2024浙江省名校协作体高三下学期开学适应性考试物理试题含解析

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注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷相应位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列没有使用比值定义法的是（ ）
A. B. C. D.
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 在LC振荡电路中，若仅把电容器的电容变为原来的4倍，则振荡周期变为原来的一半
B. 若铀元素的半衰期为，则经过时间，8个铀核中一定有4个发生了衰变
C. 大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强
D. 乒乓球容易快速抽杀，是由于乒乓球的惯性较小
3. 一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A. a→b过程中，气体体积变大，放出热量
B. b→c过程中，气体温度不变，气体对外界做功
C. c→a过程中，气体体积变小，放出热量
D. c→a过程中，气体压强增大，外界对气体做功
4. 如图所示，有一半径为r的圆环在一水平地面上向右运动，且其圆心速度大小为v。现有一木板，左端固定于地面之上，同时还搭于圆环之上，且木板与地面所成锐角为。则木板转动的角速度为（ ）
A. B. C. D.
5. 如图所示，空间中有一环型匀强磁场，其内半径为，外半径为。在内圆上的A点处有一微粒发生裂变，生成甲、乙两个小微粒（均带正电），且二者初速度均沿切线方向并处于如图所示的平面内（甲左乙右）。若两微粒均恰好不从外环射出磁场，则甲、乙两者所带电量之比为（ ）
A. B. C. D.
6. 在如图所示的磁感应强度大小为B的匀强磁场中（可随时间变化），存在一足够大的长方形导轨，并且导轨宽度为l。现导轨中有一电阻和一导体棒（与导轨接触良好），而导体棒有效切割长度也为l。当导体棒以速度向右匀速运动的时候，若导体棒和导轨内部始终无电流，则下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
7. 双缝干涉的实验装置的截面图如图所示，光源到双缝S1、S2的距离相等，O是S1、S2连线中垂线与光屏的交点。若现在将该装置中垂线以下的部分没入水中，则原本处在O点的亮条纹将会（ ）
A. 向上移动B. 向下移C. 不动D. 无法确定
8. 在一匀强电场中有一正方体，边长为1m。若，，，，则该匀强电场的场强大小为（ ）
A. B. C. D.
9. 如图，在一水平地面上有一轨道，其内部有一质量不计的轻弹簧，弹簧劲度系数为k。其正上方有一质量为m的小球由静止释放，恰好可进入管道内部。若忽略空气阻力与摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球运动过程中，其机械能守恒B. 小球最大速度
C. 小球下落最大距离D. 小球最大加速度
10. 如图所示，左侧圆环匝数为N，电阻为，半径为r，内部充满磁场，磁场变化规律为。左右线圈匝数之比为k，且右侧回路内有一阻值的电阻R。下列说法正确的是（ ）
A. 圆环中感应电动势的最大值为
B. 在一个周期内，电阻R上产生的焦耳热为
C 时，从上向下看，圆环中电流沿逆时针方向
D. 时，R上消耗功率最大
11. 一只蜜蜂竖直向上飞时速度最大速率为，竖直向下飞时的最大速率为。低速情况下，空气阻力的大小和速率成正比，假设蜂蜜翅膀提供的动力大小为定值，则蜜蜂水平飞行时的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
12. A点和B点位于地球两侧，且两点间存在一隧道，如图所示。现在A处同时释放两个载人宇宙飞船。其中一个飞船从静止开始沿着隧道运动，一段时间到达B点。另一飞船沿着近地轨道环绕地球运动，一段时间后也到达B点。已知地球半径为R，地表的重力加速度为g，且不计一切阻力。则下列说法正确的是（提示：均匀球壳内部引力处处为0）（ ）
A. 在沿着隧道穿行的飞船中的人会先经历超重，再经历失重过程
B. 沿着隧道穿行的飞船飞行的最大速度
C. 设x为沿着隧道穿行的飞行器距离地球球心的距离，则其受到的合力为，其中m为其质量
D. 两飞行器同时到达B点
13. 假设宇宙是一团球形的密度均匀的物质，其各物理量均具有球对称性（即只与球的半径有关）。宇宙球对称地向外膨胀，半径为r的位置具有速度。不难发现，宇宙膨胀的过程中，其平均密度必然下降。若假设该宇宙球在膨胀过程中密度均匀（即球内各处密度相等），则应该有，其中H是一个可变化但与r无关的系数，那么的值应为（ ）
[提示：若是某一物理量，则对时间导数为]
A. 1B. 2C. 3D. 4
二、选择题：本题共2小题每小题3分，共6分。每小题有至少有一个选项符合题意，全部选对的得3分，部分选对的得2分，有选错的得0分。
14. 一束红紫混合光以（）角射入玻璃砖，a、b光从上方到下方用时分别为、，则（ ）
A. a红光B. C. a为紫光D.
15. 电偶极子由两个点电荷和组成，它们之间的距离为l（l很小），总质量为m。如图所示，空间中某区域内存在一电场，其分布为。先令一电偶极子朝着x方向，并使其中点位于处，再静止释放。下列说法正确的是（ ）
A. 的单位是
B. 电偶极子受到的合力
C. 电偶极子静止释放后的运动可看作简谐运动的一部分
D. 电偶极子的电势能
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16. 探究力与加速度的关系时， 下列说法正确的是（ ）
A. 若使用电火花打点计时器，则所接电压为8V直流电源
B. 该实验需要平衡摩擦力
C. 该实验要求悬挂物体的质量小于等于小车的质量
D. 作图应选择图像
17. 来自全国各地的同学分享了各自做物理实验的经历
甲：“我测的重力加速度为什么比你们都小？”
乙：“我利用热学知识测一个石头的体积，带入，总是与排水法的结果有较大偏差”
丙：“我利用手机测量地磁场，竖直方向的分量比你们的都大，水平方向却比你们的都小”
则这三位同学可能分别来自（ ）
A. 广州，郑州，哈尔滨B. 海口，拉萨，哈尔滨
C. 北京，青岛，拉萨D. 长沙，兰州，杭州
18. 某同学打算用如图甲所示的电路测量电源电动势E和内阻r，已知定值电阻阻值为
A：闭合，，调节滑动变阻器，此时电流表示数为，接着断开，读出电流表示数。
B：改变变阻器阻值，多次重复，记录，，作
C：同时闭合，，，读出
（1）下列滑动变阻器阻值范围最合适的是______
A. B. C.
（2）若图乙中直线斜率为，则______，______
（3）该实验是否有系统误差？若有，分别指出电动势和内阻的误差，结果是偏大还是偏小；若没有，请说明理由。（ ）
19. 一质量为m的卫星沿半径r的圆轨道绕太阳运行。卫星上有一太阳帆—半径为R的圆形镜面反射膜。该反射膜在随后运动中不断改变方向，使帆面不断改变方向以保证始终垂直于太阳光。已知：万有引力常量为G，太阳质量为M，太阳半径为RS，太阳表面温度为T。太阳可视理想黑体且单位面积的热辐射功率为，其中为一常量。
已知光具有粒子的性质：一个光子的能量，其中p是光子的动量，c是光速。
（1）求太阳热辐射的总功率；
（2）求太阳帆单位时间内接受到的能量；
（3）求太阳帆受到的合力F（r）（以沿着半径背离圆心的方向为正方向）。
20. 如图，上方是平直桌面，右侧有多个半圆形轨道。第一个半圆轨道为，第二个为，第n个为。每个半圆轨道之间有一小段水平轨道连接。现有一可视为质点的小球，质量为m，以初速度从A点进入轨道。已知重力加速度为g。
（1）若AB内外轨道均粗糙，小球在A，B两点对轨道的压力差为3mg，求小球在AB段运动时阻力做功。
（2）若轨道各处均光滑，要使小球刚进入每一个半圆形轨道时所受的向心力大小均相等，求的表达式。（用，g，，n表示）
21. 如图，电容器的电容为C，初始带电量为Q，开关S断开，导轨光滑，处于磁感应强度为B的磁场中。甲、乙两棒的有效切割长度均为L、电阻为R、质量为m的导体棒。
（1）闭合开关S，求达到稳定时两棒的速度；
（2）闭合开关S，求达到稳定过程中甲棒产生焦耳热（已知电容器储存的能量为）；
（3）若先去掉乙，再闭合S释放甲，当甲稳定运动后再在最初释放甲处释放乙，二者最终稳定速度。
①通过计算比较和的大小关系；
②若按此方式，依次释放与甲、乙相同的丙、丁……当释放包含甲、乙在内的2024根棒后，求稳定速度（直接写出结果）。
22. 细胞膜是一个细胞重要的组成部分，它是一个弹性膜且不带电时磷脂双分子层间的间距为。本题中可近似认为细胞膜的伸缩类似于劲度系数为的弹簧，并且细胞膜的面积，介电常数为。众所周知，细胞膜上分布有可以运输粒子的离子泵，使得阴阳离子分布均匀地分布在内外两层上。已知静电力常量为k。
（1）当内外膜分别带电Q和时，求内外膜的电势差和厚度。
（2）假设细胞膜初始不带电，离子泵开始工作，使得内外膜带有电荷。该离子泵具有一特殊的性质：只有当两层间的电势差达到时，离子泵才停止工作，否则将一直工作下去。为防止细胞层塌缩，求劲度系数的最小值和此时平衡状态下细胞膜的厚度。