浙江省2024年高三上学期物理期末联考试题

1浙江省2024年高三上学期物理期末联考试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．如图所示，一节干电池的电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1.0Ω，外电路电阻为R，接通电路后，则（）A．电压表读数一定是1.5VB．电流表读数可能达到2.0AC．电源每秒钟有1.5J的化学能转化为电能D．1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做功为1.5J2．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT，现用水平拉力F拉其中一个质量为3mA．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到FTC．当F逐渐增大到1.5FTD．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为23．如图所示，一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰，碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中，假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.2，与沙坑的距离为1m，g取10m/s2，物块可视为质点，则A碰撞前瞬间的速度为（）A．0.5m/s B．1.0m/s C．2.0m/s D．3.0m/s4．一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v0运动，t=0时刻起对它施加一与速度v0垂直、大小为F的水平恒力，则t时刻力F的功率为（）A．0 B．F2tm C．F(5．如图甲所示的电路中，R表示电阻，L表示线圈的自感系数。改变电路中元件的参数，使i－t曲线图乙中的①改变为②。则元件参数变化的情况是（）A．L增大，R不变 B．L减小，R不变C．L不变，R增大 D．L不变，R减小6．如图所示，a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场，a粒子打在B板的a'点，b粒子打在B板的b'点，若不计重力，则（）A．a的电荷量一定大于b的电荷量 B．b的质量一定大于a的质量C．a的比荷一定大于b的比荷 D．b的比荷一定大于a的比荷二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7．如图所示的“U”形框架固定在绝缘水平面上，两导轨之间的距离为L，左端连接一阻值为R的定值电阻，阻值为r、质量为m的金属棒垂直地放在导轨上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现给金属棒以水平向右的初速度v0，金属棒向右运动的距离为x后停止运动，已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为Q，重力加速度为g，忽略导轨的电阻，整个过程金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中（）A．磁场对金属棒做功为R+rB．流过金属棒的电荷量为BLxC．整个过程因摩擦而产生的热量为1D．金属棒与导轨之间的动摩擦因数为v8．下列说法中正确的是（）A．布朗微粒越大，受力面积越大，所以布朗运动越激烈B．在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子力先增大后减小再增大C．在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子势能先增大后减小D．两个系统达到热平衡时，它们的分子平均动能一定相同E．外界对封闭的理想气体做正功，气体的内能可能减少9．地球探测器的发射可简化为以下过程。先开动发动机使探测器从地表由静止匀加速上升至100km高处，该过程的平均加速度约为30m/s2。再开动几次发动机改变探测器速度的大小与方向，实现变轨，最后该探测器在100km高度绕地球做匀速圆周运动。已知探测器的质量约为2×102kg，地球半径约为A．直线上升过程的末速度约为1B．直线上升过程发动机的推力约为7C．直线上升过程机械能守恒D．绕地球做匀速圆周运动的速度约为710．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是（）A．粒子获得的最大动能与加速电压无关B．粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为n+1C．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为t=D．若fm<三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。所用打点计时器为电火花打点计时器。（1）实验室除了提供图甲中的器材，还备有下列器材可供选择：A.220V交流电源B．天平C．秒表D．导线E.墨粉纸盘。其中不必要的器材是(填对应的字母），缺少的器材是。（2）对于实验要点，下列说法正确的是____。A．应选用体积较小且质量较小的重锤B．安装器材时必须保证打点计时器竖直，以便减少限位孔与纸带间的摩擦C．重锤下落过程中，应用手提着纸带，保持纸带始终竖直D．根据打出的纸带，用△x=gT2求出重力加速度再验证机械能守恒（3）该同学选取了一条纸带，取点迹清晰的一段如图乙所示，将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6，计时点1、3，2、5和4、6之间的距离分别为x1，x2，x3。已知当地的重力加速度为g，使用的交流电频率为f，则从打计时点2到打计时点5的过程中，为了验证机械能守恒定律，需检验的表达式为。（4）由于阻力的作用，使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重锤动能的增加量。若重锤的质量为m，根据(3)中纸带所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小F=(结果用m、g、x1、x2、x3)表示）。12．某同学欲将量程为ct2R、内阻为PC=R2的表头改装成一个多用电表，改装后的电表有几个不同量程，分别为量程为sinisinr和sinr=Rct的双量程电压表及量程为t'=PDv（1）表笔A应为（填“红”或“黑”）色；（2）将开关S1断开，S2置于“1”挡时，多用电表用于测量（填“电流”或“电压”）；开关S1闭合，S（3）定值电阻的阻值R1=Ω，R2=Ω、R四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为m的小滑块，斜面倾角θ＝37°，木板受到沿斜面向上拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与力F的关系如图乙所示，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos（1）小滑块与木板的动摩擦因数为多少？（2）当拉力F＝20N时，长木板的加速度大小为多大？14．处于真空中的圆柱形玻璃的横截面如图所示，AB为水平直径，玻璃砖的半径为R，O为圆心，P为圆柱形玻璃砖上的一点，与水平直径AB相距R2，单色光平行于水平直径AB射向该玻璃砖。已知沿直径AB射入的单色光透过玻璃的时间为t，光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，求：

（1）该圆柱形玻璃砖的折射率n；（2）从P点水平射入的单色光透过玻璃砖的时间。15．在水面上P点正下方有两个点光源a、b，a、b分别发出红光和绿光，它们对水的折射率分别为n1和n2。结果发现在水面上只形成了一个半径为R的蓝色圆形区域，显然这是红光和绿光复合而成的。求（1）a、b点的高度差是多少?（2）若点光源a到P的距离加倍，圆圈边缘为什么颜色?圆图面积变化多少?

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A、电压表测量路端电压，读数小于电动势1.5V，故A错误；

B、外电阻和内电阻串联，根据闭合电路欧姆定律得I=故B错误；

C、电路的电流未知，无法求出每秒钟转化为电能的数值，故C错误；

D、根据电动势的定义可知，电动势为1.5V，表明1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做的功为1.5J，故D正确。

故答案为：D。

【分析】明确电路的连接方式及各电表的测量对象，再根据闭合电路的欧姆定律及串并联规律确定各电表示数的大小情况。熟悉掌握电动势的定义内容。2．【答案】C【解析】【解答】A、对质量为2m的木块受力分析可知，受重力、地面对木块的支持力、质量为m的木块的压力和摩擦力，轻绳对木块的拉力共5个力，A错误；

BC、由轻绳能承受的最大拉力FT，有F解得a=由整体可知F=6ma=2故B错误，C正确；

D、质量m和2m的木块间的摩擦力F故D错误。

故答案为：C。

【分析】根据m的受力情况确定m与2m物体之间是否存在摩擦力，继而确定2m物体的受力情况。整体的加速度相等，再根据整体法及隔离法对恰当的研究对象运用牛顿第二定律进行分析解答。3．【答案】D【解析】【解答】碰撞后B做匀减速运动，由动能定理得−μ⋅2mgx=0−代入数据得v=2m/sA与B碰撞的过程中A与B组成的系统在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，则m由于没有机械能的损失，则1联立可得v故答案为：D。

【分析】两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒，利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可。4．【答案】B【解析】【解答】根据牛顿第二定律有F=ma因F⊥v0根据功率的定义可知PB符合题意，ACD不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用牛顿第二定律结合速度公式和功率的表达式可以求出功率的大小。5．【答案】A【解析】【解答】电源电阻不计，由图可知，放电达到的最大电流相等，而达到最大电流的时间不同，说明回路中的电阻值不变，即电阻R不变；电流的变化变慢，所以线圈的阻碍作用增大，即自感系数L增大，A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。

【分析】利用其放电时达到最大电流的时间不同可以判别电感的阻碍作用不同；利用其电流最大值相同可以判别其电阻相同；利用其电流变化的快慢可以判别电感的大小。6．【答案】C【解析】【解答】设任一粒子的速度为v，电量为q，质量为m，加速度为a，运动的时间为t，则加速度为：a=时间为：t=偏转量为：y=因为两个粒子的初速度相等，则t∝x，则得a粒子的运动时间短，则a的加速度大，a粒子的比荷qm故答案为：C

【分析】利用类平抛的位移公式结合牛顿第二定律可以比较比荷的大小。7．【答案】B,D【解析】【解答】A、通过R和r的电流相等，R上产生的热量为Q，所以回路中产生的焦耳热Q由功能关系可知，导体棒克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热，所以磁场对金属棒做功W故A错误；

B、由法拉第电磁感应定律得E=又ΔΦ=BLx，q=IΔt，I=得流过金属棒的电荷量q=故B正确；

C、由能量守恒可1所以整个过程因摩擦而产生的热量Q故C错误；

D、由C选项的分析可知Q解得μ=故D正确。

故答案为：BD。

【分析】根据串并联电路规律确定回路中产生的总焦耳热的大小。导体棒克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热。根据能量守恒定律及摩擦力做功公式确定摩擦产生的热量及摩擦因数的大小。熟悉掌握利用法拉第地磁感应定律及欧姆定律和电荷量公式确定流过导体棒电荷量的推导公式。8．【答案】B,D,E【解析】【解答】A．布朗运动微粒越大，受力面积越大，液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的越趋于平衡，所以布朗运动越不剧烈，A不符合题意；B．在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子力先增大后减小再增大，如图所示：B符合题意；C．在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子势能先减小后增大，如图所示：C不符合题意；D．温度是分子平均动能的标志，两个系统达到热平衡时，温度相同，它们的分子平均动能一定相同，D符合题意；E．根据热力学第一定律：ΔU=Q+W外界对封闭的理想气体做正功W>0，但气体和外界的热交换不明确，气体的内能可能减少，故E正确。故答案为：BDE。【分析】颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；根据分子力和分子距离的图像和分子势能和分子之间距离图像，分析分子力和分子势能随r的变化情况；两个系统达到热平衡时，温度相同；根据热力学第一定律判断。9．【答案】B,D【解析】【解答】A、匀加速上升过程有v解得v=2.45×故A错误；

B、匀加速上升过程有F-mg=ma解得F=7.96×故B正确；

C、匀加速上升过程除地球引力做功外，还有发动机推力做功，则机械能不守恒，C错误；

D、匀速圆周运动过程有G解得v又有G解得v故D正确。

故答案为：BD。

【分析】确定探测器匀速上升过程的受力情况及各力的做功情况，继而确定上升过程是否机械能守恒。再根据匀变速直线运动规律及牛顿第二定律确定上升过程的末速度及推力的大小。探测器做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，再根据牛顿第二定律结合地面上物体所受重力等于万有引力进行解答。10．【答案】A,C,D【解析】【解答】A.当粒子出D形盒时，速度最大，动能最大，根据qvB=mv2R则粒子获得的最大动能Ekm=12mv2=粒子获得的最大动能与加速电压无关，A符合题意。B.粒子在加速电场中第n次加速获得的速度，根据动能定理nqU=12mvn可得vn=2nqU同理，粒子在加速电场中第n+1次加速获得的速度vn+1=2(n+1)qU粒子在磁场中运动的半径r=mvqB，则粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为nC.粒子被电场加速一次动能的增加为qU，则粒子被加速的次数n=EkmqU粒子在磁场中运动周期的次数n′=n2=粒子在磁场中运动周期T=2πmqB，则粒子从静止开始到出口处所需的时间t=n′T=qBC符合题意。D.加速电场的频率应该等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即f=qB2πm，当磁感应强度为Bm时，加速电场的频率应该为fBm=Bmq当fm≥qB解得粒子获得的最大动能为E当fm<qBm2πm时，粒子的最大动能由f解得粒子获得的最大动能为Ekm=2π2mfm2R2D符合题意。故答案为：ACD.

【分析】利用牛顿第二定律结合动能的表达式可以判别粒子最大动能与加速电压的大小无关；利用动能定理可以求出粒子获得的速度大小；结合牛顿第二定律可以求出轨道半径的比值；利用动能定理结合运动的周期可以求出粒子运动的总时间；利用频率的大小结合粒子的最大动能影响因素可以求出粒子获得的最大动能。11．【答案】（1）BC；刻度尺（2）B（3）g（4）mg−【解析】【解答】（1）根据机械能守恒定律mgh=整理得gh=因此可以不测量物体的质量，即可不用天平．打点计时器应接220V的交流电源，打点计时器用来记录物体的运动时间，秒表不必要，不必要的器材为BC，还缺少的器材是处理纸带时用到的刻度尺；

（2）A、应选用体积较小且质量较大的重锤，以减小阻力带来的误差，故A错误；

B、由于纸带和打点计时器之间存在阻力，因此为了减小摩擦力所做的功，应使限位孔竖直，故B正确；

C、让重锤拖着纸带做自由落体运动，故C错误；

D、本实验利用自由落体运动验证机械能守恒定律，重力加速度应为已知量，重力加速度应取当地的自由落体加速度，而不能用△h=gT2去求，故D错误；

故答案为：B。

（3）打点计时器周期为T=则打计时点2时的速度v打计时点5时的速度v若机械能量守恒则有mgh=整理得g（4）根据动能定理有mg-F解得F=mg−【分析】机械能守恒定律推导得出需要验证的表达式，再结合实验操作确定所需要的仪器及需要测量的物理量。重锤做自由下落应选用体积小质量大的，减小阻力的影响。根据瞬时速度等于该段时间内的平均速度确定各计数点的瞬时速度，再根据机械能守恒定律推导得出需验证的表达式。根据动能定理确定平均阻力的大小。12．【答案】（1）黑（2）电压；电流（3）4600；100；10.2【解析】【解答】（1）根据表头的极性，因电流要从红表笔流入电表，可知表笔A应为黑色；

（2）将开关S1断开，S2置于“1”挡时，表头与R2串联，则多用电表用于测量电压；开关S1闭合，S2置于“1”挡时，R3与表头并联，则多用电表用于测量电流；

（3）已知将开关S1断开，S2置于“2”挡时，多用电表的量程为10V，则R将开关S1断开，S2置于“1”挡时，多用电表的量程为1V，则R将开关S1接通，S2置于“1”挡时，多用电表的量程为100mA，则R【分析】多用电表的电流始终遵循“红进黑出”的原则。熟悉掌握多用电表的构造及工作原理。根据所接开关的不同，确定不同状态下电路的连接情况，再根据闭合电路的欧姆定律及串并联规律进行数据处理。13．【答案】（1）当F等于18N时，加速度为a＝0。对整体由平衡条件：F＝(M＋m)gsinθ代入数据解得M＋m＝3kg当F大于18N时，根据牛顿第二定律得F－Mgsinθ－μmgcosθ＝Ma长木板的加速度a＝1MF－gsinθ－知图线的斜率k＝1M截距b＝-gsinθ-μmgcos解得M＝1kg，m＝2kg，μ＝0.75（2）当拉力F＝20N时，代入长木板的加速度a＝1MF－gsinθ－解得长木板的加速度为a1＝2m/s2【解析】【分析】（1）当F为零时，物块与木板的