2023-2024学年浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三（上）开学物理试卷

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．下列单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　）

  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
  组卷：18引用：2难度：0.5

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• 2．2023年5月30日上午9时3分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。历时约6.5小时后，成功对接于空间站天和核心舱径向端口。3名航天员随后从神舟十六号载人飞船进入空间站天和核心舱，并计划出舱完成空间站维护维修等任务。下列说法正确的是（　　）

  A．对接完成后，以空间站组合体为参考系，神舟十六号飞船是静止的

  B．研究宇航员在舱外的活动姿态时，宇航员可以视为质点

  C．研究神舟十六号飞船绕地球运行的周期时，飞船不可以视为质点

  D．题中9时3分是指时间间隔
  组卷：51引用：5难度：0.9

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• 3．某运动员将质量为400g的足球踢出，足球在空中飞行的最大高度为4.5m,在最高点的速度为15m/s,g取10m/s²，忽略空气阻力。足球从静止开始运动到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　）

  A．足球机械能守恒	B．合外力对物体做功18J
  C．运动员对足球做功63J	D．物体重力势能增加63J
  组卷：58引用：3难度：0.6

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• 4．如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜绝缘轻绳和绝缘竖直墙壁上可上下移动的带电小球b共同固定一个带正电小球a,小球a与小球b在同一水平线上，小球b对小球a的作用力为F₁。现将小球b沿绝缘竖直墙壁竖直平面向上移动一定距离并调整小球b的电荷量，使小球a、b连线与水平方向成θ角且保持小球a在原位置不动，此时小球b对小球a的作用力为F₂，则（　　）

  A．F1＜F2

  B．应减小小球b的电荷量

  C．轻绳a上的拉力始终大于球的重力

  D．轻绳a上的拉力变为原来的 F 2 2 F 2 1 倍
  组卷：91引用：3难度：0.6

  解析

• 5．如图所示，炮弹以速度v射出炮筒，方向与水平方向夹角为θ，若炮弹飞出后始终受到与运动方向相反，大小与速度满足f=kv的空气阻力（k为常数），考虑炮弹从出发到落回出发点等高处的过程，下列说法正确的是（　　）

  A．上升阶段和下降阶段用时相等

  B．到出发点等高处时速度与水平方向夹角大于θ

  C．到出发点等高处时速度与水平方向夹角小于θ

  D．若k足够大，可能出现炮弹竖直下落的情况
  组卷：26引用：2难度：0.7

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• 6．我国古代春秋时期的管仲提出了系统的音乐理论“五度相生律”，把一组音按音调高低的次序排列起来就成为音阶，分别称作宫、商、角、徵、羽，若以频率X为基准音，下表列出了此时音阶中各音的频率，假设一架古琴同时弹出音阶中的“商”与“徵”，则（　　）
  

  音阶名称	宫	商	角	徵	羽
  频率	X	9 4 X	81 32 X	3 2 X	27 16 X

  A．频率之比为5：3

  B．在空中传播的波长之比为2：3

  C．在空中传播的速度不同

  D．两个音可以在空中形成干涉
  组卷：35引用：2难度：0.5

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• 7．如图甲，在天和核心舱中，我国航天员锻炼使用的“太空自行车”是利用弹力带增加阻力，通过克服弹力带的阻力踩动踏板，并记录相关数据。某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的电磁版太空单车原理图（图乙）：在铜质轮子的外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁与轮子间的距离可以调整，则下列说法正确的是（　　）
  

  A．若轮子用不可磁化但可导电的材料替换，则不能达到预期效果

  B．电磁版单车的轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关

  C．若磁铁与轮子间距离变大，则通过降低轮子转速可以达到相同的锻炼效果

  D．用这两种不同原理的太空单车锻炼，最终转化的能量形式是相同的
  组卷：62引用：2难度：0.6

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三、非选择题（本题共7小题，共55分）实验题（本题共7小题，共14分）

• 21．长为L、竖直放置的磁铁产生稳恒磁场分布如图所示，其中磁铁内的磁场可视为匀强磁场，方向竖直向上；建立以磁铁中心为原点O，竖直向上为z轴的坐标，则在磁铁上方和下方区域，其磁感应强度大小分布相同，并可分为轴向分量B_z和径向分量B_r，B_r垂直z轴对称分布。在-

  L

  2

  ＜

  z

  ＜

  L

  2

  范围内，磁铁外部区域磁感应强度可近似为零。一圆心位于Oz轴上、质量为m,半径为r₀、电阻值为R的圆环（其平面垂直Oz轴），从z=L处开始静止下落，到z=-

  L

  2

  处（刚进入下方区域磁场），速度开始保持不变。已知在-L≤z≤-

  L

  2

  和

  L

  2

  ≤z≤L范围内，圆环所在处的磁感应强度径向分量大小B_r=B₀，在运动过程中圆环平面始终垂直Oz轴，不计空气阻力。已知重力加速度g,求：
  （1）线圈在z=-

  L

  2

  处时的电流及方向（从下往上看）；
  （2）线圈从z=L运动到z=-L的过程中产生的焦耳热Q；
  （3）线圈从z=L运动到z=-L所用时间t。
  组卷：49引用：2难度：0.3

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• 22．离子推进技术在太空探索中有广泛的应用，其简化装置为如图1所示，它由长L=1m、内外半径分别为R₁=0.1m和R₂=0.3m的同轴圆柱面和半径为R₂的两圆形电极组成，并将其分为长度相同的电离区Ⅰ和加速区Ⅱ。电离区I充有稀薄的铯气体，仅存在方向沿轴向的匀强磁场，内圆柱表面材料的逸出功W=5.0eV，在波长λ=124nm的光照射下可以持续向外发射电子，电子碰撞铯原子，使之电离成为一价正离子。Ⅰ区产生的正离子（初速度可视为零）进入电势差U=3.64kV的加速区Ⅱ，被加速后从右侧高速喷出产生推力。在出口处，灯丝C发射的电子注入正离子束中中和离子使之成为原子。已知铯离子质量M=2.2×10^-25kg,电子电荷量e=1.6×10^-19C，电子质量m=9×10^-31kg,普朗克常量与光速乘积hc≈1.24×10^-6eV•m。不计离子间、电子间相互作用。
  （1）求内圆柱表面发射电子的最大初速度v_m；
  （2）若I区所有光电子均不会碰到外圆柱面，求磁感应强度的最大值B_m；
  （3）若单位时间内有N=10¹⁸个铯离子进入区域Ⅱ，试求推进器的推力F；
  （4）为提高电离效果，一般不分Ⅰ区和Ⅱ区，在整个圆柱面区域内加载方向沿轴向的匀强磁场和同样的加速电压U，如图2所示。光电子在磁场中旋转的同时被加速，电离出更多的离子。以圆柱面中心轴线为x轴、左侧电极圆心O为原点，建立坐标Ox,若刚被电离的离子初速度可近似为零，单位时间内离子数密度

  n

  =

  k

  （

  1

  -

  x

  L

  ）

  ，其中k=10²⁰/（m³•s）（垂直x轴截面分布情况相同），试求推进器的推力F'。
  
  组卷：29引用：2难度：0.4

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