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2023-2024学年浙江省高中联盟高三上学期期中考试 物理试题（含解析）
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这是一份2023-2024学年浙江省高中联盟高三上学期期中考试 物理试题（含解析），共16页。试卷主要包含了有一首歌唱到等内容，欢迎下载使用。
1.本卷满分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、考场、座位号及准考证号并核对条形码信息；
3.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；
4.参加联批学校的学生可关注“启望教育”公众号查询个人成绩分析。
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）
1.下列物理量的值中负号代表矢量方向的是（ ）
A.质点做匀速直线运动的速度为-5m/sB.电场中某点电势为-5V
C.某密闭气体温度为-5℃D.质点向上运动过程中重力做功-5J
2.如图是乒乓球比赛中运动员的削球动作，下列说法正确的是（ ）
A.削球时乒乓球可以视为质点
B.削球时乒乓球受到球拍作用力大小等于乒乓球对球拍作用力大小
C.乒乓球被削回在空中飞行时受到重力、空气阻力和球拍摩擦力作用
D.乒乓球被削回飞行途中惯性变小
3.踢毽子时，毽子被竖直踢上去又落下，若空气阻力大小不变，取竖直向上为正方向，下列关于毽子的加速度a、速度v、动能、动量p随时间t的变化图线正确的是（ ）
A.B.
C.D.
4.2023年8月24日，东京电力公司开始将福岛核电站储存罐中的核污染水排入大海。福岛核污染水中包含氚、碳14、钌106、钴60、锶90、铯134、铯137、钚239等63种放射性颗粒，它们先被送入“多核素去除设备”进行净化处理，污水中部分放射性物质通过化学反应变成其他化合物沉淀，但包括“氚”等在内的多种放射性元素仍难以彻底清除，其中钚239的衰变方程为。对此，下列说法正确的是（ ）
A.氚是X的放射性同位素
B.核污染水中包含的放射性物质衰变时会发出α、β、γ射线，γ射线穿透能力最强
C.钚发生的是α衰变，γ射线是由于核中中子衰变为质子而放出
D.经过“多核素去除设备”变成其他化合物沉淀的放射性物质，其半衰期将会减小
5.静电衰减性能是衣物面料防静电性能的一个指标，如图仪器由相互隔离和绝缘的双层内外金属桶组成，可以测量织物面料的电荷量及其衰减情况。将在旋转摩擦机中摩擦带电的织物面料放入双层金属桶的内筒并保持良好接触，外筒接地。与内筒相连的仪器可以显示织物面料所携带的电荷量。下列分析或猜想正确的是（ ）
A.内筒的外壁不带电
B.外筒的内壁不带电
C.与内筒相连的仪器直接测量出内外桶电势差，再根据换算成电荷量
D.双层金属桶也可以做成单层接地金属桶
6.大质量钢卷是公路运输中的危险物品，如图符合规范的装载支架是安全运输的保障，运输过程中要求“缓加速慢减速”是血的教训换来的。若已知支架斜面均与水平面成α＝30°，则运输车刹车时加速度不能超过（ ）
B.C.D.
7.如图是婚庆公司用于彩绘和装饰的泡沫球。将一个泡沫球从静止释放竖直下落。用数码相机录像后，用软件逐帧输出并合成等时间间隔泡沫球影像在不同位置的图片，用刻度尺测得图片中相邻泡沫球影像之间距离（单位：cm）如图标注，已知两相邻位置时间间隔为1/25s。以下说法正确的是（ ）
A.泡沫球的加速度逐渐减小
B.泡沫球下落的速度逐渐减小
C.根据题目信息可以求泡沫球下落过程平均速度大小
D.根据题目信息和可以求泡沫球匀加速下落过程加速度大小
8.有一首歌唱到：“燃烧我的卡路里”，如图是一杯奶茶的标签，一位60kg的同学喝了这样一杯奶茶，大约需要做多少个引体向上才能消耗其提供的能量？
A.3B.30C.300D.3000
9.2022年3月23日，航天员王亚平、叶光富在中国空间站太空舱开设“天宫课堂”，课堂中演示了“水油分离”实验。如图所示，瓶子中装有水和油，用细绳系住瓶口，叶光富手持细绳的另一端，使瓶子在与身体平行的平面内做圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A.瓶子速度小于某一值就不能做完整圆周运动
B.瓶子的线速度一定，细绳越短，油和水越容易分离
C.航天员在某时刻松开细绳，瓶子将继续做匀速圆周运动
D.经过一段时间圆周运动后，密度小的油将聚集在靠近瓶子底部的位置
10.如图是交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈abcd绕垂直于磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化如图，通过电刷与阻值为5Ω的小灯泡组成闭合电路，已知线圈内阻为1Ω，则（ ）
A.交流电压表示数为10V
B.线圈转速为2.5r/s
C.当线圈处于图示与磁感线平行位置时ab边受到的安培力为零
D.线框由图示与磁感线平行位置转圈，小灯泡消耗的电能为1.2J
11.一列简谐横波沿x轴正方向传播，从某时刻开始计时，在t＝6s时的波形如图（a）所示。在x轴正向距离原点小于一个波长的A质点，其振动图象如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A.A质点在t＝3s与t＝7s时刻速度方向相反
B.A点的平衡位置离原点的距离为x＝0.25m
C.t＝9s时，平衡位置在x＝1.7m处的质点加速度方向沿y轴负方向
D.t＝13.5s时，平衡位置在x＝1.4m处的质点位移为正值
12.如图是卫星飞行控制中心卫星运行监控画面，显示星下点（即卫星和地心连线与地面的交点）轨迹展开图。右图为某绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的星下点轨迹，下列说法正确的是（ ）
A.该卫星运行周期为8h
B.该卫星轨道平面与北纬60°线平面重合
C.该卫星轨道平面与赤道平面垂直
D.相等时间内该卫星与地心的连线扫过的面积大于地球同步卫星与地心的连线扫过的面积
13.如图电路由两部分组成，一部分由电阻丝AB、滑动变阻器、不计内阻的电源E、开关组成，电阻丝总长度为L，总电阻为R，滑动变阻器总电阻；另一部分由悬挂摆球的较长金属细导线、理想电压表及导线组成。金属细导线与水平固定的电阻丝AB无摩擦接触，摆球在竖直平面内做周期为T的简谐运动，不计金属导线电阻及与电阻丝的接触电阻；理想电压表一端接悬点，一端接电阻丝中点O且不影响金属细导线运动，已知摆球悬点在电阻丝中点正上方，则（ ）
A.当摆球运动到最左边时，理想电压表示数最小
B.当摆球运动到最低点时，理想电压表示数最大
C.取最大值时，金属导线与电阻丝接触点离O点最远为l，则理想电压表两端电压可表示为
D.减小滑动变阻器阻值，理想电压表示数最大值变小
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。在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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14.下列说法中正确的是（ ）
A.做功和传热在改变热力学系统的内能上是等价的
B.扩散现象只能发生在液体或气体中，不能发生在固体中
C.自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光
D.通过α粒子散射实验可以估测原子核半径的数量级为
15.上海光源是一台同步辐射光源，其基本原理是通过直线加速器加速到接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出波长连续的电磁辐射（从远红外到X光波段，波长范围约为），可用于研究生物大分子结构、材料理化性质等。若加速器中获得接近光速运动的单个电子动能为，在磁场中偏转过程辐射波长为λ的X射线，已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ ）
A.此电子物质波的波长为
B.若X射线照射石墨表面时，会出现波长更长的X射线散射光
C.若X射线照射逸出功为W的锌金属上，打出光电子的最大速度为
D.新冠病毒的线度约为，不能用同步辐射光得到其衍射图样
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）如图为“探究向心力大小的表达式”的实验装置。
①此图情景正准备探究的是向心力与________（选填“质量”、“半径”、“角速度”）的关系，转动手柄，使槽内小球做圆周运动，装置中球________（选填“A”、“B”）对应标尺上露出红白相接的等分标记格数多；
②某同学想知道加速度传感器在手机内部的大致位置，把手机固定于转台上（顶端与转轴重合）随转台一起做圆周运动，用phyphx传感器软件记录了向心加速度与转动角速度平方的图像，则可知加速度传感器位置到转轴的距离约________cm（计算结果保留两位有效数字）。
（2）“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，槽码通过定滑轮拉动水平轨道上的小车匀加速运动，某同学通过测得各个计数点到0点间距，计算得到各点瞬时速度如下表。
①根据实验数据画出v-t图像；
②若已知小车总质量为200g，槽码总质量为40g，以槽码重力表示小车受到拉力大小，根据v-t图像求得小车受到的阻力为________N（g取，计算结果保留两位有效数字）。
16-Ⅱ.（5分）物理兴趣小组同学测量一电阻阻值。
①先用多用电表粗略测量，先将选择开关旋至欧姆挡“×10”的位置，按照正确的步骤操作，发现多用电表的指针偏转如图，则应将选择开关旋至________欧姆挡（选填“×1”或“×100”）的位置，重新欧姆调零后测的阻值，多用电表的示数如图（a）所示，则________Ω。
②利用实验室提供的器材，几位同学连接电路如下，已知电压表3V量程时内阻约5kΩ，电流表0.6A量程时内阻，滑动变阻器（0-5Ω），其中电路合理且开关闭合前滑片位置也合理的是________。
③某次测量时得到电压表示数为2.50V，电流表示数如图，则读数为________A，待测电阻阻值为________Ω（结果保留两位有效数字）。
16-Ⅲ.（2分）某同学周末在家设计了一个测量液体折射率的方案。如图，在一个透明水槽内底部粘一张白纸，水槽内盛蔗糖溶液，在较暗的房间内用激光射向白纸，俯视观察发现水槽底部除了激光入射点亮度极高外，周围还形成一圆型暗斑，某次实验测出溶液深度h和暗斑直径d，则溶液折射率可以表示为n＝________；若多次改变深度h，测出相应暗斑直径d，以h为纵坐标，d为横坐标，描绘出h-d图线为一倾斜直线，求得其斜率为k，则折射率可表示为n＝________。
17.（8分）某巨型液化天然气LNG储罐安装穹顶时，为了保证不出现大的形变导致天然气泄漏，采用的是“气升顶”施工方案。如图，质量为的球冠形穹顶与储罐壁间涂有密封材料，使穹顶上升时不漏气且可忽略二者之间的摩擦。施工时，用大功率鼓风机向储罐内泵入空气，使穹顶缓慢上升。安装完成后，储罐内空间可视为截面积，高h＝20m的圆柱体。已知大气压强为，安装完成后罐内空气温度为27℃，标准状态（，）下空气密度为。
（1）穹顶缓慢上升时，储罐内空气压强为多大？
（2）鼓风机作业时需要泵入罐内空气的质量为多大（结果保留两位有效数字）？
18.（11分）如图，传送带右端与细管道最高点B等高相切，长木板上表面与光滑平台CD、细管道最低端C等高相切。滑块P以某一初速度通过逆时针转动的水平传送带和两个竖直的四分之一圆周光滑细管道，与静止在光滑平台上的Q滑块发生弹性碰撞，P碰后恰好能返回到细管道最高点B处，Q滑块碰后滑上左端与D位置接触的长木板，与右端固定挡板发生弹性碰撞后最终停在长木板上。已知管道半径均为R，滑块P、Q、长木板质量分别为m、3m、6m，传送带长度为4R，滑块P与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，和长木板上表面间的动摩擦因数为，长木板下表面与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：
（1）滑块P碰后返回通过管道最低端C时受到的支持力大小；
（2）滑块P的初速度大小；
（3）长木板的最小长度。
19.（11分）电动汽车可以利用电磁相关原理进行驱动和制动并进行动能回收，其中一种轮毂电机可以通过控制定子绕组通电顺序和时间，形成旋转磁场，驱动转子绕组带动轮胎转动，其展开简化模型如图所示。定子产生一个个边长为l的正方形匀强磁场，大小均为B，相邻磁场方向相反。转子绕组可简化为一个水平放置的正方形线圈，质量为m，匝数为n，边长为l，总电阻为R，线圈运动时受到恒定阻力f。不考虑定子发热损耗和磁场运动引起的电磁辐射。
（1）若磁场以向右匀速运动，求线圈能达到的最大速度v；
（2）若磁场从t＝0开始从静止匀加速运动，经过一段时间，线圈也匀加速运动，时刻速度为，求线圈加速度a；
（3）制动时，磁场立刻停下，此时速度为的线圈通过整流装置可以给电动势为的动力电池充电，此过程线圈v-t图像如图所示，则此制动过程给动力电池充入电量约为多少？
20.（11分）足够大空间存在xOy坐标系，x轴水平，y轴竖直，一质量为m，电量q（q＞0）的粒子从坐标原点以初速度沿x轴射入，不计粒子重力。若空间分别施加竖直向下的匀强电场E与垂直xOy向里的匀强磁场B，可使粒子分别通过图中关于x轴对称的A、A'点。
（1）求E和B的大小；
（2）若空间同时施加上述（1）中电场和磁场，求粒子通过图中平行x轴的虚线时的速度大小；
（3）若空间同时施加上述（1）中电场和磁场，求粒子运动过程中最大速度和最小速度的大小；
（4）若空间同时施加上述（1）中电场和磁场，且已知粒子运动过程中在y轴方向上的分运动为简谐运动，且周期为，以粒子入射为t＝0时刻，求该粒子在y轴方向上分运动的y-t函数表达式。
浙江省高中联盟2023-2024学年高三上学期期中考试
物理参考答案
一、选择题Ⅰ
1.A【解析】A中负号代表速度方向与正方向相反，B中负号表示电势低于零电势，C中负号表示温度低于零度，D中负号表示重力为阻力做负功。故A正确。
2.B【解析】削球时使乒乓球旋转，要考虑球的大小，不可视为质点，A错；削球时拍对球的作用力和球对拍的作用力是一对作用力反作用力，等大，B正确：乒乓球在空中飞行时，不受球拍作用力，C错；乒乓球质量不变，惯性不变，D错。
3.D【解析】空气阻力大小不变，则上升匀减速下降匀加速，且，故AB均错误，D中动量与v相同规律变化，正确；C中动能与时间不是线性关系，错误。
4.B【解析】A中X是，氚是氢的同位素，A错误；B中，衰变时会发出α、β、γ射线，γ射线穿透能力最强，正确；C中γ是核反应时生成物能级较高而释放出的能量，C错误；D中半衰期与单质还是化合物无关，D错误。
5.C【解析】隔离绝缘的内外金属桶可视为电容器，外筒接地，放入内筒的衣物上的电荷将移动到内筒外壁，外筒内部感应出异种电荷，根据，若已知其电容，测出内外桶电势差，可得带电量，C正确。
6.B【解析】对钢卷受力分析，可得临界时后支架斜面无作用力，前支架斜面有支持力N，，，得，B正确。
7.A【解析】分析各个相等时间间隔内距离差值为1.00、0.95、0.75、0.50，故加速度逐渐减少，速度逐渐增大，A正确，BD错误；又图片尺寸不是实际下落位移，故不能求泡沫球下落过程平均速度大小，C错误。
8.D【解析】估测引体向上过程人体重心上升0.5m，克服重力做功为，故次数约为次，D正确。
9.B【解析】绕地球匀速圆周运动的空间站中为完全失重状态，瓶子受细绳拉力做圆周运动，故A错误；不受拉力则在空间站中匀速直线运动，C错误；由，v一定，r越小，F越大，密度大的物质所需向心力越大，越容易发生离心现象而沉积瓶子底部，故B正确D错误。
10.B【解析】根据图像，电动势有效值为，电压表显示为外电压，A错；周期为T＝0.4s，则线圈转速为，B正确；C中线圈与中性面垂直，感应电流最大，ab受到安培力最大，C错；D求灯泡消耗电能，D错误。
11.C【解析】由图可知，波长为λ＝2.0m，周期为T＝4.0s，则。故3s和7s时刻相差一个周期时间，运动情况相同，速度方向相同，A错；由b图，t＝6.0s时质点位移为再a图中对应x＝1.25m处，B错误；C中t＝9s，则从图a中过了，x＝1.7m质点位移为正，加速度为负，C周期；D中t＝13.5s，则从图a中过了，x＝1.4m质点位移为负，D错误。
12.A【解析】由图可知，，T＝8h，A正确：星下点轨迹最高纬度达到60°，即卫星轨道平面与赤道平面成60°，BC错误；对D，，，得，故该卫星相等时间与地心连线扫过面积小于同步卫星与地心连线扫过的面积，D错误。
13.C【解析】电压表测的是电阻丝接触点与O点之间电压，故摆球运动到最低点时，电压为零，最左边时，电压最大，故AB错误；由串联回路，单位长度对应电压为，故电压表最大示数为，若从单摆平衡位置开始计时，则电压表两端电压可以表示为，C正确。
二、选择题Ⅱ
14.AC【解析】焦耳的实验表明，在改变系统的热力学状态上，做功和传热这两种方法是等价的，A正确；扩散在固液气态中都存在，B错误；除了从太阳、白炽灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，C正确；α粒子散射可测得原子核半径数量级为，D错误。
15.BC【解析】电子：，，得，A错误；B为康普顿散射正确；由光电方程：，可知C正确；D中病毒线度可小于同步辐射光波长，能发生明显衍射现象，D错误。
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.（14分）
16-Ⅰ（7分）
（1）①半径（1分） A（1分）
②4.0-4.4（2分）
（2）①右图（1分） ②0.30-0.33（2分）
16-Ⅱ（5分）
①×1（1分） 9.5-10.0（1分）
②丙（1分）
③0.25（1分） 9.0（1分）
16-Ⅲ（2分）、
【解析】16-Ⅰ（1）①图中小球质量相等，两圆盘半径相等，即角速度相等，故事向心力与半径关系；A球运动半径大，向心力大，示数大。
②由，图像斜率即为半径.
（2）①图像如图可得加速度a，由，得f＝0.32N.
16-Ⅱ
①指针偏转过大，应改到×1，读数为9.5-10.0。
②因为滑动变阻器阻值较小，适合分压式接法，电流表内阻已知，应选择内接法，故丙正确。
③读数0.25A，.
16-Ⅲ
作出光路图，外围较亮是因为水面全反射的光返回底部白纸上漫反射形成，设临界角为θ，有：，展开得，，得。
四、计算题（本题共4小题，共41分。）
17.（8分）
（1）（2分）
得（1分）
（2）
代入得：
（均可）（2分）
则：（均可）（1分）
18.（11分）
（1）P从C到B过程：（1分）
在C位置：（1分）
得：，（1分）
（2）P以速度与Q弹性碰撞，碰后分别为、：，
得：（1分）
P从A位置的初速度：（1分）
得：（1分）
（3）由（2）得Q碰后速度为，进入长木板上表面，先判长木板是否移动，Q对长木板摩擦力向右，地面对长木板摩擦力向左，故长木板先不动，
Q减速L：
得：（1分）
Q以与长木板弹性碰撞后得Q速：，长木板
Q向左减速，长木板向右减速
Q减速减速到零在向右加速知道二者等速，再一起减速。（1分）
（1分）
相对位移：
得：，（1分）
代入前述，，即长木板最小长度为（1分）
19.（11分）
（1）
（1分）
（1分）
得：（1分）
（2）（2分）
线圈也做匀速加速运动，即不变，则（1分）
故：（1分）
（3）（1分）
当
即：（1分）
得：
其中：，在v-t图像中，速度由到，得到围成面积即（1分）
得：（1分）
20.（11分）
（1）单独加电场：
，，
得：（1分）
单独加磁场：
，
得：（1分）
（2），向下偏转，仅电场力做功：
（1分）
得：（1分）
（3）设向下加速偏转y距离，达到最大速度为时，速度应沿水平方向，任意位置速度竖直分量大小，水平方向：
（1分）
仅电场力做功：（1分）
得：（1分）
因为向下加速偏转，故出发时即为最小速度。（1分）
（4）解：将初速度分解为、，其中：
抵消，对应以向右匀速直线运动，得（1分）
则向左，对应做圆周运动
得：
此圆周运动在竖直方向的分运动即简谐运动，振幅
故：（1分）
（解2：由（3）得，为向下运动最大距离，即为y方向简谐运动范围，故振幅，酌情给分）
1.本卷满分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、考场、座位号及准考证号并核对条形码信息；
3.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；
4.参加联批学校的学生可关注“启望教育”公众号查询个人成绩分析。
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）
1.下列物理量的值中负号代表矢量方向的是（ ）
A.质点做匀速直线运动的速度为-5m/sB.电场中某点电势为-5V
C.某密闭气体温度为-5℃D.质点向上运动过程中重力做功-5J
2.如图是乒乓球比赛中运动员的削球动作，下列说法正确的是（ ）
A.削球时乒乓球可以视为质点
B.削球时乒乓球受到球拍作用力大小等于乒乓球对球拍作用力大小
C.乒乓球被削回在空中飞行时受到重力、空气阻力和球拍摩擦力作用
D.乒乓球被削回飞行途中惯性变小
3.踢毽子时，毽子被竖直踢上去又落下，若空气阻力大小不变，取竖直向上为正方向，下列关于毽子的加速度a、速度v、动能、动量p随时间t的变化图线正确的是（ ）
A.B.
C.D.
4.2023年8月24日，东京电力公司开始将福岛核电站储存罐中的核污染水排入大海。福岛核污染水中包含氚、碳14、钌106、钴60、锶90、铯134、铯137、钚239等63种放射性颗粒，它们先被送入“多核素去除设备”进行净化处理，污水中部分放射性物质通过化学反应变成其他化合物沉淀，但包括“氚”等在内的多种放射性元素仍难以彻底清除，其中钚239的衰变方程为。对此，下列说法正确的是（ ）
A.氚是X的放射性同位素
B.核污染水中包含的放射性物质衰变时会发出α、β、γ射线，γ射线穿透能力最强
C.钚发生的是α衰变，γ射线是由于核中中子衰变为质子而放出
D.经过“多核素去除设备”变成其他化合物沉淀的放射性物质，其半衰期将会减小
5.静电衰减性能是衣物面料防静电性能的一个指标，如图仪器由相互隔离和绝缘的双层内外金属桶组成，可以测量织物面料的电荷量及其衰减情况。将在旋转摩擦机中摩擦带电的织物面料放入双层金属桶的内筒并保持良好接触，外筒接地。与内筒相连的仪器可以显示织物面料所携带的电荷量。下列分析或猜想正确的是（ ）
A.内筒的外壁不带电
B.外筒的内壁不带电
C.与内筒相连的仪器直接测量出内外桶电势差，再根据换算成电荷量
D.双层金属桶也可以做成单层接地金属桶
6.大质量钢卷是公路运输中的危险物品，如图符合规范的装载支架是安全运输的保障，运输过程中要求“缓加速慢减速”是血的教训换来的。若已知支架斜面均与水平面成α＝30°，则运输车刹车时加速度不能超过（ ）
B.C.D.
7.如图是婚庆公司用于彩绘和装饰的泡沫球。将一个泡沫球从静止释放竖直下落。用数码相机录像后，用软件逐帧输出并合成等时间间隔泡沫球影像在不同位置的图片，用刻度尺测得图片中相邻泡沫球影像之间距离（单位：cm）如图标注，已知两相邻位置时间间隔为1/25s。以下说法正确的是（ ）
A.泡沫球的加速度逐渐减小
B.泡沫球下落的速度逐渐减小
C.根据题目信息可以求泡沫球下落过程平均速度大小
D.根据题目信息和可以求泡沫球匀加速下落过程加速度大小
8.有一首歌唱到：“燃烧我的卡路里”，如图是一杯奶茶的标签，一位60kg的同学喝了这样一杯奶茶，大约需要做多少个引体向上才能消耗其提供的能量？
A.3B.30C.300D.3000
9.2022年3月23日，航天员王亚平、叶光富在中国空间站太空舱开设“天宫课堂”，课堂中演示了“水油分离”实验。如图所示，瓶子中装有水和油，用细绳系住瓶口，叶光富手持细绳的另一端，使瓶子在与身体平行的平面内做圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A.瓶子速度小于某一值就不能做完整圆周运动
B.瓶子的线速度一定，细绳越短，油和水越容易分离
C.航天员在某时刻松开细绳，瓶子将继续做匀速圆周运动
D.经过一段时间圆周运动后，密度小的油将聚集在靠近瓶子底部的位置
10.如图是交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈abcd绕垂直于磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化如图，通过电刷与阻值为5Ω的小灯泡组成闭合电路，已知线圈内阻为1Ω，则（ ）
A.交流电压表示数为10V
B.线圈转速为2.5r/s
C.当线圈处于图示与磁感线平行位置时ab边受到的安培力为零
D.线框由图示与磁感线平行位置转圈，小灯泡消耗的电能为1.2J
11.一列简谐横波沿x轴正方向传播，从某时刻开始计时，在t＝6s时的波形如图（a）所示。在x轴正向距离原点小于一个波长的A质点，其振动图象如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A.A质点在t＝3s与t＝7s时刻速度方向相反
B.A点的平衡位置离原点的距离为x＝0.25m
C.t＝9s时，平衡位置在x＝1.7m处的质点加速度方向沿y轴负方向
D.t＝13.5s时，平衡位置在x＝1.4m处的质点位移为正值
12.如图是卫星飞行控制中心卫星运行监控画面，显示星下点（即卫星和地心连线与地面的交点）轨迹展开图。右图为某绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的星下点轨迹，下列说法正确的是（ ）
A.该卫星运行周期为8h
B.该卫星轨道平面与北纬60°线平面重合
C.该卫星轨道平面与赤道平面垂直
D.相等时间内该卫星与地心的连线扫过的面积大于地球同步卫星与地心的连线扫过的面积
13.如图电路由两部分组成，一部分由电阻丝AB、滑动变阻器、不计内阻的电源E、开关组成，电阻丝总长度为L，总电阻为R，滑动变阻器总电阻；另一部分由悬挂摆球的较长金属细导线、理想电压表及导线组成。金属细导线与水平固定的电阻丝AB无摩擦接触，摆球在竖直平面内做周期为T的简谐运动，不计金属导线电阻及与电阻丝的接触电阻；理想电压表一端接悬点，一端接电阻丝中点O且不影响金属细导线运动，已知摆球悬点在电阻丝中点正上方，则（ ）
A.当摆球运动到最左边时，理想电压表示数最小
B.当摆球运动到最低点时，理想电压表示数最大
C.取最大值时，金属导线与电阻丝接触点离O点最远为l，则理想电压表两端电压可表示为
D.减小滑动变阻器阻值，理想电压表示数最大值变小
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。在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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14.下列说法中正确的是（ ）
A.做功和传热在改变热力学系统的内能上是等价的
B.扩散现象只能发生在液体或气体中，不能发生在固体中
C.自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光
D.通过α粒子散射实验可以估测原子核半径的数量级为
15.上海光源是一台同步辐射光源，其基本原理是通过直线加速器加速到接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出波长连续的电磁辐射（从远红外到X光波段，波长范围约为），可用于研究生物大分子结构、材料理化性质等。若加速器中获得接近光速运动的单个电子动能为，在磁场中偏转过程辐射波长为λ的X射线，已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ ）
A.此电子物质波的波长为
B.若X射线照射石墨表面时，会出现波长更长的X射线散射光
C.若X射线照射逸出功为W的锌金属上，打出光电子的最大速度为
D.新冠病毒的线度约为，不能用同步辐射光得到其衍射图样
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）如图为“探究向心力大小的表达式”的实验装置。
①此图情景正准备探究的是向心力与________（选填“质量”、“半径”、“角速度”）的关系，转动手柄，使槽内小球做圆周运动，装置中球________（选填“A”、“B”）对应标尺上露出红白相接的等分标记格数多；
②某同学想知道加速度传感器在手机内部的大致位置，把手机固定于转台上（顶端与转轴重合）随转台一起做圆周运动，用phyphx传感器软件记录了向心加速度与转动角速度平方的图像，则可知加速度传感器位置到转轴的距离约________cm（计算结果保留两位有效数字）。
（2）“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，槽码通过定滑轮拉动水平轨道上的小车匀加速运动，某同学通过测得各个计数点到0点间距，计算得到各点瞬时速度如下表。
①根据实验数据画出v-t图像；
②若已知小车总质量为200g，槽码总质量为40g，以槽码重力表示小车受到拉力大小，根据v-t图像求得小车受到的阻力为________N（g取，计算结果保留两位有效数字）。
16-Ⅱ.（5分）物理兴趣小组同学测量一电阻阻值。
①先用多用电表粗略测量，先将选择开关旋至欧姆挡“×10”的位置，按照正确的步骤操作，发现多用电表的指针偏转如图，则应将选择开关旋至________欧姆挡（选填“×1”或“×100”）的位置，重新欧姆调零后测的阻值，多用电表的示数如图（a）所示，则________Ω。
②利用实验室提供的器材，几位同学连接电路如下，已知电压表3V量程时内阻约5kΩ，电流表0.6A量程时内阻，滑动变阻器（0-5Ω），其中电路合理且开关闭合前滑片位置也合理的是________。
③某次测量时得到电压表示数为2.50V，电流表示数如图，则读数为________A，待测电阻阻值为________Ω（结果保留两位有效数字）。
16-Ⅲ.（2分）某同学周末在家设计了一个测量液体折射率的方案。如图，在一个透明水槽内底部粘一张白纸，水槽内盛蔗糖溶液，在较暗的房间内用激光射向白纸，俯视观察发现水槽底部除了激光入射点亮度极高外，周围还形成一圆型暗斑，某次实验测出溶液深度h和暗斑直径d，则溶液折射率可以表示为n＝________；若多次改变深度h，测出相应暗斑直径d，以h为纵坐标，d为横坐标，描绘出h-d图线为一倾斜直线，求得其斜率为k，则折射率可表示为n＝________。
17.（8分）某巨型液化天然气LNG储罐安装穹顶时，为了保证不出现大的形变导致天然气泄漏，采用的是“气升顶”施工方案。如图，质量为的球冠形穹顶与储罐壁间涂有密封材料，使穹顶上升时不漏气且可忽略二者之间的摩擦。施工时，用大功率鼓风机向储罐内泵入空气，使穹顶缓慢上升。安装完成后，储罐内空间可视为截面积，高h＝20m的圆柱体。已知大气压强为，安装完成后罐内空气温度为27℃，标准状态（，）下空气密度为。
（1）穹顶缓慢上升时，储罐内空气压强为多大？
（2）鼓风机作业时需要泵入罐内空气的质量为多大（结果保留两位有效数字）？
18.（11分）如图，传送带右端与细管道最高点B等高相切，长木板上表面与光滑平台CD、细管道最低端C等高相切。滑块P以某一初速度通过逆时针转动的水平传送带和两个竖直的四分之一圆周光滑细管道，与静止在光滑平台上的Q滑块发生弹性碰撞，P碰后恰好能返回到细管道最高点B处，Q滑块碰后滑上左端与D位置接触的长木板，与右端固定挡板发生弹性碰撞后最终停在长木板上。已知管道半径均为R，滑块P、Q、长木板质量分别为m、3m、6m，传送带长度为4R，滑块P与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，和长木板上表面间的动摩擦因数为，长木板下表面与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：
（1）滑块P碰后返回通过管道最低端C时受到的支持力大小；
（2）滑块P的初速度大小；
（3）长木板的最小长度。
19.（11分）电动汽车可以利用电磁相关原理进行驱动和制动并进行动能回收，其中一种轮毂电机可以通过控制定子绕组通电顺序和时间，形成旋转磁场，驱动转子绕组带动轮胎转动，其展开简化模型如图所示。定子产生一个个边长为l的正方形匀强磁场，大小均为B，相邻磁场方向相反。转子绕组可简化为一个水平放置的正方形线圈，质量为m，匝数为n，边长为l，总电阻为R，线圈运动时受到恒定阻力f。不考虑定子发热损耗和磁场运动引起的电磁辐射。
（1）若磁场以向右匀速运动，求线圈能达到的最大速度v；
（2）若磁场从t＝0开始从静止匀加速运动，经过一段时间，线圈也匀加速运动，时刻速度为，求线圈加速度a；
（3）制动时，磁场立刻停下，此时速度为的线圈通过整流装置可以给电动势为的动力电池充电，此过程线圈v-t图像如图所示，则此制动过程给动力电池充入电量约为多少？
20.（11分）足够大空间存在xOy坐标系，x轴水平，y轴竖直，一质量为m，电量q（q＞0）的粒子从坐标原点以初速度沿x轴射入，不计粒子重力。若空间分别施加竖直向下的匀强电场E与垂直xOy向里的匀强磁场B，可使粒子分别通过图中关于x轴对称的A、A'点。
（1）求E和B的大小；
（2）若空间同时施加上述（1）中电场和磁场，求粒子通过图中平行x轴的虚线时的速度大小；
（3）若空间同时施加上述（1）中电场和磁场，求粒子运动过程中最大速度和最小速度的大小；
（4）若空间同时施加上述（1）中电场和磁场，且已知粒子运动过程中在y轴方向上的分运动为简谐运动，且周期为，以粒子入射为t＝0时刻，求该粒子在y轴方向上分运动的y-t函数表达式。
浙江省高中联盟2023-2024学年高三上学期期中考试
物理参考答案
一、选择题Ⅰ
1.A【解析】A中负号代表速度方向与正方向相反，B中负号表示电势低于零电势，C中负号表示温度低于零度，D中负号表示重力为阻力做负功。故A正确。
2.B【解析】削球时使乒乓球旋转，要考虑球的大小，不可视为质点，A错；削球时拍对球的作用力和球对拍的作用力是一对作用力反作用力，等大，B正确：乒乓球在空中飞行时，不受球拍作用力，C错；乒乓球质量不变，惯性不变，D错。
3.D【解析】空气阻力大小不变，则上升匀减速下降匀加速，且，故AB均错误，D中动量与v相同规律变化，正确；C中动能与时间不是线性关系，错误。
4.B【解析】A中X是，氚是氢的同位素，A错误；B中，衰变时会发出α、β、γ射线，γ射线穿透能力最强，正确；C中γ是核反应时生成物能级较高而释放出的能量，C错误；D中半衰期与单质还是化合物无关，D错误。
5.C【解析】隔离绝缘的内外金属桶可视为电容器，外筒接地，放入内筒的衣物上的电荷将移动到内筒外壁，外筒内部感应出异种电荷，根据，若已知其电容，测出内外桶电势差，可得带电量，C正确。
6.B【解析】对钢卷受力分析，可得临界时后支架斜面无作用力，前支架斜面有支持力N，，，得，B正确。
7.A【解析】分析各个相等时间间隔内距离差值为1.00、0.95、0.75、0.50，故加速度逐渐减少，速度逐渐增大，A正确，BD错误；又图片尺寸不是实际下落位移，故不能求泡沫球下落过程平均速度大小，C错误。
8.D【解析】估测引体向上过程人体重心上升0.5m，克服重力做功为，故次数约为次，D正确。
9.B【解析】绕地球匀速圆周运动的空间站中为完全失重状态，瓶子受细绳拉力做圆周运动，故A错误；不受拉力则在空间站中匀速直线运动，C错误；由，v一定，r越小，F越大，密度大的物质所需向心力越大，越容易发生离心现象而沉积瓶子底部，故B正确D错误。
10.B【解析】根据图像，电动势有效值为，电压表显示为外电压，A错；周期为T＝0.4s，则线圈转速为，B正确；C中线圈与中性面垂直，感应电流最大，ab受到安培力最大，C错；D求灯泡消耗电能，D错误。
11.C【解析】由图可知，波长为λ＝2.0m，周期为T＝4.0s，则。故3s和7s时刻相差一个周期时间，运动情况相同，速度方向相同，A错；由b图，t＝6.0s时质点位移为再a图中对应x＝1.25m处，B错误；C中t＝9s，则从图a中过了，x＝1.7m质点位移为正，加速度为负，C周期；D中t＝13.5s，则从图a中过了，x＝1.4m质点位移为负，D错误。
12.A【解析】由图可知，，T＝8h，A正确：星下点轨迹最高纬度达到60°，即卫星轨道平面与赤道平面成60°，BC错误；对D，，，得，故该卫星相等时间与地心连线扫过面积小于同步卫星与地心连线扫过的面积，D错误。
13.C【解析】电压表测的是电阻丝接触点与O点之间电压，故摆球运动到最低点时，电压为零，最左边时，电压最大，故AB错误；由串联回路，单位长度对应电压为，故电压表最大示数为，若从单摆平衡位置开始计时，则电压表两端电压可以表示为，C正确。
二、选择题Ⅱ
14.AC【解析】焦耳的实验表明，在改变系统的热力学状态上，做功和传热这两种方法是等价的，A正确；扩散在固液气态中都存在，B错误；除了从太阳、白炽灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，C正确；α粒子散射可测得原子核半径数量级为，D错误。
15.BC【解析】电子：，，得，A错误；B为康普顿散射正确；由光电方程：，可知C正确；D中病毒线度可小于同步辐射光波长，能发生明显衍射现象，D错误。
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.（14分）
16-Ⅰ（7分）
（1）①半径（1分） A（1分）
②4.0-4.4（2分）
（2）①右图（1分） ②0.30-0.33（2分）
16-Ⅱ（5分）
①×1（1分） 9.5-10.0（1分）
②丙（1分）
③0.25（1分） 9.0（1分）
16-Ⅲ（2分）、
【解析】16-Ⅰ（1）①图中小球质量相等，两圆盘半径相等，即角速度相等，故事向心力与半径关系；A球运动半径大，向心力大，示数大。
②由，图像斜率即为半径.
（2）①图像如图可得加速度a，由，得f＝0.32N.
16-Ⅱ
①指针偏转过大，应改到×1，读数为9.5-10.0。
②因为滑动变阻器阻值较小，适合分压式接法，电流表内阻已知，应选择内接法，故丙正确。
③读数0.25A，.
16-Ⅲ
作出光路图，外围较亮是因为水面全反射的光返回底部白纸上漫反射形成，设临界角为θ，有：，展开得，，得。
四、计算题（本题共4小题，共41分。）
17.（8分）
（1）（2分）
得（1分）
（2）
代入得：
（均可）（2分）
则：（均可）（1分）
18.（11分）
（1）P从C到B过程：（1分）
在C位置：（1分）
得：，（1分）
（2）P以速度与Q弹性碰撞，碰后分别为、：，
得：（1分）
P从A位置的初速度：（1分）
得：（1分）
（3）由（2）得Q碰后速度为，进入长木板上表面，先判长木板是否移动，Q对长木板摩擦力向右，地面对长木板摩擦力向左，故长木板先不动，
Q减速L：
得：（1分）
Q以与长木板弹性碰撞后得Q速：，长木板
Q向左减速，长木板向右减速
Q减速减速到零在向右加速知道二者等速，再一起减速。（1分）
（1分）
相对位移：
得：，（1分）
代入前述，，即长木板最小长度为（1分）
19.（11分）
（1）
（1分）
（1分）
得：（1分）
（2）（2分）
线圈也做匀速加速运动，即不变，则（1分）
故：（1分）
（3）（1分）
当
即：（1分）
得：
其中：，在v-t图像中，速度由到，得到围成面积即（1分）
得：（1分）
20.（11分）
（1）单独加电场：
，，
得：（1分）
单独加磁场：
，
得：（1分）
（2），向下偏转，仅电场力做功：
（1分）
得：（1分）
（3）设向下加速偏转y距离，达到最大速度为时，速度应沿水平方向，任意位置速度竖直分量大小，水平方向：
（1分）
仅电场力做功：（1分）
得：（1分）
因为向下加速偏转，故出发时即为最小速度。（1分）
（4）解：将初速度分解为、，其中：
抵消，对应以向右匀速直线运动，得（1分）
则向左，对应做圆周运动
得：
此圆周运动在竖直方向的分运动即简谐运动，振幅
故：（1分）
（解2：由（3）得，为向下运动最大距离，即为y方向简谐运动范围，故振幅，酌情给分）
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