浙江省2024年上期末高三物理模拟试题

这是一份浙江省2024年上期末高三物理模拟试题，共15页。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、一个质量为4 kg的物体，在四个共点力作用下处于平衡状态，当其中两个大小分别为5 N和7 N的力突然同时消失，而另外两个恒力不变时，则物体（ ）
A．可能做匀速圆周运动
B．受到的合力可能变为15 N
C．将一定做匀加速直线运动
D．可能做加速度为a=2 m/s2匀变速曲线运动
2、甲乙两车在水平地面上的同一位置同时出发，沿一条直线运动，两车均可看做质点，甲乙两车的速度时间图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．t=1s时甲车加速度为零
B．前4s内两车间距一直增大
C．t=4s时两车相遇
D．两车在前4s内的最大距离为5m
3、如图所示，物体A和小车用轻绳连接在一起，小车以速度向右匀速运动。当小车运动到图示位置时，轻绳与水平方向的夹角为，关于此时物体A的运动情况的描述正确的是（ ）
A．物体A减速上升B．物体A的速度大小
C．物体A的速度大小D．物体A的速度大小
4、如图所示，理想变压器的原线圈两端接在交流电源上，电压有效值为U。理想电压表接在副线圈两端，理想电流表接在原线圈电路中，有三盏相同的灯泡接在副线圈电路中。开始时开关S闭合，三盏灯都亮。现在把开关S断开，三盏灯都没有烧毁，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都不变
B．灯变暗
C．灯变暗
D．电源消耗的功率变大
5、如图，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过最低点时，两球一定有相同的 ( )
A．速度B．角速度C．加速度D．机械能
6、真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。粒子重力不计。下列说法中正确的是（ ）
A．在荧光屏上只出现1个亮点
B．三种粒子出偏转电场时的速度相同
C．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1
D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是
A．M带负电荷，N带正电荷
B．M在b点的动能小于它在a点的动能
C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
8、如图所示，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为1∶2，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的焦耳热为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，则下列说法正确的是（ ）
A．v的大小等于
B．撤去拉力F后，AB棒的最终速度大小为v，方向向右
C．撤去拉力F后，CD棒的最终速度大小为v，方向向右
D．撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为mv2
9、从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得( )
A．物体的质量为1kg
B．物体受到的空气阻力是5N
C．h=2 m时，物体的动能Ek=60 J
D．物体从地面上升到最高点用时0.8s
10、如图为乒乓球发球机的工作示意图。若发球机从球台底边中点的正上方某一固定高度连续水平发球，球的初速度大小随机变化，发球方向也在水平面内不同方向随机变化。若某次乒乓球沿中线恰好从中网的上边缘经过，落在球台上的点，后来另一次乒乓球的发球方向与中线成角，也恰好从中网上边缘经过，落在桌面上的点。忽略空气对乒乓球的影响，则（ ）
A．第一个球在空中运动的时间更短
B．前后两个球从发出至到达中网上边缘的时间相等
C．前后两个球发出时的速度大小之比为
D．两落点到中网的距离相等
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某小组利用打点计时器测量橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数。给橡胶滑块一初速度，使其拖动纸带滑行，打出纸带的一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，经测量AB、BC、CD、DE间的距离分别为。在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是_______点，在打出D点时物块的速度大小为____m/s（保留3位有效数字）；橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数为________（保留1位有效数字，g取9.8 m/s2）。
12．（12分）为测得某圆柱形金属导体的电阻率，某同学设计了如下实验。
(1)用螺旋测微器测它的直径，如图甲所示，为___________mm，用游标卡尺测它的长度，如图乙所示，为___________cm。
(2)用伏安法测得该金属导体的伏安特性曲线如图丙所示，则该金属导体材料的电阻率与________有关，并且电阻率随该物理量的增大而___________（填“增大”或“减小”）。
(3)若把该金属导体与一阻值为4.0Ω的定值电阻串联后接在电源电动势为3.0V、内阻为1.0Ω的电源两端，该金属导体的热功率为___________W。（保留两位有效数字）
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，两条足够长的光滑导电轨道倾斜放置，倾角，轨道足够长，轨道间距离，轨道下端连接的电阻，轨道其他部分电阻不计，匀强磁场垂直于轨道平面向上，磁感应强度，一质量为，电阻的导体棒ab在平行于轨道的恒定的拉力F作用下由静止开始向上运动，时速度达到最大，最大速度。这时撤去拉力F，导体棒继续运动到达最高点，全过程中流过电阻R的电荷量，，取，求：
（1）导体棒达到最大速度时导体棒两端的电势差；
（2）导体棒ab在恒定的拉力F作用下速度为时的加速度大小；
（3）向上运动的全过程中电阻R上产生的热量。
14．（16分）如图所示，扇形玻璃砖的圆心角为150°，玻璃砖半径为，一条单色光平行于，由的中点入射，经折射后由圆弧面的点射出玻璃砖，圆弧的长度与圆弧的长度之比为2∶3，已知真空中光速为。求：该单色光在玻璃砖从到传播的时间。
15．（12分）某品牌汽车轮胎充气后，温度为时，胎内气体的压强为。已知该轮胎在胎压小于或大于时，汽车行驶中会造成安全事故。胎内气体可看做理想气体，轮胎容积恒为。（下列计算结果均保留一位小数）
(1)求汽车安全工作环境的温度范围。（汽车工作环境的温度与轮胎内气体的温度相同）
(2)若该汽车在的环境中工作，为了使其胎压达到，求应再向轮胎内充入压强为1atm、温度为的理想气体的体积。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】
根据平行四边形定则，大小分别为5N和7N的力的合力最大为12N，最小为2N，物体在四个共点力作用下处于平衡状态，说明另两个恒力的合力最大也为12N，最小为2N，根据牛顿第二定律，当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失，质量为4kg的物体产生的加速度最大为a=3m/s2，最小为a=0.5m/s2，但由于合力的方向与速度方向关系不知，只能说明物体做匀变速运动，可能是直线运动或匀变速曲线运动，但不可能做匀速圆周运动，故ABC错误，D正确。
故选D。
2、C
【解析】
A．由可知，甲车一直做匀加速直线运动，故A错误；
B．在时两车速度相等，且乙车在甲车前，2s到4s由于甲车速度大于乙车速度，所以两车间距离减小，故B错误；
C．由图像与坐标轴所围面积表示位移可知，4s内乙车的位移为
由图可知，甲车的加速度为
由于甲车前2s的位移为0，由后2s的位移
故两车相遇，故C正确；
D．在时两车速度相等，距离最大即为
故D错误。
故选C。
3、D
【解析】
小车的速度分解如图所示，由图得
小车向右匀速运动，不变，变小，则变大，变大，即物体A加速上升，故ABC错误，D正确。
4、B
【解析】
A．S断开，副线圈负载电阻增大，而电压由初级电压和匝数比决定，则U2不变，原、副线圈中的电流都减小，选项A错误；
BC．副线圈中电流减小，两端电压减小、两端电压增大，灯变暗、灯变亮，选项B正确，C错误；
D．减小，则减小，电源的功率减小，选项D错误。
故选B。
5、C
【解析】
试题分析：根据动能定理得：mgL=mv2，解得：，因为L不等．所以速度不等，故A错误；
B、根据解得：a=2g，所以两球加速度相等，又a=Lω2，所以角速度不等，故B错误C正确；因为两球的质量关系未知，初始位置它们的重力势能不一定相等，所以在最低点，两球的机械能不一定相等，故D错误；故选C.
考点：动能定理；向心加速度．
【名师点睛】此题考查了动能定理的应用以及向心加速度及角速度的知识；解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力，列的式子即可解答；此题是基础题，意在考查基础知识的应用.
6、A
【解析】
ABC．根据动能定理得
则进入偏转电场的速度
因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2：1：1，则初速度之比为，在偏转电场中运动时间，则知时间之比为，在竖直方向上的分速度
则出电场时的速度
因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同，偏转位移
因为
则有
与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，荧光屏将只出现一个亮点，故A正确，BC错误；
D．偏转电场的电场力对粒子做功
W=qEy
因为E和y相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2，故D错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ABC
【解析】
试题分析：由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A正确．M从a到b点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确．d点和e点在同一等势面上，电势相等，则N在d点的电势能等于在e点的电势能，故C正确．
D、N从c到d，库仑斥力做正功，故D错误．故选ABC
考点：带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，掌握判断动能和电势能变化的方向，一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化．
8、AC
【解析】
A．两棒的长度之比为1：2，所以电阻之比为1：2，由于电路在任何时刻电流均相等，根据焦耳定律：Q=I2Rt，所以CD棒的焦耳热为2Q，在CD棒向右运动距离为s的过程中，根据功能关系有
解得
故A正确；
BC．令AB棒的长度为l，则CD棒长为2l，撤去拉力F后，AB棒继续向左加速运动，而CD棒向右开始减速运动，两棒最终匀速运动时，电路中电流为零，两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，此时两棒的速度满足
BlvAB′=B⋅2lvCD′
即
vAB′=2vCD′
对两棒分别应用动量定理，有
FABt=mvAB′-mv
-FCDt=mvCD′-mv
因为
FCD=2FAB
所以
vAB′＝v
vCD′＝v
故B错误，C正确；
D．撤去外力F到最终稳定运动过程根据能量守恒定律
故D错误。
故选AC。
9、BD
【解析】
A．由图知，h=4m时Ep=80J，由Ep=mgh得m=2kg，故A错误。
B．上升h=4m的过程中机械能减少△E=20J，根据功能关系可得
fh=△E
解得f=5N，故B正确；
C．h=2m时，Ep=40J，E总=90J，则物体的动能为
Ek=E总-Ep=50J
故C错误。
D．物体的初速度

从地面至h=4m用时间
故D正确。
10、BD
【解析】
A．乒乓球发球机从固定高度水平发球，两个球的竖直位移相同，由
可知，两个球在空中的运动时间相等，故A错误；
B．由于发球点到中网上边缘的竖直高度一定，所以前后两个球从发出至到达中网上边缘的时间相等，故B正确；
C．两球均恰好从中网上边缘经过，且从发出至到达中网上边缘的时间相等，由
可知前后两个球发出时的速度大小之比等于位移大小之比，为，故C错误；
D．前后两球发出时速度大小之比为，且在空中运动时间相同，故水平位移之比为，结合几何关系可知，两落点到中网的距离相等，故D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、E 1.37 0.5
【解析】
[1]橡胶滑块在沥青路面上做匀减速直线运动，速度越来越小，在相等的时间内，两计数点间的距离越来越小，所以打点计时器最先打出的是E点；
[2]由题知，每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，所以两个相邻计数点的时间为：T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则打出D点时物块的速度大小为
代入数据解得：vD=1.37m/s；
[3]根据匀变速直线运动的推论公式
△x=aT2
可以求出加速度的大小，得：
代入数据解得：a=-5m/s2
对橡胶滑块，根据牛顿第二定律有：
解得：
12、0.600 2.060 温度 增大 0.45
【解析】
(1)[1]．螺旋测微器的读数由固定刻度和可动刻度两部分组成，直径为
d=0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm
[2]．游标卡尺的读数由固定刻度和游标尺上的读数两部分组成，长度为
L=20mm+12×0.05mm=20.60mm=2.060cm
(2)[3][4]．由曲线可看出温度升高电阻增大，电阻率增大；
(3)[5]．电源与4.0Ω的定值电阻串联组成等效电源，有
U=E-I（R+r）=3.0-（4.0+1.0）I=3-5I
在灯泡伏安特性曲线中作出电源的U-I图象，两图象的交点坐标值为：U=1.5V，I=0.3A
灯泡功率为
P=UI=1.5V×0.3A=0.45W
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）；（2）；（3）0.8J
【解析】
（1）导体棒达到最大速度时
根据右手定则知导体棒中的感应电流由a到b
解得
（2）导体棒达到最大速度时有
解得
导体棒ab在恒定的拉力F作用下速度为时
解得
（3）全过程
根据能量守恒得
解得
14、
【解析】
作出光路图，如图所示
圆弧的长度与圆弧的长度之比为2∶3，由几何关系可知，
由圆心角可知，该单色光在 OB边的入射角 ， 折射角
由折射率公式有
解得
由勾股定理
又因为
该单色光在玻璃砖从到传播的时间
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)轮胎内的气体做等容变化，则有
即
解得
，
所以汽车安全工作环境的温度范围为；
(2)由理想气体状态方程可知
即
解得