浙江省Z20联盟2023-2024学年高三物理上学期第一次联考试题（Word版附答案）

绝密★考试结束前(暑假返校联考)

Z20名校联盟(浙江省名校新高考研究联盟) 2024 届高三第一次联考物理试题卷

考生须知:

1.本卷共8页，满分100分，考试时间90分钟:

2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、座位号及准考证号并填涂相应数字:

3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效:

4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10 m/s2

5.考试结束后，只需上交答题卷.

选择题部分

一选择题I (本题共13小题，每小题3分，共39分. 每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)

1.下列四组物理量中均为标量的是

A.电势    电场强度      B.电流   磁通量       C.动量  动能    D.功率  加速度

2.下列说法正确的是

A.法拉第对理论和实验资料进行严格分析后，得到法拉第电磁感应定律

B.法国物理学家库仑比较准确地测定了电子的电荷量

C.普朗克为了解释黑体辐射的问题，提出了能量量子化概念

D.爱因斯坦提出的相对论否定了经典力学理论

3.2020年11月10日8时12分，中国自主研发的万米载人潜水器“奋斗者”号，在马里亚纳海沟下沉至接近海底时，向水底发射出持续时间为1.00 s的某脉冲声波信号,最终在深度10909 m处成功坐底。在该深度,“奋斗者”号每平方厘米要承受1.07×104N的海水压力，并停留6h进行了一系列的深海探测科考活动。下列说法正确的是

A. m、N、s是国际单位制中的基本单位

B.在下沉过程中，潜水器的位移一定是 10909 m

C.“8时12分”指的是时间间隔

D.采集海底矿物时，不能将潜水器视为质点

4.“长征七号"A运载火箭于2023年1月9日在中国文昌航天发射场点火升空，托举"实践二十三号”卫星直冲云霄，随后卫星进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R，“实践二十三号“"卫星距地面的高度为(h小于同步卫星距地面的高度)，入轨后绕地球做匀速圆周运动，则

A.该卫星的线速度大小大于7.9 km/s        B.该卫星的动能大于同步卫星的动能

C.该卫星的加速度大小等于g              D.该卫星的角速度大小大于同步卫星的角速度

5.炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生反冲动力，让人腾空而起或平衡或翻滚或匀速或变速运动，忽略空气阻力，下列说法正确的是

A.人在翻滚时，水对装置的反冲动力大于装置对水的压力

B.人在减速上升的过程中，机械能一定减少

C.人在减速上升过程中一定处于失重状态

D.人在悬空静止的一段时间内，反冲动力的冲量为零

6.如图所示，一个重为10 N的小球0被夹在两光滑斜面间，斜面AB和AC与水平面的夹角分别为 60°和30°，下列说法正确的是

A.斜面AB对小球的弹力是由小球的形变产生的

B.斜面AB对小球的弹力为5N

C.斜面AC对小球的弹力为10N

D.保持斜面AB倾角不变，缓慢增大斜面AC倾角，斜面AB对小球的弹力不变

7.如图所示，两个定值电阻的阻值分别为R1和R2,直流电源的电动势E0,内阻不计，平行板电容器两极板水平放置， 板间距离为d,板长为d,极板间存在方向水平向里的匀强磁场。质量为m的带电小球以初速度v沿水平方向从电容器下板左侧边缘A点进入电容器，做匀速圆周运动，恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。此过程中,小球未与极板发生碰撞，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，则

1. 该小球带负电             
2. B.小球所带的电量为

C.匀强磁场的磁感应强度为

D.如果将上极板上移，电容器极板所带的电量将增大

8.在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的，其衰变方程为→Bi+X.以下说法正确的是

A.衰变方程中的X是电子

B.为了精确测量时间，应该考虑温度变化对衰变的影响

C.的结合能大于Bi的结合能

D.1000 个原子核经过-一个半衰期后，还剩500个未衰变

9.家庭中用的取暖器，正常工作时所用电压是按照图中正弦规律变化的交流电，取暖器正常工作时的电流是3 A.下列表述正确的是

A.该交流电的有效值是311 V

B.取暖器的阻值约为103.7Ω

C.图中所示电压的瞬时值表达式为-311

D.取暧器正常工作时的功率约为660 W

10.如图所示，在边长为L的立方体表面中心EF处固定电荷量均为+q的点电荷，表面中心G、H处固定电荷量均为-q的点电荷。下列说法正确的是

A.立方体中心处的电场强度为0

B. A、C两点的电势相等

C.若移去H点的电荷, F点的电荷所受电场力大小为

D.若移去H点的电荷，将F点的电荷移到H点的过程中，电场力做正功

11.在匀质轻绳上有两个相距10 m的波源S1、S2,两波源上下振动产生两列绳波，可将其看作简谐波。两波源的连线上有两质点A、B, A距S1波源3m, B距S2波源5m,如图甲所示。t=0时波源S1开始向上振动，其振动方程为cm,而波源s的振动图像如图乙所示。t=0.2s时质点A开始振动，则下列说法不正确的是

A.1s后S1、 S2 两波源之间有7个振动加强点      B.波源S1产生的波的波长为3 m

C.波源S1产生的波的波速为15 m/s            D.0~s内质点B通过的路程为40cm

12.某地区常年有风,风速基本保持在4 m/s,该地区有一风力发电机,其叶片转动可形成半径为10m的圆面，若保持风垂直吹向叶片，空气密度为1.3kg/m3,风的动能转化为电能的效率为20%.现用这台风力发电机给一水泵供电，使水泵从地下10 m深处抽水，水泵能将水抽到地面并以2m/s的速度射出，出水口的横截面积为0.1m2,水的密度为1X 103 kg/m3,水泵及电机组成的抽水系统效率为80%，则下列说法正确的是

A.该风力发电机的发电功率约为12.8 kW

B.每秒钟水流机械能增加400J

C.风力发电机一天的发电量可供该水泵正常工作约3h

D.若风速变为8 m/s,则该风力发电机的发电功率变为原来的4倍

13.某半径为r的类地行星表面有一单色点光源P,其发出的各方向的光经过厚度为(- 1)r、折射率为n=2的均匀行星大气层(图中阴影部分)射向太空。取包含P和行星中心O的某一截面如图所示，设此截面内一卫星探测器在半径为 2r的轨道上绕行星做匀速圆周运动，忽略行星表面对光的反射，则

A.大气外表面发光区域在截面上形成的弧长为

B.卫星探测器运行时，任意时刻只能在轨道上某部分观测到光，这部分轨道弧长为

C.若该行星没有大气层，则卫星探测器运行时，在轨道上能观测到光轨道弧长与有大气层时的光轨道弧长相同

D.若探测器公转方向和行星自转的方向相同，探测器接收到光的频率一定大于光源发出的频率

二、选择题I (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

个是符合题目要求的，全部选对得3分，选对但不全的得2分,有选错的得0分)

14.关于以下四幅图片，说法正确的是

A.甲图是电子的干涉图样，如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样

B.乙图是粒子散射的实验装置，当带荧光屏的显微镜放在D位置时，荧光屏上观察到大量闪光

C.丙图是花粉微粒在液体中运动位置的连线，说明花粉中的分子在做无规则热运动

D.丁图是观察自然光的偏振现象实验，将偏振片以光线为轴旋转任意角度，屏亮度不变

15.几种金属的逸出功和氢原子的能级图如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV-3.11eV 之间。现有大量氢原子处于激发态，则

A.氢原子的能级En指的是氢原子中电子的动能

B.氢原子从n=4能级跃迁到n=3时会辐射出具有显著热效应的电磁波

C.处于n=3能级的氮原子在跃迁时辐射出的光子于可以使钾金属发生光电效应，光电子的最大初动能可能为12.09 eV

D.氢原子从能级3跃迁到能级2和从能级4跃迁到能级2均辐射出可见光，用这两种光在同

一双缝干涉装置做实验， 前者的相邻条纹间距更大

非选择题部分

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)

16-I. (7分)

(1)图1所示为“探究加速度与力、质量的关系"的实验装置。

①该实验中需要把带滑轮的长木板右端垫高来补偿阻力的影响，在操作此步骤时需要_____(单选)

A.悬挂槽码同时连接纸带并使用打点计时器

B.悬挂槽码但不使用纸带和打点计时器

C.不悬挂槽码但要连接纸带并使用打点计时器

D.不悬挂槽码也不使用纸带和打点计时器

②在质量不变的情况下探究加速度与合力关系时，应该保持_____的总质量M不变，多次改变_____的总质量m并测量出每次对应的加速度。,根据实验数据描绘出______进而得出实验结论。以下答案组合中正确的是____________(单选)

A.小车和车内砝码、槽码、a-mg图象     B.槽码、小车和车内砝码、a-mg图象

C.小车和车内砝码、槽码、a-M-1图象      D.槽码、小车和车内砝码、a-M-1图象

(2)在“用单摆测定重力加速度"实验中:

①先用游标卡尺测小球的直径D,如图2所示，则小球的直径D=______mm

②调节好装置，用毫米刻度尺测得摆线长为l,拉开一个小角度(小于5%)释放小球开始摆动，记小球某次经过最低点为“1"并按下秒表开始计时，再次经过最低点记为“2”"，一直数到“n”时停止计时,秒表记录时间为t,请写出重力加速度的字母表达式g=__(用 D, l, n, t表示)

③为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2 为纵坐标作出T2- L图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2 - L图像是图3中的_____(选填①、②、③)

16-II. (5分)热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。实验小组用伏安法测量某热敏电阻的阻

值，并研究其阻值与温度的关系，实验室可提供的器材有:热敏电阻Rt(阻值在几百到几千欧

的范围内);电压表V (量程为15V，内阻约3kΩ);电流表A (量程为10mA,内阻约1Ω):滑动变阻器R (最大阻值20Ω );蓄电池(电动势为E=12V,内阻不计):开关、导线若干。

(1)为了减小热敏电阻测量误差，图1中电压表右侧导线接_____ (选填“a”或“b”); 正确连接电路后，调节恒温箱中的温度1,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表和电压表示数在合适数值，记录对应的电流表和电压表的示数，并算出热敏电阻的阻值Rt。多次改变温度t,算出对应的阻值Rt;

(2)在坐标纸上作出Rt与温度t的关系图像如图2所示。由图可知，当电压表的示数为9.0V,

电流表的示数为3.0mA时，热敏电阻所在处的温度约为______°C;

(3)实验小组用该热敏电阻设计了如图3所示的保温箱温度控制电路，Rt为热敏电阻, R2为电阻箱，控制系统可视为R=300Ω的电阻，电源的电动势E0=10V (内阻不计)。当通过控制系统

的电流小于2mA时，加热系统将开启为保温箱加热;当通过控制系统的电流达到2mA时，加热系统将关闭。若要使得保温箱内温度低于48°C,加热系统就开启，应将R2调为____Ω;

16- III. (2分)关于下列实验，说法正确的是______ (多 选)

A.“用油膜法测油酸分子大小”的实验中，由于油酸酒精溶液长时间放置，会导致测量结果偏小

B.“测量玻璃的折射率”实验中，入射光路上大头针P1、P2与出射光路上的P3、P4分布在一条直线上

C.“探究平抛运动的特点”实验中，应用光滑的曲线将描在纸上的所有点连起来，得到轨迹

D.“探究影响感应电流方向的因素"实验中，必须要确定电流表指针偏转方向和电流方向的关系

17. (9分)如图所示，导热气缸(不计缸壁厚度)与活塞之间无摩擦且不漏气，通过不可伸长的绳索竖直悬挂。气缸质量m=4kg，底面积为S=0.04m2,气缸内密封- -定质量的理想气体。从状态A开始，气体缓慢升温至状态B,活塞与底面间的距离从LA =30cm, 增大到LB=40cm,此时温度为400K.在状态B将活塞锁定，气体温度下降到350K至状态C。已知，大气压强P0=1.01×105Pa,A到C过程气体内能增加量为500J。试求理想气体:

(1)在状态A的温度TA;

(2)在状态C的压强Pc; (计算结果保留3位有效数字)

(3)从状态A到状态C的过程中，吸收的热量Q。

18. (11分)如图所示为一游戏装置的竖直截面图，A、B、D、E、H、 I处于同-水平面上，在A端的弹簧装置能将滑块(可视为质点)水平弹出，并从B点顺利进入曲线轨道BC、半径为R的螺旋圆轨道CD、曲线轨道CE.在E点连接了倾角为θ的斜面EF和水平平台FG，平台FG高度为h且平台长度为lFG。靠在平台右侧的小车上表面与平台FG齐平,小车的长度为d,在B、F处均设置了转向防脱离轨道装置.已知滑块的质量m=0.1kg,小车的质量M=0.3kg, =37°，R=0.8m, lFG=0.1m, h=0.3m, d=1.0m, 滑块与斜面ER、平台FG间的动摩擦因数均为=0.1,滑块与小车上表面间的动摩擦因数为0.75,其余部分均光滑，各处平滑连接,不计空气阻力，取sin37°=0.6, cos37°=0.8。 求:

(1)若滑块在C处对轨道的压力为7mg时，此时滑块的向心加速度大小:

(2)若弹簧的弹性势能为Ep =0.4J,螺旋圆轨道能承受的最大压力为13mg，且螺旋圆轨道半径R可以通过改变C的位置而改变(保持最高点D的高度不变)，要使滑块第一次进入螺旋圆轨

道时能顺利通过，求螺旋圆轨道半径R需满足的条件;

(3)螺旋圆轨道半径R= 0.8m时，若要求滑块最终停在小车上，车获得的动能欧和弹簧的弹性势能Ep之间应满足的关系。

19. (10分)如图所示，两根一样的“L”形金属导轨平行放置,其间距d=0.75m,导轨竖直部分粗糙,水平部分光滑且足够长。整个装置处于方向竖直向上、大小B=1T的匀强磁场中。有两根导体棒ab和cd,它们的质量都为m=0.1kg,阻值都为R=lΩ, ab棒与竖直导轨间的动摩擦因数=0.5。ab棒在竖直导轨平面左侧并垂直导轨固定, cd棒垂直导轨放置在水平导轨上。现用一大小F=3N的水平恒力由静止开始向右拉动cd棒，同时释放ab棒。t=ls末， ab 棒速度恰好为0。ab 棒始终与竖直导轨接触良好，其余电阻不计，求: .

(1)当cd棒的速度为v0=1m/s时，cd棒两端电压Ucd和流过ab棒的电流I的大小:

(2) t=ls末cd棒的速度v;

(3)在0~1s内，两根棒上产生的总焦耳热Q。

20. (11 分)如图为某同学设计的带电粒子的聚焦和加速装置示意图。位于S点的粒子源可以沿纸面内与SO1(O1为圆形磁场的圆心)的夹角为()的方向内均匀地发射速度为v0=10 m/s、电荷量均为q= -2.0×10-4C、质量均为m=1.0×10-6kg的粒子，粒子射入半径为R=0.1m的圆形区域匀强磁场。已知粒子源在单位时间发射N=2.0×105个粒子，圆形区域磁场方向垂直纸面向里，沿着SO1射入圆形区域磁场的粒子恰好沿着水平方向射出磁场。粒子数控制系统是由竖直宽度为L、且L在范围内大小可调的粒子通道构成，通道竖直宽度L的中点与O1始终等高。聚焦系统是由有界匀强电场和有界匀强磁场构成，匀强电场的方向水平向右、场强E=0.625N/C,边界由x轴、曲线OA和直线GF (方程为: y=- x+0.4 (m) )构成，匀强磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度B=0.25T,磁场的边界由x轴、直线GF、y轴构成，已知所有经过聚焦系统的粒子均可以从F点沿垂直x轴的方向经过一段真空区域射入加速系统。加速系统是由两个开有小孔的平行金属板构成，两小孔的连线过P点,上下两板间电势差U=- 10kv,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。求:

(1)圆形磁场的磁感应强度B0;

(2)当L=R时，求单位时间进入聚焦系统的粒子数N0;

(3)若进入加速系统内粒子的初速度均忽略不计，设从加速 系统射出的粒子在测试样品中运动所受的阻力f与其速度v关系为 (k=0.2N·s·m-1) ,求粒子在样品中可达的深度d;

(4)曲线0A的方程。