浙高中（县中）发展共同体2023学年第一学期
高三年级10月联考试题（浙江卷）
高三物理参考答案
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．A
2．B
3．D
4．C
5．B
6．B
【解析】球的受力分析如图所示
根据受力平衡可得，，解得 ，，所以A错误，B对。立方体受静摩擦力，所以C错误；由竖直方向平衡可知，地面对球体支持力不变，所以D错误。
7．C
8．B
【解析】
A．静止时，电流表示数为零，但两极板与电源连接，带正、负电荷，A错误；
B.根据，N极板由静止突然向“前”运动，两板间距减小，电容器的电场强度E增大，P点电势降低，B正确；
C．N极板由静止突然向“后”运动，电容器电容减小，根据两极板电势差不变，电荷量减小，电容器放电，由图可知，电流由b向a流过电流表，C错误；
D．N极板由静止突然向“后”运动，根据两板间距变大，电容器电容变小，D错误。
故选B。
9．B
【解析】
A．由图可知两列波的波长均为，周期为T＝4s，则波速为
如图波相遇，再运动的时间，所以两列波相遇时
则两列波在7s时相遇，故A错误；
B．开始计时后左右波两列波传到N点时间差为2s，左边波引起N点路程为
时两列波都传到N点后N点振动加强，振幅为2A，后2s路程为1.6m，总路程2.4m。故B正确；
C．M点起振方向是y轴负方向，t＝9s时质点M振动的时间
所以t＝7.5s时质点M离开平衡位置向下运动，速度在减小，故C错误；
D．左边的波传播的N点的时间
右边的波传播到N点的时间
此后两列波在N点振动加强，合振幅为0.8m，所以t＝10s时质点N经过平衡位置向上运动故D错误；
故选B。
10．D
【解析】
AB．由题意及法拉第电磁感应定律知，线圈在磁场中做往复运动，产生的感应电动势的大小符合正弦曲线变化规律，线圈中的感应电动势的峰值为
故小电珠中电流的峰值为1A，电流有效值为，故A，B错误；
C．电压表示数为，故C错误；
D．当t＝0.1s也就是时，外力的大小为，故D正确。故选D。
11．D
【解析】由闭合电路欧姆定律可得，故A错误；
ab受到的安培力大小为，方向垂直于磁场左下，所以B错误；
CD．①若导体棒ab恰好有水平向左的运动趋势时，导体棒所受静摩擦力水平向右，则由共点力平衡条件可得，，，联立解得
②若导体棒ab恰好有水平向右的运动趋势时，导体棒所受静摩擦力水平向左，则由共点力平衡条件可得，，，联立解得
综合可得，重物重力G的取值范围为0.5N≤G≤7.5N，故选D
12．C
【解析】
A．以太阳为球心r为半径的球面积为，因此到达地球单位面积功率
即
因此到达地球表面的太阳辐射总能量约为，故A错误；
B．路灯正常工作消耗的太阳能约为，故B错误；
C．路灯需要的总能量
因此路灯正常工作所需日照时间约为，故C正确；
D．因释放核能而带来的太阳质量变化约为，故D错误。故选B。
13．C
【解析】
A．光路图如图所示，由几何关系可知光线入射到D点的入射角，折射角，则折射率为，故A错误；
CD．设临界角为C，则
从发光管上某点发出的光线与MN的夹角设为，射到球面上的入射角设为，该点到O点的距离设为r，由正弦定理可知，所以当且时，最大。最大时有
所有光线能射出时有，可得MN的半径，故C正确，D错误；
B．沿EB方向的光线光路图如图所示。由几何知识可得
所以光线可以发生折射，设折射角为，则有，解得，故B错误。故选C。
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3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。全部选对得3分，选对但不选全得2分，有选错的得0分）
14．BC
15．ABD
【解析】
A．由题意可知衰变产生的和α粒子带电性相同，速度方向相反，故两粒子在同一匀强磁场中外切，A正确；
B．由于衰变时放出核能，比结合能增大，所以B正确
C．由能量守恒可知，由爱因斯坦质能方程可知，解得
，C错误
D．由动量守恒可知并且有，
综上可得
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．除标示出2分外，其余每空1分。
Ⅰ．B 乙 ＞ 1.25 1.09cm D
Ⅱ．0.50 ④（写成也对） 1.0 1.30 偏小
Ⅲ．偏大 铁芯产生涡流
17．
（1）气体发生等压变化，升高后的温度为，做等压变化
解得
（2）开始时，缸内气体压强，
做等容变化，解得
设卡环对活塞的压力大小为F，则，解得F＝4mg
（3）两个过程中气体内能增量相同，据热力学第一定律在（1）问中有，在（2）问中有，则（1）问中比（2）问中多吸收热量
18．
（1）解：固定乙，烧断细线，甲离开弹簧的速度满足
甲从B运动到D过程中据动能定理有
甲在D点：，联立得
由牛顿第三定律知
（2）解：乙滑上传送带做匀减速运动，开始
后加速度
由运动学公式：，得v＝12m/s
由机械能守恒定律得弹簧压缩时的弹性势能，解得乙的质量
（3）解：甲、乙均不固定，烧断细线以后满足：，
之后甲沿轨道上滑，设上滑到圆心等高时，满足，得
设恰好从D飞出时，满足，得
得到g或，即乙的质量应符合或（算出一种情况得2分，做全得4分）
19．
（1）由题意知，金属棒在斜面上运动，匀速时，受力平衡：
其中动生电动势：，电流：，代入数据得到：m＝1.8kg
（2）由几何关系可知，bd边界与边界ef的距离为1m，图像与横轴所围面积代表金属棒从bd到ef的时间，
则金属棒从ef运动到pn所用时间为
从撤去外力到运动至pn处，由动量定理：
代入数据，联立求得：d＝2.4m；
（3）金属棒在水平轨道zkef间运动时，金属棒所受安培力：
而电流：
动生电动势：
金属棒切割磁感线的有效长度：，联立得：
由图像得：，变形得到：，联立得：
金属棒在水平轨道zkef间运动过程中，所以
由动能定理有：，解得
20．
（1）设粒子被电场加速后速度为v，由动能定理得：
解得
（2）垂直磁场上边界射出的粒子的圆心O＇必在磁场上边界上，设该粒子做匀速圆周运动的轨道半径为r，满足磁感应强度有最大值，即r有最小值，又因为
当r有最小值时，OO＇取最小值，OO＇最小值为O点到磁场上边界的距离2R，故：，
由以上各式可得：
设此时粒子进入磁场时速度方向与y轴正方向的夹角为，则，故
由于带电粒子在磁场中的运动周期：，
此时垂直于磁场上边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间：。
（3）当时，根据，可得带电粒子在磁场中的运动半径，当粒子与磁场上边界相切时，切点为粒子能够到达上边界的最左端，由几何关系可知，粒子能够到达上边界的最左端与y轴的距离为，
其中r＇为粒子圆周运动的圆心到O点的距离满足。
粒子能够到达上边界的最右端与y轴的距离为
可知能从磁场上边界射出粒子边界宽度为

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