2024届浙江省新高考高三上学期返校联考物理试题（解析版）

这是一份2024届浙江省新高考高三上学期返校联考物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了选择题Ⅰ，非选择题等内容，欢迎下载使用。

考生须知：
高三年级物理学科 试题
本试题卷共 8 页，满分 100 分，考试时间 90 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。
所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。
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）
下列单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是
2.2023 年 5 月 30 日上午 9 时 31 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 31 分是指时间间隔
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 15 m/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 63JD．物体重力势能增加 63J
θ
θ ab
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
应减小小球 b 的电荷量
轻绳 a 上的拉力始终大于球的重力
轻绳 a 上的拉力变为原来的倍
第 4 题图
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
上升阶段和下降阶段用时相等
到出发点等高处时速度与水平方向夹角大于 θ
到出发点等高处时速度与水平方向夹角小于 θ
若 k 足够大，可能出现炮弹竖直下落的情况
第 5 题图
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
A．频率之比为5: 3B．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乙
可以调整，则下列说法正确的是
甲
第 7 题图
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
如图甲，宽度为 h，厚度为 d 的霍尔元件水平放置，直线型磁场竖直向上穿过元件，其磁感应强度B 与时间的关系如图乙所示，当恒定电流 I 水平向右流过元件时，在它的两个面之间会产生感应电动势，下列说法正确的是
甲乙
第 8 题图
垂直于 B 的两表面间产生交变电动势
垂直于 I 的两表面间产生恒定电动势
增大宽度 h，减小厚度 d 均可提高霍尔元件两侧面间的电动势最大值
增大导体中自由电子数密度，减小恒定电流 I 为均可降低霍尔元件两侧面间的电动势最大值
自然界中一些放射性重元素往往会发生一系列连续的递次衰变，又称为放射系或衰变链。每个放射性衰变系都有一个半衰期很长的始祖核素，经过若干次连续衰变，直至生成一个稳定核素。钍 Th 系衰变的示意图如图所示, 横坐标为质子数，纵坐标为中子数。下列判断中正确的是
A．该图中的始祖元素质量数为 228 B．最终生成的稳定核素为
衰变全过程最终生成稳定核素，共有四种不同的衰变路径
衰变全过程最终生成稳定核素，共发生了 6 次 α 衰变，4 次 β 衰变
10.“天问一号”顺利进入火星的停泊轨道，此轨道稳定在近火点 280 千米的椭圆
144
142
140
138Ac Th
136Ra
134Rn
132
130Bi
128P
126 Tl Pb
124
80 82 84 86 88 90 92 94
第 9 题图
轨道，由于科学探测的需要，需将“天问一号”在近火点从椭圆轨道调整为为贴近火星表面的圆轨道，若引力常量已知，测得此圆轨道的周期和轨道半径，以及原椭圆轨道的周期，则下列物理量可准确或近似求出的个数是
①“天问一号”的质量；②火星的质量；③火星的密度；④原椭圆轨道远火点到火星距离。
个B．2 个C．3 个D．4 个
11.潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾建筑堤坝，围成水库，水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差，从而可驱动水轮发电机组发电。现在一水面面积约为 6.0×107m2 的海湾建潮汐电站，涨潮和退潮后水库水位与外海潮位之间形成 3m 的潮差，发电过程中重力势能转化为电能的效率是 20%，每天涨退潮两次，试估算该电站一天利用退
潮发电的平均功率为
第 11 题图
A．1.25×107WB．2.5×107WC．1.25×108WD．2.5×108W
12.某种透明材料制成的外为正六边形，内为圆的空心柱体，其横截面如图所示。O 为正六边形 ABCDEF 的中心和内圆的圆心，Q 为 EF 的中点，OQ 为圆半径的两倍。现有一束复色光沿纸面内 PQ 方向以入射角 i=45°从外球面上 Q 点射入，分解成 a 光和 b 光，分别射到 AB 边的 N、M 两点上，其 a 光经折射后恰好与内圆相切于 G 点。下列分析判断正确的是
A．a 光的光子动量小于 b 光的光子动量
B．a 光通过 QN 的时间小于 b 光通过 QM 的时间
增大入射角 i，b 光可能在 AB 边上发生全反射
当入射角变为 30°时，a 光恰好在内圆面上发生全反射
13.如图，空间中存在水平向左的匀强电场，场强大小为 。两块间距为
3d 的足够大平行金属板 P、Q 竖直置于电场中，两板内侧均匀涂有荧光物质。Q 板上某处有一粒子源 O，可以向各个方向均匀发射质量为 m、电荷量为＋q、速度大小为 v0 的带电粒子，粒子撞击到荧光物质会使其发出荧光。不计粒子重力，则下列说法正确的是
A.初速度方向与竖直方向成 60°角的粒子打在 Q 板上最远处
带电粒子在电场中运动的时间均小于
C．P 板上的发光面积为 12πd2
第 12 题图
3d
v0
Q
P
O
第 13 题图
D．Q 板上的发光面积为 12πd2
二、选择题Ⅱ（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一个是符
合题目要求的。全部选对的得 3 分，选对但不选全的得 2 分，有选错的得 0 分）
14.下列选项正确的是
A.全息照相术、3D 电影等都是光的偏振现象的应用
B.在无线电波的接收过中要经过调谐和解调等过程。
红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线D．水黾可以停在水面是水的表面张力的表现
15.微光夜视仪主要由微光光学系统和像增强器等部分组成。由目标物反射的自然微光经微光光学系统成像，输入到像增强器的光电阴极面上，激发出光电子，光电子被加速、聚焦后在荧光屏上显示增强的目标图像，输出给人眼。甲图中为微光夜视仪像增强器示意图，乙图为光电阴极激发光电子并被加速的简化原理图，阴极K 相当于像增强器的光电阴极，则
乙
甲
第 15 题图
A．目标物反射的可见光能在荧光屏上成像，则目标物辐射的红外线也一定能在荧光屏上成像B．将像增强器阴极K 换成截止频率更小的材料，可提高微光夜视仪的荧光屏的亮度
C．乙图中保持入射光强度不变，仅提高入射光频率，电流表示数变小D．红外夜视仪与微光夜视仪工作原理相同
非选择题部分
三、非选择题（本题共 5 小题，共 55 分）
16.实验题（本题共 3 小题，共 14 分）
??

木板
I. （4 分）小明用弹簧测力计，若干重均为 2.00 N 的砝码，设计了如图 1 所示的测量木块和木板间动摩
擦因数的实验方案。
关于本实验，下列说法正确的是A.测力计的外壳不能碰到木板 B.木板必须调整到水平
作用在木板上的力必须恒定
动摩擦因数越小，可以测量得越准
?
第 16-I 题图 1
在木块 A 上放置 n( n  0，1，2，3，4，5 )个砝码，当木块相对木板发生运动时，记录弹簧测力计对应示数 Fn。测量数据在 Fn  n 坐标上标出，如图 2 所示，则用作图法得出木块 A 和木板间的动摩擦因数  （保留 2 位有效数字）。
??/N
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
6
012345n
第 16-I 题图 2
II．（2 分）关于实验，下列说法正确的是
通过多次测量取平均，可以减小系统误差
在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动。
在“探究气体等温变化的规律”的实验中，在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞以改变空气柱体积
在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，为了提高测量弹簧伸长量的精度，选用的砝码质量越大越好
III.（8 分）小明用螺旋测微器、米尺、电源 E、电压表、定值电阻 R0(阻值 10.0 )、滑动变阻器
R、单刀双掷开关 K、开关 S、导线若干等器材，连接成如图 1 所示的测量电路，测量某金属丝
（阻值约十几欧姆）的电阻率。
测量电路图中标明的连线 a、b、c、d 和 e 段中，其中错误的一段是 ；
甲乙
K
1
2
c
b
d
P
e
a
S
第16-III 题图1
第 16-III 题图 2
改正错误连线，将 K 与 1 端相连，调节滑动变阻器滑片，此时电压表读记为 U1；将 K 与 2 端相连，此时电压表读数记为?2 。如果电压表内阻可视为无穷大，由此得到金属丝的电阻 r
。（均用 ?0、?1 和?2表示）
调节滑片 P，重复（2）的测量过程，得到多组测量数据，然后以?1为横坐标，?2为纵坐标，通过作图得到斜率? = 1.72，则金属丝的电阻 r 。（保留 2 位有效数字）
用米尺测得金属丝长度 L  50.00cm 。用螺旋测微器测量金属丝的直径，首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图 2 甲所示，该示数为 mm；螺旋测微器在夹有金属丝时的示数如图 2 乙所示，该示数为 mm，则金属丝的直径 d= mm，待测金属丝所用材料的电阻率
（保留 1 位有效数字）
17.（8 分）如图所示，倾斜角为 θ 的斜面上固定一横截面积为 S 且内壁光滑的导热汽缸，汽缸内用质量为 M 的活塞封闭一定质量理想气体，活塞通过轻绳跨过光滑的定滑轮连接了一个质量为m 的物体，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧细绳竖直。开始时，轻绳恰好处于伸直状态，汽缸内气体温度为 T0，大气压强为 P0。现缓慢降低汽缸内周围环境的温度。
求物体刚离开地面时缸内气体的温度；
从开始降低温度到活塞缓慢向下移动距离 x 时，缸内体共 （选填吸收或放出）热量 Q，求此过程中缸内气体内能的变化量（用题中所给的符号表示）。
θ
第 17 题图
18．（11 分） 如图所示，物块 A 置于水平地面上，固定光滑弧形轨道末端与 A 的上表面所在平面相切，固定的竖直挡板与弹簧一端连接，另一端 P 自由。作用在 A 上的水平外力，使 A 以速度 ?0 向右做匀速直线运动。当 A 的左端经过轨道末端时，从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块 B 恰好到达最低点，并以水平速度3?0 滑上 A 的上表面，同时撤掉外力，两者共速时物块 A 恰好与弹
簧接触。已知?0 0.3m/s，?? ?? 1kg，A 与地面间动摩擦因数1 0.1，B 与 A 间动摩擦因数
B
P
A
  0.4，弹簧劲度系数 k=200N/m，始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能 Ep 与形变量? 的关系为。求：
（1）B 下滑的高度 H；
（2）A 刚接触弹簧时的速度?1以及 B 刚滑上 A
时 A 右端距 P 的距离?1；
（3）A 与弹簧接触以后，B 与 A 之间即将相对滑动时弹簧的压缩量?2及此时 A 的速度?2。
第 18 题图
19.（11 分）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??和径向分量??，??垂直 z 轴对称分布。在
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、半径为 r0、电
阻值为 R 的圆环（其平面垂直 Oz 轴），从 z= ?处开始静止下落，到处(刚进入下方区域磁
场)，速度开始保持不变。已知在 和 范围内，圆环所在处的磁感应强度径向分量大小?? = ?0，在运动过程中圆环平面始终垂直 Oz 轴，不计空气阻力。求：
线圈在处时的电流及方向（从下往上看）；
z
N
L
S
O
线圈从 z=L 运动到 z=−?的过程中产生的焦耳热 Q；B
线圈从 z=L 运动到 z=−?所用时间 t。
第 19 题图
20．（11 分）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?=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? = 1.6 × 10−19C，电子质量? = 9 × 10−31kg，普朗克常量与光速乘积 ℎ? ≈ 1.24 × 10−6eV∙m。不计离子间、电子间相互作用。
求内圆柱表面发射电子的最大初速度??；
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 Bm；
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；
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 ，其中垂直 x 轴截面分布情况相同），试求推进器的推力?′。