浙江省重点中学2024年高三上学期期末联考物理试题

这是一份浙江省重点中学2024年高三上学期期末联考物理试题，共15页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
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、关于静电场的描述正确的是
A．电势降低的方向就是电场线方向
B．沿着电场线方向电场强度一定减小
C．电场中电荷的受力方向就是电场强度的方向.
D．电场中电场强度为零的地方电势不一定为零
2、甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是2m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s。求甲、乙两运动员的质量之比（ ）
A．B．C．D．
3、图中实线是某电场中一簇未标明方向的电场线，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。根据此图不能作出判断的是（ ）
A．a、b两点中，哪点的电势较高
B．a、b两点中，哪点的电场强度较大
C．带电粒子在a、b两点的加速度哪点较大
D．带电粒子在a、b两点的电势能哪点较大
4、某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压u的变化规律．已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为，电阻．下列说法正确的是
A．通过R的交流电的频率为100 Hz
B．电流表A2的示数为
C．此时变压器的输入功率为22 W
D．将P沿逆时针方向移动一些，电流表A1的示数变小
5、如图，水平放置的圆环形窄槽固定在桌面上，槽内有两个大小相同的小球a、b，球b静止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽运动，在位置P与球b发生弹性碰撞，碰后球a反弹，并在位置Q与球b再次碰撞。已知∠POQ=，忽略摩擦，且两小球可视为质点，则a、b两球质量之比为（ ）
A．3︰1B．1︰3C．5︰3D．3︰5
6、最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为
A．1.6×102 kgB．1.6×103 kgC．1.6×105 kgD．1.6×106 kg
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，光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ，两导轨上端用阻值为R的电阻相连，该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，然后又返回到出发位置。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力。则（ ）
A．初始时刻金属杆的加速度为
B．金属杆上滑时间小于下滑时间
C．在金属杆上滑和下滑过程中电阻R上产生的热量相同
D．在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同
8、下列说法正确的是（ ）
A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B．在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
D．打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，说明空气分子之间存在着斥力
E.气体向真空的自由膨胀是不可逆的
9、一列沿x轴传播的横波在t＝0.05 s时刻的波形图如图甲所示，P、Q为两质点，质点P的振动图象如图乙所示，下列说法中正确的是__________
A．该波的波速为20 m/s
B．该波沿x轴负方向传播
C．t＝0.1 s时刻质点Q的运动方向沿y轴正方向
D．t＝0.2 s时刻质点Q的速度大于质点P的速度
E.t＝0.3 s时刻质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离
10、如图所示，有上下放置的两个宽度均为的水平金属导轨，左端连接阻值均为2的电阻、，右端与竖直放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起，半圆形轨道半径为。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为。初始时金属棒放置在上面的水平导轨上，金属棒的长刚好为L，质量，电阻不计。某时刻金属棒获得了水平向右的速度，之后恰好水平抛出。已知金属棒与导轨接触良好，重力加速度，不计所有摩擦和导轨的电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒抛出时的速率为1m/s
B．整个过程中，流过电阻的电荷量为1C
C．最初金属棒距离水平导轨右端1m
D．整个过程中，电阻上产生的焦耳热为1.5J
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）在研究金属电阻阻值与温度的关系时，为了能够较准确地测出金属电阻的阻值，设计了如图所示的电路。除了金属电阻外，还提供的实验器材有：学生电源E，灵敏电流计G。滑动变阻器R、RS，，定值电阻R1、R2，电阻箱R0，开关S，控温装置，导线若干。
①按照电路图连接好电路后，将R0调至适当数值，R的滑片调至最右端。RS的滑片调至最下端，闭合开关S；
②把R的滑片调至适当位置，调节R0，并逐步减小RS的阻值，直到RS为零时，电流计G指针不发生偏转，记录R0的阻值和Rx的温度；
③多次改变温度，重复实验；
④实验完毕，整理器材。
根据上述实验回答以下问题：
(1)上述②中，电流计G指针不发生偏转时，点电势_________（选填“大于”“等于”或“小于”）点电势。
(2)用R0、R1、R2表示Rx，Rx=_________
(3)本实验中Rs的作用为_________
(4)若只考虑系统误差，用该方法测得的Rx的阻值_________（选填“大于”“等于”或“小于”）Rx的真实值。
12．（12分）某同学猜想：弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比、与其形变量的二次方成正比，即；其中b为与弹簧劲度系数成正比例的常数。该同学设计以下实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。如图所示，在水平桌面上放置一个气垫导轨，将弹簧一端固定于气垫导轨左侧。调整导轨使滑块能在导轨上自由匀速滑动。将光电门固定在离弹簧右侧原长点稍远的位置。推动滑块压缩弹簧一段合适的距离后，由静止释放滑块。滑块离开弹簧后运动通过光电门。通过测量和计算研究上述猜想。
实验中进行以下测量：
A．测得滑块的质量m；
B．测得滑块上遮光片的宽度d；
C．测得弹簧的原长；
D．推动滑块压缩弹簧后，测得弹簧长度L；
E.释放滑块后，读出滑块遮光片通过光电门的时间t；
F.重复上述操作，得到若干组实验数据，分析数据并得出结论。
回答下列问题。（前三个问题用实验测得的物理量字母及比例常数b表示）
（1）滑块离开弹簧后的动能为________。
（2）由能量守恒定律知弹簧被压缩后的最大弹性势能与滑块弹出时的动能相等。若关于弹簧弹性势能的猜想正确，则________。
（3）用图像处理实验数据并分析结论，得出的图像如图所示。该图像不过坐标原点的原因是________________。（只填写一条）
（4）若换用劲度系数更大的弹簧做实验，图像斜率将________。（选填“不变”“变大”或“变小”）
（5）若实验中测得的一组数据：，，，，。由此计算比例常数________N/m。
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，一长为的水平传送带，以的速率逆时针转动。把一质量为的物块A以速度大小推上传送带的右端，同时把另一质量为的物块B以速度大小推上传送带的左端。已知两个物块相撞后以相同的速度在传送带上运动，两个物块与传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度，物块可视为质点且碰撞时间极短。求：
(1)经多长时间两个物块相撞；
(2)相撞后两个物块再经多长时间相对传送带静止；
(3)物块B与传送带因摩擦产生的热量。
14．（16分）如图所示，两个平行光滑金属导轨AB、CD固定在水平地面上，其间距L=0.5m，左端接有阻值R=3的定值电阻。一根长度与导轨间距相等的金属杆順置于导轨上，金属 杆的质量m=0.2kg,电阻r=2，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小B=4T的匀强磁场中，t=0肘刻，在MN上加 一与金属杆垂直，方向水平向右的外力F，金属杆由静止开始 以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，2s末撤去外力F，运动过程中金属杆与导轨始终垂直且接触良好。（不计导轨和连接导线的电阻，导轨足够长)求：
(1)1s末外力F的大小；
(2)撤去外力F后的过程中，电阻R上产生的焦耳热。
15．（12分）如图所示，两根电阻不计且足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角α=37°，导轨间距L=1m，顶端用电阻R=2Ω的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。质量m1=0.1kg、电阻R1=4Ω的导体棒M在磁场中距虚线的距离d=2m，M与导轨间的动摩擦因数μ1=0.25，质量m2=0.3kg、电阻R2=2Ω的导体棒N在虚线处，N与导轨间的动摩擦因数μ2=0.8。将导体棒M、N同时从导轨上由静止释放，M到达虚线前已经匀速，重力加速度g取10m/s2，运动过程中M、N与导轨始终接触良好，已知sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求M、N相碰前，M上产生的焦耳热；
（2）求M、N相碰前M运动的时间；
（3）M、N相遇发生弹性碰撞，碰后瞬间对M施加一个沿斜面方向的作用力F，使M、N同时匀减速到零，求M棒在减速到零的过程中作用力F的大小随时间变化的表达式。
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】
A．沿电场线方向电势降低，电势降低最快的方向是电场线方向，故A项错误；
B．负点电荷形成的电场，沿着电场线方向电场强度增大，故B项错误；
C．电场中正电荷的受力方向与电场强度的方向相同，电场中负电荷的受力方向与电场强度的方向相反，故C项错误；
D．电势具有相对性，电场中电场强度为零的地方电势不一定为零，故D项正确。
2、B
【解析】
甲、乙相遇时用力推对方的过程系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲′+m乙v乙′
代入数据可得
m甲×2+m乙×（-2）=m甲×（-1）+m乙×2
解得
m甲：m乙=4：3
故B正确，ACD错误。
故选B。
3、A
【解析】
A．粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于粒子的电性未知，所以电场线方向不能判断，则无法确定哪点的电势较高。故A错误，符合题意。
B．由图看出a处电场线比b处电场线疏，而电场线疏密表示场强的大小，即可判断出a处场强较小，故B正确，不符合题意。
C．带电粒子在a处所受的电场力较小，则在a处加速度较小，故C正确，不符合题意。
D．由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增大，则粒子在b点电势能较大。故D正确，不符合题意。
故选A.
4、C
【解析】
由图乙可知，该交流电的周期为T=0.02s，其频率为50 Hz，选项A错误；变压器初级输入电压的有效值 ,次级电压：，则电流表A2的示数为，选项B错误；变压器的次级功率为： ，则此时变压器的输入功率为22 W，选项C正确；将P沿逆时针方向移动一些，则次级匝数增加，次级电压变大，则电流表A1的示数变大，选项D错误。
故选C.
5、D
【解析】
由动量守恒可知，碰后两球的速度方向相反，且在相同时间内，b球运动的弧长为a球运动的弧长为3倍，则有
由动量守恒定律有
由能量守恒有
联立解得
故ABC错误，D正确。
故选D。
6、B
【解析】
设该发动机在s时间内，喷射出的气体质量为，根据动量定理，，可知，在1s内喷射出的气体质量，故本题选B．
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、BD
【解析】
A．ab开始运动时，ab棒所受的安培力
根据牛顿第二定律得，ab棒的加速度
选项A错误；
B．物体下滑时加速度满足
根据可知金属杆上滑时间小于下滑时间，选项B正确；
C．克服安培力做功等于回路产生的热量，上滑过程中安培力较大，则克服安培力做功较大，产生的热量较大，选项C错误；
D．根据
可知，在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同，选项D正确。
故选BD。
8、ACE
【解析】
A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如金刚石与石墨，故A正确.
B．布朗运动是微小粒子表现出的无规则运动，肉眼不可见，故B错误.
C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，这是增加原理，故C正确.
D．打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，是要克服大气压力做功，故D错误.
E．气体向真空自由膨胀遵守热力学第二定律，具有方向性，故E正确
9、ACD
【解析】
A．分析图甲确定波长λ＝4m，根据图乙确定周期T＝0.2s，则该波的波速
故A正确；
B．分析图乙可知，t＝0.05s时，质点P处于平衡位置沿y轴负方向运动，根据波动规律可知，该波沿x轴正方向传播，故B错误；
C．分析图甲可知，t＝0.05s时，质点Q处于波谷，t＝0.1s时，质点Q位于平衡位置沿y轴正方向运动，故C正确；
D．t＝0.2s时刻，质点Q位于平衡位置，质点P位于波峰，质点Q的速度大于质点P，故D正确；
E．t＝0.3s时，质点Q位于平衡位置，质点P位于波谷，质点Q距平衡位置的距离小于质点P，故E错误．
故ACD。
10、AC
【解析】
A．金属棒从半圆形金属轨道的顶点恰好水平抛出，则有
选项A正确；
BC．对导体棒在水平导轨上运动应用动量定理得
得
解得回路中产生的电荷量为
据
解得导体棒向右移动的距离为
流过的电荷量
选项B错误，C正确；
D．根据能量守恒得回路中产生的总热量
解得
电阻上产生的热量
选项D错误。
故选AC。
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、等于 保护电流计 等于
【解析】
[1]当电流计阻值不偏转时，没有电流流过电流计，电流计两端电势相等，即a点电势等于b点电势。
[2]电流计指针不偏转，没有电流流过电流计，电桥平衡，由此可知
解得
[3]本实验中Rs的作用是保护电流计。
[4]若只考虑系统误差，用该方法测得的Rx的阻值等于Rx的真实值。
12、 滑块运动过程中受阻力 变小 15.625
【解析】
（1）[1]．滑块匀速通过光电门有
滑块动能
解得
①
（2）[2]．弹簧被最大压缩后的最大弹性势能
②
最大弹性势能与滑块的动能相等，解①②式得
③
（3）[3]．该图像在纵轴上有正截距。则③式为
（c为截距）
则滑块的动能小于弹簧的最大弹性势能，主要原因是滑块运动过程中受阻力，或导轨右侧高于左侧。
（4）[4]．由③式知，图像的斜率为。换用劲度系数更大的弹簧做实验，则b更大，则图像斜率变小。
（5）[5]．由③式得
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)1s(2)(3)
【解析】
(1)由题意知物块A随传送带一起做匀速直线运动，设物块B做加速度大小为的匀减速直线运动，则由牛顿第二定律有
设经时间两个物块相撞，则有
解得
或者（舍去）
(2)规定向右为正方向，两个物块相撞后瞬间的速度为，则有
以两个物块为系统，经时间两个物块相对传送带静止，由动量定理得
解得
(3)设物块B在与物块A相撞之前与传送带因摩擦产生的热量为，由能量守恒定律有
设碰撞之后物块B与传送带因摩擦产生的热量为，由能量守恒定律有
物块B与传送带因摩擦产生的热量
解得
14、（1）2N（2）0.96J
【解析】
（1）t=1s时刻，金属杆MN的速度大小为 v1=at1=2×1=2m/s
金属杆MN产生的感应电动势为 E=BLv1
金属杆MN中的电流大小
金属杆MN受到的安培力大小 F安=BIL
联立得
根据牛顿第二定律得 F-F安=ma
联立解得 F=2N
（2）t=2s时刻，金属杆MN的速度大小为 v2=at2=2×2=4m/s
撤去外力F后的过程中，根据能量守恒定律得知电路中产生的总焦耳热 Q=mv22=×0.2×42=1.6J
电阻R上产生的焦耳热 QR=Q=×1.6J=0.96J
15、（1）0.48J；（2）1.5s；（3）F=0.96－0.08t(t≤2.5s)
【解析】
（1）M棒匀速时，有
m1gsin37°=μ1m1gcs37°＋BIL①
E=BLv0②
③
④
M棒从开始到达虚线位置，有
⑤
M棒、N棒、电阻R产生的焦耳热之比为
QM∶QN∶QR=8∶1∶1⑥
QM=⑦
由①~⑦式解得
QM=0.48J
（2）对M棒由动量定理有
(m1gsin37－μ1m1gcs37°－BL)t=m1v0⑧
q=t=⑨
Φ=BLd⑩
t=1.5s
（3）对M、N棒碰撞过程，有
m1v0=m1v1＋m2v2⑪
⑫
碰后对N棒
μ2m2gcs37°－m2gsin37=m2a2⑬
v2=a2t0⑭
碰后对M棒
m1gsin37＋μ1m1gcs37°＋BI′L－F=m1a1⑮
v1=a1t0⑯
⑰
t0=2.5s⑱
由⑪～⑱式解得
F=0.96－0.08t(t≤2.5s)