浙江省2024届高三下学期开学考试物理试卷(含答案)

这是一份浙江省2024届高三下学期开学考试物理试卷(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．半径为r超导体导线做的圆环，电流为I，在圆环中心的磁感应强度为为真空磁导率，关于的单位用国际单位制基本单位表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2．下列关于质点的描述正确的是( )
A.甲图研究跳水运动员全红婵空中动作时可以把她看作质点
B.乙图研究飞船与空间站对接时可以把飞船看作质点
C.丙图研究高铁从杭州到北京的路程时可以把列车看作质点
D.丁图研究冰水运动到达的位置时，可以把冰水看作质点
3．2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课航天员进行太空科普授课，航天员们在空间站进行一场“乒乓球友谊赛”，使用普通球拍时，水球被粘在球拍上；而使用毛巾加工成的球拍，水球不仅没有被吸收，反而弹开了。下列描述不正确的是( )
A.水球形成球形是因为水具有表面张力
B.水球被粘在球拍上是因为拍子表面对于水是浸润的
C.毛巾的表面布满了疏水的微绒毛，对于水是不浸润的
D.用毛巾加工成的球拍打水球的力大于水球对球拍的力使水球弹开
4．大气的折射是光通过空气时空气密度变化而引起传播速度变化(折射率变化)所发生的现象，近地面大气的折射会产生海市蜃楼。如图所示太阳光进入地球大气到达地面，光线发生弯曲。基于以上现象下列说法正确的是( )
A.太阳光进入地球大气发生弯曲是因为离地面越近折射率越小
B.太阳光进入地球大气越靠近地面速度越大
C.太阳光进入地球大气同一方向射入大气不同颜色的光，弯曲程度相同
D.海面上空出现海市蜃楼是因为离海面越近大气折射率越大
5．如图所示，交流电源输出电压恒为U，通过电阻连接匝数比为1比2的理想变压器，给变阻器R供电，下列选项正确的是( )
A.当滑动变阻器触头上滑，变压器输出电压一定增大
B.当滑动变阻器触头下滑，变压器输出电流一定增大
C.当变阻器电阻R等于时，变压器输出功率最大
D.当变阻器电阻R等于时，变压器输出功率最大
6．歼-20是先进隐形战斗机，已知某次训练中，歼-20从静止开始沿跑道直线加速起飞，若这个过程可看作两个阶段，第一阶段以恒定功率P从静止开始运动，加速到速度，第二阶段以恒定功率运动到起飞，起飞速度，两个阶段时间相等，运动过程阻力恒定，则歼-20起飞过程第一阶段和第二阶段位移大小之比为( )
A.B.C.D.
7．我国“嫦娥五号”探测器登上月球，探测到月球储藏大量可控核聚变燃料，可控核聚变释放能量，下列说法正确的是( )
A.核聚变方程Y是中子
B.核聚变方程Y是正电子
C.核子平均质量比核子平均质量小
D.比的比结合能大
8．汽车辅助驾驶具有“主动刹车系统”，利用雷达波监测前方有静止障碍物，汽车可以主动刹车，对于城市拥堵路段和红绿灯路口，主动刹车系统实用性非常高，若汽车正以的速度在路面上行驶，到达红绿灯路口离前方等待通行暂停的汽车距离为，主动刹车系统开启匀减速运动，能安全停下，下列说法正确的是( )
A.雷达波发射的是超声波
B.若汽车刹车加速度大小为运动时间，速度为
C.汽车刹车加速度大小至少为才能安全停下
D.若汽车刹车加速度大小为，停车时离前面汽车的距离为
9．霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为表面电势高。下列说法正确的是( )
A.当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小
B.霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽高都有关系
C.霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的
D.若传感器上面磁体向上移动，霍尔电压将减小
10．北斗三号由30颗卫星组成。由24颗较低的中圆地球轨道卫星、3颗较高的地球同步轨道卫星和3颗较高的倾斜地球同步轨道卫星组成，如图所示。关于运动的卫星以下说法正确的是( )
A.所有卫星运行速度大于
B.同步轨道卫星运动速度比中圆地球轨道卫星速度大
C.所有地球同步轨道卫星运动的动能相等
D.同步轨道卫星周期比中圆地球轨道卫星周期大
11．光具有粒子性，激光束看作是粒子流，激光照射到物体上，会对物体产生力的作用，如图所示有一个透明介质小球，小球的折射率大于周围介质的折射率，激光照射到透明介质小球，穿过介质小球射出时的光路如图所示。若不考虑光的反射和吸收，光束因折射对小球形成的合力的方向描述正确的是( )
A.向右偏上B.向左偏上C.向左偏下D.向右偏下
12．如图所示，光电管通过电流表连接平行板电容器C，当光电管阴极K受到光的照射产生光电效应，关于此电路下列说法正确的是( )
A.当光照射光电管时电容器左极板带正电
B.光电管受到光的照射电流表有持续的电流
C.电容器原来不带电，光电管受到光照射时，电流表有方向向下的电流
D.光停止照射后，电流表有方向向上的电流
13．四个相同的匀质小球放在光滑水平桌面上，用一根绳子把四个球约束起来，绳子恰无拉力，四个小球的质量均为m，半径都为R，如图所示，再将一个相同小球放在原四球中间正上方，因受绳子约束，下面四个小球并未分离，处于静止状态。设系统处处无摩擦，下列说法正确的是( )
A.上面小球所受力的合力为
B.下面每个小球对地面的压力为
C.上面小球对下面每个小球的压力为
D.绳子张力为
二、多选题
14．电子枪除了加速电子外，同时还有使电子束会聚或发散作用，其原理可简化为如图所示。一球形界面外部空间中各处电势均为，内部各处电势均为，球心位于z轴上O点。一束靠近z轴且关于z轴对称的电子以相同的速度平行于z轴射入该界面，电子质量为m，电子电荷量为e，由于电子在界面处只受到法线方向的作用力，其运动方向将发生改变，不考虑相对论相应和电子之间相互作用力。某电子射到界面方向与法线的夹角为，它射入球形界面后的运动方向与法线的夹角(图中未标出)，下列描述正确的是( )
A.电子束汇聚到O点
B.电子束运动方向
C.电子束运动方向
D.电子通过界面动能增加了
15．在某一均匀介质中，如图2所示x轴上有两个机械波源平衡位置的坐标分别为，两个波源同时开始做简谐运动，图1为两波源的振动图像，开始它们激发的两列简谐横波分别沿x轴正、负方向传播，波速均为。下列说法正确的是( )
A.两列波起振方向相同
B.两列波在x轴相遇叠加会发生干涉
C.两列波在x轴处相遇叠加后，振幅为
D.两列波在x轴处相遇叠加后，振幅为
三、实验题
16．实验题
I.(1)如图装置探究小车速度随时间变化实验中下列说法正确的是_____；
A.长木板一定要略微倾斜
B.槽码质量应远小于小车质量
C.打点计时器接交流电源
D.小车靠近打点计时器，放开小车再打开电源开始打点
(2)利用如图装置探究小车的加速度与力和质量的关系实验，下列说法正确的是_____（多选）
A.小车运动时，小车受到绳子拉力小于槽码的总重力
B.只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力
C.若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
D.该实验的科学思想方法为控制变量法
(3)如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电频率为，用刻度尺量出各计数点到O点距离为，小车运动B点的速度大小为_____，小车运动的加速度大小为_____(计算结果均保留2位有效数字)。
II.(1)用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻，在乙图中实物正确连接
(2)正确连接线路进行实验，调整变阻器，电压表和电流表读数如图所示，____V，_____A
(3)经过测定，两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是_____；
A.B.C.D.
(4)由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值_____(填“大”或者“小”)。
III.下列四个实验说法正确的是______。
A.B.
C.D.
A.图A是显微镜下观察布朗运动，间隔相等时间颗粒运动位置连线图，连线表示颗粒的运动轨迹
B.图B是油膜法测量分子直径，若萍子粉撒的太厚，测量的分子直径偏大
C.图C测量玻璃砖折射率实验，玻璃砖两个界面必须平行
D.图D双缝干涉实验测量某种单色光波长，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离改变为原来的2倍
四、计算题
17．如图所示，粗细均匀、上端开口、下端封闭的薄壁玻璃管竖直放置，开口朝上，玻璃管横截面积，玻璃管总长度，玻璃管内用水银封闭理想气体，气柱长度与水银柱长度均为。初始温度，气体内能变化与温度变化成正比，可表达为，其中，水银密度，大气压强，重力加速度大小。求:
(1)若温度升高，使水银的上液面缓慢的恰好到达玻璃管开口处，温度为多少K
(2)若温度升高，使水银的上液面缓慢的恰好到达玻璃管开口处，气体吸收的热量Q；
(3)继续对封闭气体缓慢加热温度升高，水银全部流出玻璃管，温度需要升高到多少K
18．如图所示，在水平地面上竖直放置某一游戏装置，它由粗䊁倾斜传送带和“S”型光滑圆形细管道平滑连接组成，两段圆弧管道半径为等高，图中θ角均为，E点出口水平，与圆弧相切，传送带长为，传送带速度，B点离地面的高度，质量小物块无初速放上传送带A点，运动到B然后进入“S”光滑细圆管道，小物块大小略微小于管道，最后从管道水平出口E点水平飞出。小物块与传送带间的动摩擦因数。求:
(1)小物块到达B点的速度
(2)小物块到达管道最高点C对管道的压力
(3)在管道的E点放置一个质量的小球，小物块到达E点与小球发生弹性碰撞，落地时小物块与小球的距离
19．直流电动机通电转动和发电机转动产生电能，装置上具有类似性，从原理上简化为类似直线运动的如下模型，如图所示，与水平面成θ角度平行长直金属轨道，间距为L，处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直轨道平面向上，质量为m的金属导体棒垂直于轨道水平放在轨道上，与轨道接触良好，金属导体棒与轨道之间电阻为，金属棒与轨道之间摩擦因素为μ，甲图中两轨道的上端接电动势为E、内电阻为r的直流电源，乙图中两轨道的上端接电阻，轨道足够长，忽略导轨的电阻，重力加速度为g。求:
(1)甲、乙中哪个类似于电动机
(2)图甲中金属棒从静止开始向上运动的最大速度
(3)乙图中金属棒从静止开始向下运动的最大速度和最大电功率
(4)乙图中金属棒静止开始向下运动经过时间t速度达到最大，此时金属棒运动距离
20．中国科学院自主研制的“人造小太阳”是一个核聚变反应堆，是磁约束核聚变实验装置，该装置需要对较高速度的粒子束的各种带电离子分离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，离子源不断的产生带电离子，经加速电场再进入速度选择器，离子射入右侧磁分析器偏转分离，到达y轴离子接收板上，建立如图所示xy坐标系(速度选择器直线运动离子出口为坐标原点)，已知有一离子带正电、电荷量为q，质量为m，加速电场两极板间电压为U，速度选择器间距为d，极板长度为，速度选择器内电场强度为E，离子进入加速电场初速度可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用以及相对论效应，重力忽略不计。求:
(1)离子经加速电场后获得的速度。
(2)若粒子在速度选择器中做直线运动，速度选择器中磁场磁感应强度
(3)若速度选择器中只有电场，磁分析器中磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，离子射到y轴的位置
(4)若磁分析器中磁场磁感应强度为随x轴均匀变化，为位置的磁感应强度，k为大于0的常数，速度选择器中直线运动的离子射入右侧磁场离y轴最远距离
参考答案
1．答案：A
解析：为非国际单位制基本单位，根据单位制的量纲可得。
2．答案：C
解析：研究物体运动时可以忽略物体线度就可以把物体看作质点，甲乙丁都与形状线度有关，不能看作质点。
3．答案：D
解析：根据固体液体的性质可解析发生的现象，牛顿第三定律可得作用力与反作用力大小相等。
4．答案：D
解析：根据光的折射定律越靠近地面折射率越大，光速与折射率有关，越靠近地面速度越小。
5．答案：D
解析：等效为电动势为U，内阻为的电源向外电路供电，外电阻等于内阻具有最大输出功率，变压器和变阻器电阻R组成的等效电阻为，当时有最大输出功率，所以D正确。
6．答案：B
解析：两个方程比就可得。
7．答案：C
解析：核反应根据质量数守恒和电荷数守恒可得Y为质子，根据核反应放出能量具有质量亏损，核子平均质量减小，核子比结合能增大。
8．答案：C
解析：雷达波发射的是电磁波，按匀变速规律计算可得结果。
9．答案：D
解析：霍尔电势差变阻器滑动触头向左滑动，电流变大，U变大，只与，d有关，根据左手定则，载流子是电子，小磁体向上运动，B减小，霍尔电压将减小。
10．答案：D
解析：卫星运行速度小于第一宇宙速度，根据卫星运动向心力公式可得r越大速度越小，卫星动能与质量有关，无法比较动能大小。
11．答案：A
解析：光子的方向即为小球对光束作用力的方向，光子受力合力的方向向左偏下，则由牛顿第三定律可知，光束因折射对小球产生的合力的方向向右偏上。
12．答案：C
解析：光电效应K发出电子，到达电容器左极板，带负电，电容器充电电压达到一定值，回路就没有电流，光电效应对电容器充电时，回路有顺时针方向电流，停止照射，电容器不会放电，回路无电流。
13．答案：D
解析：上面小球静止合力为0，下面小球对地面压力为，相邻小球球心间距离为，上面小球与下面小球连线与竖直夹角为上面小球平衡有，即下面各球N的水平分力，绳子张力。
14．答案：BC
解析：设电子穿过界面后的速度为，由于电子只受法线方向的作用力，其沿界面切线方向速度不变。则
电子穿过界面的过程中，根据动能定理
或能量守恒，则
可解得
则动能增加量为
如图
15．答案：BC
解析：两个波源起振方向相反，满足干涉条件，相遇叠加会发生干涉，处相遇叠加后，振动加强，所以振幅为处相遇叠加振动加强，振幅为。
16．答案：I(1)C(2)ABD(3)0.51；0.79
II(1)
(2)；0.46(3)B(4)小
III.B
解析：A中连线是位置间距离，不是颗粒运动轨迹，B中痱子粉晒的太厚，测量的单分子油膜面积偏小，所以测量直径偏大，C中测量折射率两个界面可以不平行，D中条纹间距变为原来两倍，双缝间距应为原来的
17．答案：(1)(2)78.87J(3)720.75K
解析：(1)等压变化
得
(2)气体压强
内能增量
(3)设玻璃管中还有x长度水银，温度为T
当时，T有最大值，T的最大值为，所以温度需要升高到水银全部流出玻璃管
18．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)小物块静止放上传送带加速度为a
假说在传送带上一直加速到B端速度得小于传送带速度，说明假说正确，所以
(2)从B运动到C根据机械能守恒:
得
设小物块受到弹力向上，向心力公式得
根据牛顿第三定律，对管道压力，方向竖直向下
(3)小物块到E点速度为v
与弹性碰撞，动量守恒和机械能守恒
得
平抛运动时间
落地点它们的距离
19．答案：(1)甲(2)见解析(3)见解析(4)见解析
解析：(1)甲
(2)根据法拉电磁感应定律有
据闭合电路欧姆定律有
根据平衡条件，对于导体棒有
联立解得
(3)
得
最大电功率
(4)运动距离为X，根据动量定理，
20．答案：(1)(2)(3)(4)见解析
解析：(1)离子在加速电场中加速，由动能定理有
得
(2)通过速度选择器，故由力的平衡条件有
得
(3)若撤去极板间磁场，离子在电场中偏转距离
得
进入右侧磁场速度为与X方向交角为θ，圆周运动半径为R
射入磁场位置到Y位置距离
(4)离子运动到离Y最远时，速度为v，方向沿Y方向在Y方向上动量定理