浙江省天域全国名校协作体2024-2025学年高三下学期3月月考物理试题 含解析

学年第二学期天域全国名校协作体联考高三年级物理学科试题考生须知：本卷共8页满分分，考试时间分钟。答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。考试结束后，只需上交答题纸。选择题部分一、选择题Ⅰ（本题共小题，每小题3分，共分。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.下列属于国际单位制基本单位符号的是（）A.KB.NC.FD.T【答案】A【解析】【详解】K（开尔文）是国际单位制的基本单位；NF（法拉）和T（特斯拉）都是国际单位制的导出单位。故选A。2.跑酷青年在路灯柱做如图高难度动作，仅靠两只手臂让身体与地面平行，路灯柱看作竖直，手臂与路灯柱夹角相等，下列说法正确的是（）A.灯柱对上边手的弹力沿手臂向上B.青年受到合力竖直向上C.灯柱对青年的作用力大于青年的重力D.灯柱与上边手之间可以没有摩擦力【答案】D【解析】第1页/共24页【详解】A．弹力方向垂直于接触面。路灯柱竖直，灯柱对上边手的弹力应为水平方向，A错误；B．青年静止，处于平衡状态，合力为零，B错误；C．灯柱对青年的作用力（包括弹力和摩擦力）与重力平衡，大小相等，C错误；D．从整体受力看，只要两只手的摩擦力总和等于重力，其中一只手可以没有摩擦力，D正确。故选D。3.近年来，我国在科技、军事、工业等方面发展迅速，有些领域领先世界。下列说法正确的是（）A.我国向12000公里外的太平洋公海海域发射的洲际弹道导弹，飞行速度可超过7.9km/sB.中国5G技术跃居世界前列。5G频率相比4G更高，故5G信号更容易衍射，传播更远C.我国量子技术在这一领域的成就引人瞩目，其中“量子”是一种基本粒子D.讨论高铁停靠站点时的精确性时，高铁不能看成质点【答案】D【解析】【详解】A．若洲际弹道导弹飞行速度超过7.9km/s，那么可能进入地球轨道成为人造卫星，不会重返大气层攻击目标，A错误；B．5G频率相比4G更高，故5G信号电磁波波长短，衍射现象更不明显，传播更近，B错误；C本粒子，它可以是某个物理量的最小单位；D．讨论高铁停靠站点时的精确性时，大小和形状不能忽略，高铁不能看成质点，D正确。故选D。4.在干燥的冬天，人们身体常常会带有大量静电，当手靠近金属时，经常会有一种被电击的感觉。原理如图所示，带负电的手在缓慢靠近金属板，下列说法正确的是（）A.金属板和手间的空气被电离形成向右的电流B.金属板左端电势低于右端电势C.离金属板越近场强越大D.手上的负电荷在金属板内产生的场强为零第2页/共24页【答案】A【解析】【详解】A．若手带负电，金属板靠近受的一面（右侧）感应出正电荷，电势较高，则放电时空气被电离，A项正确；B．金属板为导体，静电平衡时整块金属板处于等势状态，不存在“左端电势低于右端电势”，B项错误；CC项错误；D负电在金属板内部产生的电场不为零，D项错误。故选A。5.钚—238—吸收一个中子得到钚—，其核反应方程为，。衰变时只放出射线，半衰期为88年，下列说法正确的是（）A.X为质子B.的结合能大于的结合能C.1kg含原料经过88年后剩余0.5kgD.外界温度降低，的半衰期变长【答案】B【解析】【详解】A．根据反应过程满足电荷数守恒和质量数守恒可得，X为电子，故A错误；B．的核子数大于的核子数，则的结合能大于的结合能，故B正确；C1kg含原料经过88原子核发生了衰变，变成新的原子核，但不是质量剩余0.5kg，故C错误；D．半衰期只由原子核自身决定，外界温度降低，的半衰期不变，故D错误。故选B。6.人类对外太空探索永不停止，如图是某火星探测器简化飞行路线图，其地火转移轨道是椭圆轨道。在转1.5第3页/共24页（）A.绕太阳公转时，地球的加速度小于火星的加速度B.进入地火转移轨道后，动能逐渐增大，机械能守恒C.探测器从P到Q，经历的时间约255天D.相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积大于火星与太阳连线扫过的面积【答案】C【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力可得解得由于火星的轨道半径大于地球的轨道半径，故绕太阳公转时，地球的加速度大于火星的加速度，A错误；B．进入地火转移轨道后，探测器克服引力做功，动能减小，势能增大，机械能守恒，B错误；C．根据开普勒第三定律则有解得探测器从P到Q经历的时间C正确；D．根据开普勒第三定律可得故其转动的角速度之比为第4页/共24页在相同的时间内，地球与太阳连线与火星与太阳连线扫过的圆心角之比相同时间内地球与太阳连线扫过的面积与地球与太阳连线扫过的面积之比为即相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积小于火星与太阳连线扫过的面积。D错误。故选C。7.0）A.岸上的人看到潜水员的位置比潜水员的实际位置要深B.潜水员看岸上的人，比人的实际位置要高C.潜水员在水下只能看到水面以上以O点为圆心，一定半径范围内的物体D.若潜水员用随身携带的手电筒照射水面，潜水员位置越深，能照亮的范围越小【答案】B【解析】A光的折射定律可知，光线从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，岸上的人逆着折射光线的方向看，会觉得潜水员的位置比实际位置要浅，A错误；B．潜水员看岸上的人，是由于岸上的人反射的光线进入到潜水员的眼睛中，由于光线是由空气射入水中，折射角小于入射角，潜水员逆着折射光线看，岸上的人的位置比实际位置要高，B正确；C可以看到岸上的这个物体，并不是只能看到以O点为圆心一定半径范围内的物体，C错误；D．若手电筒发出相同的锥形光束，则能射出水面的光线临界角C不变，如图所示第5页/共24页几何分析可得照在水面上的圆形光斑半径h越大，R反而越大，D错误。故选B。8.m处将气排球以m/sm处将气6m/s10m/s2100g空气阻力，则关于此排球的运动下列说法正确的是（）A.气排球击出点与垫球点的距离约为5.1mB.气排球被甲同学击出后在空中飞行过程中重力的最大功率10WC.气排球被乙同学垫起过程中所受合力的冲量大小0.6NsD.气排球被乙同学垫起过程中所受合外力做的功为3.2J【答案】A【解析】【详解】A．排球被甲同学击出后做平抛运动，由解得排球击出点与垫球点的水平距离气排球击出点与垫球点的距离约为故A正确；B．气排球被甲同学击出后，落地前瞬间竖直方向速度最大其中排球被垫起后以6m/s速度竖直弹起，解得竖直方向最大速度重力最大功率故B错误；第6页/共24页C．排球被垫起前瞬间竖直方向的分速度大小垫球被垫起前瞬间时的速度大小则排球被乙同学垫起过程中水平方向合力的冲量大小竖直方向合力冲量大小所以合力冲量大小故C错误；D．气排球被乙同学垫起过程中所受合外力做的功等于动能改变量故D错误。故选A。9.如图甲所示，人们听音乐时外界噪声容易传入人耳中，其中A、C、E、F均位于平衡位置，图乙所示戴上降噪耳塞后可有效降低外界噪声的影响，则下列说法正确的是（）A.图甲中AF之间的距离为一个波长B.图甲中A点的运动速度比B点快C.图乙中利用了声波的衍射D.图乙中若环境噪声的频率增加，降噪声波的频率可以保持不变【答案】B【解析】【详解】A．由图甲可知，AF之间的距离为两个波长，A错误；B．振动中，质点离平衡位置越近速度越快。A比B离平衡位置近，则A速度更快，B正确；C．降噪过程应用了波的干涉原理，主动降噪利用的是声波干涉（两列波叠加抵消）而非衍射，C错误；D．降噪声波需要与环境噪声波的频率相同才能干涉相消，若环境噪声频率增加，降噪声波频率必须改变，D错误。故选B。第7页/共24页10.裸露的柔软导线abRr良好，圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的匀强磁场Bbba方向的恒力F慢慢将导线拉直，若圆圈在缩小的过程中始终保持圆的形状，则拉直导线所用的时间为（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】设在恒力F的作用下，A端△t时间内向右移动微小的量△x，则相应圆半径减小△r，则有在时间内做的功等于回路中电功电动势为可认为由于半径减小微小量而引起的面积的变化，有而回路中的电阻联立解得显然与圆面积变化成正比，所以由面积变化为零，所经历的时间为故选A。二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共分。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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中巴耳末系中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图第8页/共24页丙所示。下列说法正确的是（）A.光电管阴极K金属材料的逸出功为1.36eVB.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极C.若用两束强度相同的不同颜色的光照射图乙中的光电管K极，频率高的饱和电流大D.氢原子从能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加【答案】AD【解析】【详解】A．大量处于激发态的氢原子跃迁到时，发出巴耳末系中频率最高的光子，光子对应的能量为由丙图可知截止电压为1.5V，光电子的最大初动能为由光电效应方程可得阴极K金属材料的逸出功为A正确；B．若调节滑片使光电流为零，需要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，故B错误；C量，光子数少，饱和电流小，C错误；D．氢原子从n=5能级跃迁到n=3能级时，氢原子能量减小，库仑力做正功，核外电子动能增加，D正确。12.如图所示，边长为L的n匝正方形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动，角速度为，线圈阻值为R，通过电刷与外电路连接，理想变压器原线圈与副线圈匝数比为1∶2，定值电阻，滑动变阻器最大阻值为8R，开始滑片P位于最上端，忽略电流表及线路电阻，下列说法中正确的是（）第9页/共24页A.线圈经过图示位置时，电流表的示数为零B.线圈由图示位置转过一个周期，流过电流表的电量为零C.仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将增大D.滑片P不动，一个周期内电阻消耗的功率为【答案】B【解析】【详解】A通量最大,瞬时感应电动势为零，电流顺时值为零，但电流表示数为有效值，故示数不为零，A错误；B．线圈做周期交变发电，一周期内感应电动势“正负对称”，流过外电路的电荷总量必为零，B正确；C．将线圈产生的电动势看成电源，其内阻R看成电源的内阻，变压器的等效电阻将和并联的阻值看成外电阻，开始时，此时并联部分的阻值恰好等于电源的内阻，则开始时发电机的输出功率最大，仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将减小，C错误；D．线圈产生的感应电动势的最大值有效值根据欧姆定律，结合上述结论可得由上述结论可知第10页/共24页故原线圈的电流由变压器知识可得联立解得故一个周期内的电功率为D错误。故选B。13.如图所示是磁流体发电机的简易模型图，其发电通道是一个长方体空腔，长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是导体电极，这两个电极通过开关与阻值为R的电阻连成闭合电路，B发射质量均为m、带电量大小均为q的等离子粒子，沿着与板面平行的方向射入两板间，单位体积内正负离子的个数均为n。忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素。下列说法正确的是（）A.开关断开的情况下，稳定后上极板电势高于下极板B.设等离子体的电阻率为f不变在通道两侧所加的压强差为C.U，图中轨迹的最高点和最低点的高度差为D.图中轨迹的最高点和最低点的高度差为h，在的情况下，通过电阻的电流【答案】AC【解析】第11页/共24页A上极板电势高。A正确；B．根据电阻定律可知发电机板间部分的等离子体等效内阻接通电路，此时发电通道内电荷量为q离子受力平衡有解得由欧姆定律可得该电流在发电通道内受到的安培力大小为F=BIa要使等离子做匀速直线运动，所需推力整理后解得B错误；C．两板间电场强度为配速其中离子受到的洛伦兹力故离子以线速度做匀速圆周运动和以做匀速直线运动的合运动。那么做匀速圆周运动的半径为则C正确；D2R的粒子可以打到极板而第12页/共24页形成电流，单位时间内打到一块极板上的粒子数为此时发电机的输出电流为D错误。故选AC。非选择题部分三、非选择题（本题共5小题，共分）14.某同学用如图甲所示装置做“”打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。（1）下列说法中正确的是______A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B.打点计时器应使用工作电压为8V的交流电源C.实验前，把木板的一端抬高，以补偿小车与纸带受到的阻力D.实验条件必须满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量（2a与拉力传感器示数F点的原因是______；（3）若图乙中图线在纵轴上的截距为b，直线斜率为k，则小车的质量______；该值与小车的实际质量相比是______（选填“偏大”“偏小”或“相等”）的。【答案】（1）AC（2）平衡摩擦力过度（3）①.②.相等【解析】【小问1详解】A．为了使小车受到的合外力等于细线的拉力，应调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，A正确；第13页/共24页B．电火花打点计时器应使用工作电压为220V的交流电源，B错误；C．实验前，把木板的一端抬高，以补偿小车与纸带受到的阻力，C正确；D．实验中力传感器可以直接测量出细线的拉力，不需要满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量，D错误。故选AC。【小问2详解】由图可知，小车在没有外力作用时，就有加速度，显然是平衡摩擦力过度；【小问3详解】对小车受力分析可知解得则图像斜率解得而理论上则有由此可知，小车的质量与实际值相等。15.某同学利用以下装置测量某蓄电池的电动势和内阻；电压表V：0~3V内阻很大电压表V：0~6V内阻很大待测电源电动势约为4~5V内阻未知定值电阻电阻箱R的调节范围为0~99.9Ω该同学设计了如下甲图的电路，组装好实验器材后，首先将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关，慢慢减小电阻箱的阻值，读出两电压表VV2的示数分别为、表均未超出量程）第14页/共24页（1）该同学利用测得的数据做出了乙图所示的关系图像，该图像的表达式关系应该为______根据该图像得到定值电阻的准确值为______（2）该同学将两电压表的示数相减，得到图像可知该电源的电动势______Vr的测量值与真实值相比将______【答案】（1）①.②.（2）①.4.5V②.③.偏小【解析】【小问1详解】由题图可知，R0和R串联，电流相等，即变形得由此可知，乙图的纵截距为斜率为解得定值电阻【小问2详解】根据闭合电路欧姆定律得变形得由此可知，丙图的纵截距为电源电动势第15页/共24页斜率的绝对值为由于电压表分流的作用，实验等效内接伏安法测电源电动势和内阻，内阻的测量值比真实值偏小。16.（1）如图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强与温度变化的关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。实验中使瓶内气体的体积不变，多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用p表示烧瓶内气体压强。根据测量数据作出的图线是______。A.B.C.D.（2）该同学还想用此实验装置验证玻意耳定律，在保证温度不变的情况下，寻找体积和压强满足的关系，现在不知道大气压强的具体数值，但大气压强可视为不变。也无法直接测出气体的体积和B管的内径，但该同学通过分析还是可以验证玻意耳定律。初始时，B，C管中水银面等高，然后向上移动C管，测量B管中水银面比初始状态水银面上升了hBC管中水银面的高度差为h和都很小的情况下（即h和满足下图中______关系就可以验证玻意耳定律。A.B.C.D.【答案】（1）C（2）C【解析】【小问1详解】瓶中气体的体积不变，设初状态压强为，气体升高的摄氏温度与升高的热力学温度相等，即第16页/共24页由查理定律可知整理可得故选C。【小问2详解】设玻璃管的横截面积为S，气体做等温变化，则有末状态压强与体积为，代入上式整理可得h和都很小，可以忽略，则有故选C。17.S的气缸内封闭着长度为L，令大气压强为，环境温度为，不计气撑杆自身的重力。试回答下列问题（1）当快速打开汽车前引擎盖时，气体还来不及和外界发生热交换，此时单位时间内气体分子撞击气缸壁的次数（选填“升高”“保持不变”或“降低”）（2）打开汽车引擎盖后一段时间后，求高压气体对汽车前保险盖的支持力大小F；（3）当快速关闭汽车引擎盖时，短时间内缸内气体压强变成，再经过一段时间，气缸和外界发生热交换后，温度和外界趋于一致，令气体吸放热量与温度的关系式为，求此过程中气体吸收的热量。【答案】（1）①.变少②.降低第17页/共24页（2）（3）【解析】小问1详解】[1][2]，可知气体的内能降低，因可知气体的温度降低；因气体的体积变大，则分子数密度变小，而温度降低导致分子运动的平均速率变小，则单位时间内气体分子撞击气缸壁的次数变少；【小问2详解】由解得则【小问3详解】由理想气体状态方程且快速关闭过程中气体和外界没有热交换，则解得由气体吸热公式可知，此过程中气体向外放出的热量18.H平台上的D点以一定初速度沿DC后通过长度为3L水平轨道BC，再滑上倾角为37°的倾斜轨道AB，不考虑在B点的能量损耗，然后从A点飞出后抓住用长为L的轻绳吊着的质量为m的球，再荡起60°角后到落在对面的平台上，就算比赛成功。已知运动员质量为M，AE等高且高为h，运动员与水平轨道BC的动摩擦因数为，其它摩擦不计。若某次恰好成功，（1）则运动员在E点抓住球后轻绳的张力多大？第18页/共24页（2）运动员飞出A点时速度多大，A点离球的水平距离多少？（3）运动员的初速度多大？【答案】（1）（2），（3）【解析】【小问1详解】从E点荡到平台的过程中，根据机械能守恒定律可得在E点，由牛顿第二定律可得联立解得【小问2详解】运动员与球碰撞前满足水平方向动量守恒结合上述结论可知解得碰撞前运动员的水平速度为运动员从A点飞出后做斜抛运动【小问3详解】从D到A点根据能量守恒定律有解得由运动的分解可知联立解得第19页/共24页19.L的长直导轨PQ和MN轨PB、MC，第二段为绝缘导轨BQ、CN。PM之间恒流源能提供沿图中箭头所示方向的恒定电流A，在ABCD区域存在平行于平面的恒定磁场BKJCL的U型框bF将长度为LRkg的金属棒a沿导轨方向拉动到BC处，撤去外力，金属棒a将与质量为kg的U型框b相撞。已知图中磁场沿导轨方向的宽度均为m，，U型框KJ边的电阻，另外两边和金属部分导轨电阻均忽略不计，导体棒a与AB、DC之间的动摩擦系数均为，其余部分不计摩擦。则（1）若棒a在AB区间拉动时所用力为恒力N，求棒a到达BC处时的速度大小；（2）若棒a在AB区间拉动时所用力为变力F，且的关系如图所示，求F与棒a到AD之间的距离x的函数关系；（3）若棒a以4m/s的速度与型框b发生碰撞后黏连形成正方形边框，假设KQ、JN无限长，线框的右边刚好KJ重合，求U型框向右运动的最大位移？【答案】（1）m/s（2）（m）（3）1.55m【解析】小问