2023-2024學年浙江省七彩陽光新高考研究聯盟高三（上）開學物理試卷

一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）

• 1．下列單位用國際單位制中的基本單位表示正確的是（　　）

  A．1Wb=1T?m2	B．1F=1 A 2 s 4 kg m 2
  C．1H=1 V s 2 C	D．1Pa=1 N m 2
  組卷：18引用：2難度：0.5

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• 2．2023年5月30日上午9時3分，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛星發射中心成功發射。歷時約6.5小時后，成功對接于空間站天和核心艙徑向端口。3名航天員隨后從神舟十六號載人飛船進入空間站天和核心艙，并計劃出艙完成空間站維護維修等任務。下列說法正確的是（　　）

  A．對接完成后，以空間站組合體為參考系，神舟十六號飛船是靜止的

  B．研究宇航員在艙外的活動姿態時，宇航員可以視為質點

  C．研究神舟十六號飛船繞地球運行的周期時，飛船不可以視為質點

  D．題中9時3分是指時間間隔
  組卷：51引用：5難度：0.9

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• 3．某運動員將質量為400g的足球踢出，足球在空中飛行的最大高度為4.5m,在最高點的速度為15m/s,g取10m/s²，忽略空氣阻力。足球從靜止開始運動到最高點的過程中，下列說法正確的是（　　）

  A．足球機械能守恒	B．合外力對物體做功18J
  C．運動員對足球做功63J	D．物體重力勢能增加63J
  組卷：58引用：3難度：0.6

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• 4．如圖所示，用與豎直方向成θ角（θ＜45°）的傾斜絕緣輕繩和絕緣豎直墻壁上可上下移動的帶電小球b共同固定一個帶正電小球a,小球a與小球b在同一水平線上，小球b對小球a的作用力為F₁。現將小球b沿絕緣豎直墻壁豎直平面向上移動一定距離并調整小球b的電荷量，使小球a、b連線與水平方向成θ角且保持小球a在原位置不動，此時小球b對小球a的作用力為F₂，則（　　）

  A．F1＜F2

  B．應減小小球b的電荷量

  C．輕繩a上的拉力始終大于球的重力

  D．輕繩a上的拉力變為原來的 F 2 2 F 2 1 倍
  組卷：92引用：3難度：0.6

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• 5．如圖所示，炮彈以速度v射出炮筒，方向與水平方向夾角為θ，若炮彈飛出后始終受到與運動方向相反，大小與速度滿足f=kv的空氣阻力（k為常數），考慮炮彈從出發到落回出發點等高處的過程，下列說法正確的是（　　）

  A．上升階段和下降階段用時相等

  B．到出發點等高處時速度與水平方向夾角大于θ

  C．到出發點等高處時速度與水平方向夾角小于θ

  D．若k足夠大，可能出現炮彈豎直下落的情況
  組卷：27引用：2難度：0.7

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• 6．我國古代春秋時期的管仲提出了系統的音樂理論“五度相生律”，把一組音按音調高低的次序排列起來就成為音階，分別稱作宮、商、角、徵、羽，若以頻率X為基準音，下表列出了此時音階中各音的頻率，假設一架古琴同時彈出音階中的“商”與“徵”，則（　　）
  

  音階名稱	宮	商	角	徵	羽
  頻率	X	9 4 X	81 32 X	3 2 X	27 16 X

  A．頻率之比為5：3

  B．在空中傳播的波長之比為2：3

  C．在空中傳播的速度不同

  D．兩個音可以在空中形成干涉
  組卷：35引用：2難度：0.5

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• 7．如圖甲，在天和核心艙中，我國航天員鍛煉使用的“太空自行車”是利用彈力帶增加阻力，通過克服彈力帶的阻力踩動踏板，并記錄相關數據。某同學根據電磁學的相關知識，設計了這樣的電磁版太空單車原理圖（圖乙）：在銅質輪子的外側有一些磁鐵（與輪子不接觸），人在健身時帶動輪子轉動，磁鐵與輪子間的距離可以調整，則下列說法正確的是（　　）
  

  A．若輪子用不可磁化但可導電的材料替換，則不能達到預期效果

  B．電磁版單車的輪子受到的阻力大小與其材料電阻率無關

  C．若磁鐵與輪子間距離變大，則通過降低輪子轉速可以達到相同的鍛煉效果

  D．用這兩種不同原理的太空單車鍛煉，最終轉化的能量形式是相同的
  組卷：62引用：2難度：0.6

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三、非選擇題（本題共7小題，共55分）實驗題（本題共7小題，共14分）

• 21．長為L、豎直放置的磁鐵產生穩恒磁場分布如圖所示，其中磁鐵內的磁場可視為勻強磁場，方向豎直向上；建立以磁鐵中心為原點O，豎直向上為z軸的坐標，則在磁鐵上方和下方區域，其磁感應強度大小分布相同，并可分為軸向分量B_z和徑向分量B_r，B_r垂直z軸對稱分布。在-

  L

  2

  ＜

  z

  ＜

  L

  2

  范圍內，磁鐵外部區域磁感應強度可近似為零。一圓心位于Oz軸上、質量為m,半徑為r₀、電阻值為R的圓環（其平面垂直Oz軸），從z=L處開始靜止下落，到z=-

  L

  2

  處（剛進入下方區域磁場），速度開始保持不變。已知在-L≤z≤-

  L

  2

  和

  L

  2

  ≤z≤L范圍內，圓環所在處的磁感應強度徑向分量大小B_r=B₀，在運動過程中圓環平面始終垂直Oz軸，不計空氣阻力。已知重力加速度g,求：
  （1）線圈在z=-

  L

  2

  處時的電流及方向（從下往上看）；
  （2）線圈從z=L運動到z=-L的過程中產生的焦耳熱Q；
  （3）線圈從z=L運動到z=-L所用時間t。
  組卷：50引用：2難度：0.3

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• 22．離子推進技術在太空探索中有廣泛的應用，其簡化裝置為如圖1所示，它由長L=1m、內外半徑分別為R₁=0.1m和R₂=0.3m的同軸圓柱面和半徑為R₂的兩圓形電極組成，并將其分為長度相同的電離區Ⅰ和加速區Ⅱ。電離區I充有稀薄的銫氣體，僅存在方向沿軸向的勻強磁場，內圓柱表面材料的逸出功W=5.0eV，在波長λ=124nm的光照射下可以持續向外發射電子，電子碰撞銫原子，使之電離成為一價正離子。Ⅰ區產生的正離子（初速度可視為零）進入電勢差U=3.64kV的加速區Ⅱ，被加速后從右側高速噴出產生推力。在出口處，燈絲C發射的電子注入正離子束中中和離子使之成為原子。已知銫離子質量M=2.2×10^-25kg,電子電荷量e=1.6×10^-19C，電子質量m=9×10^-31kg,普朗克常量與光速乘積hc≈1.24×10^-6eV?m。不計離子間、電子間相互作用。
  （1）求內圓柱表面發射電子的最大初速度v_m；
  （2）若I區所有光電子均不會碰到外圓柱面，求磁感應強度的最大值B_m；
  （3）若單位時間內有N=10¹⁸個銫離子進入區域Ⅱ，試求推進器的推力F；
  （4）為提高電離效果，一般不分Ⅰ區和Ⅱ區，在整個圓柱面區域內加載方向沿軸向的勻強磁場和同樣的加速電壓U，如圖2所示。光電子在磁場中旋轉的同時被加速，電離出更多的離子。以圓柱面中心軸線為x軸、左側電極圓心O為原點，建立坐標Ox,若剛被電離的離子初速度可近似為零，單位時間內離子數密度

  n

  =

  k

  （

  1

  -

  x

  L

  ）

  ，其中k=10²⁰/（m³?s）（垂直x軸截面分布情況相同），試求推進器的推力F'。
  
  組卷：29引用：2難度：0.4

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