浙江省2024年高三上期末测试物理试题

这是一份浙江省2024年高三上期末测试物理试题，共14页。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、一宇宙飞船的横截面积，以的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有颗尘埃，每颗尘埃的质量为，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为（ ）
A． B． C．snm D．
2、如图所示为某一电场中场强E-x图像，沿x轴正方向，电场强度为正，则正点电荷从x1运动到x2，其电势能的变化是
A．一直增大
B．先增大再减小
C．先减小再增大
D．先减小再增大再减小
3、如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体。这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5 kV，阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5×104V/m时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为（ ）
A．1.1mB．1.6mC．2.1mD．2.7m
4、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，a、b两点间的电压为 ，R为可变电阻，P为额定电流1A、用铅锑合金制成的保险丝．为使保险丝中的电流不超过1A，可变电阻R连入电路的最小阻值是（ ）
A．2.2ΩB．ΩC．22ΩD．Ω
5、太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（）的热核反应， 核反应方程是，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c。下列说法中正确的是（ ）
A．方程中的X表示中子
B．方程中的X表示电子
C．这个核反应中质量亏损Δm=m1－m2－m3
D．这个核反应中释放的核能ΔE=(4m1－m2－2m3）c2
6、如图所示，在真空云室中的矩形ABCD区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，静止放置在O点的铀238原子核发生衰变，放出射线后变成某种新的原子核，两段曲线是反冲核（新核）和射线的径迹，曲线OP为圆弧，x轴过O点且平行于AB边。下列说法正确的是（ ）
A．铀238原子核发生的是β衰变，放出的射线是高速电子流
B．曲线OP是射线的径迹，曲线OQ是反冲核的径迹
C．改变磁感应强度的大小，反冲核和射线圆周运动的半径关系随之改变
D．曲线OQ是α射线的径迹，其圆心在x轴上，半径是曲线OP半径的45倍
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、电压表，电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示分别是电压表，电流表的改装图，以下说法正确的是（ ）
A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再并一个较大的电阻
B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再串联一个较大的电阻
C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程是原来的倍
D．为实现对改装电表的逐格校准，需要采用分压式电路
8、一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质元的振动图线如图1所示，在处的质元的振动图线如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A．该波的周期为15s
B．处的质元在平衡位置向上振动时，处的质元在波峰
C．在内处和处的质元通过的路程均为6cm
D．该波的波长可能为8m
9、如图所示，光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，现有一个质量为0.1kg，电荷量为-2.0×10-8C的滑块P（可看做质点），仅在电场力作用下由静止沿x轴向左运动．电场力做的功W与物块坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.3，3）的切线．则下列说法正确的是（ ）
A．此电场一定是匀强电场
B．电场方向沿x轴的正方向
C．点处的场强大小为
D．与间的电势差是100V
10、如图所示，分别在M、N两点固定放置带电荷量分别为+Q和-q（Q>q）的点电荷，以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点。以下判断正确的是（ ）
A．A点的电场强度小于B点的电场强度
B．C点的电场强度方向跟D点的电场强度方向相同
C．A、C两点间的电势差等于A、D两点间的电势差
D．试探电荷+q在A点的电势能大于在B点的电势能
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）把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流Ig为200μA，内阻估计在400~600Ω之间。
(1)按图测定电流表G的内阻Rg，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：
A．滑动变阻器（阻值范围 0~200Ω）
B．滑动变阻器（阻值范围 0~175Ω）
C．电阻箱（阻值范围 0~999Ω）
D．电阻箱（阻值范围 0~99999Ω）
E. 电源（电动势 6V，内阻 0.3Ω）
F. 电源（电动势 12V，内阻 0.6Ω）
按实验要求，R最好选用 __________，R′最好选用___________，E最好选用 ___________(填入选用器材的字母代号)。
(2)根据以上实验测得的电流表内阻值比真实值________________（选填“大”或“小”）。
(3)假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg=500Ω，现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为_____________________。
12．（12分）.现测定长金属丝的电阻率。
（1）先用螺旋测微器测量金属丝直径，结果如图甲所示，其读数是________mm，再用毫米刻度尺测量金属丝长度，结果如图乙所示，其读数是________mm。

（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻，这段金属丝的电阻约为100 Ω。
电源E（电动势10 V，内阻约为10 Ω）；；
电流表（量程0~250 mA，内阻）；
电流表（量程0~300 mA，内阻约为5 Ω）；
滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）；
滑动变阻器（最大阻值1000 Ω，额定电流1 A）；
开关S及导线若干。
①某同学根据题意设计了实验方案（图丙），滑动变阻器应该选择________（填“”或“”）；
②请在图丙中把实验电路图补充完整，并标明器材代号_______；
③该同学测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式________，从设计原理看其测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
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，光滑斜面AB与粗糙斜面CD为两个对称斜面，斜面的倾角均为θ，其上部都足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面BEC的两端相切，一个物体在离切点B的高度为H处，以初速度v0沿斜面向下运动，物体与CD斜面的动摩擦因数为μ．
（1）物体首次到达C点的速度大小；
（2）物体沿斜面CD上升的最大高度h和时间t；
（3）请描述物体从静止开始下滑的整个运动情况，并简要说明理由．
14．（16分）如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长30cm，右管足够长且管口开口，底管长度AB=20cm，初始时左右两管水银面等高，且水银柱高为10cm，左管内被水银封闭的空气柱气体温度为27℃，已知大气压强为75cmHg．
①现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成5cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度?
②若封闭的空气柱气体温度为27℃不变，使U型管竖直面内沿水平方向做匀加速直线运动，则当左管的水银恰好全部进入AB管内时，加速度为多少？
15．（12分）如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1 =0、x2=14m处，质点P位于x 轴上xp=4m处，T=0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T=0. 1s，波长均为4m，波源Sl的振幅为A1 =4cm，波源S2的振幅为A3=6cm，求：
(i)求两列波的传播速度大小为多少？
( ii)从t=0至t=0. 35s内质点P通过的路程为多少？
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、C
【解析】
根据题意求出时间内黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理求出推力大小，利用P=Fv求得功率；
【详解】
时间t内黏附在卫星上的尘埃质量：，
对黏附的尘埃，由动量定理得：
解得：；
维持飞船匀速运动，飞船发动机牵引力的功率为，故选项C正确，ABD错误。
【点睛】
本题考查了动量定理的应用，根据题意求出黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理可以求出卫星的推力大小，利用P=Fv求得功率。
2、C
【解析】
沿x轴正方向，电场强度为正，由图可得，从x1到x2电场强度先沿x轴正方向再沿x轴负方向；顺着电场线方向电势降低，则从x1到x2电势先降低后升高，所以正点电荷从x1运动到x2，电势能是先减小再增大；故C项正确，ABD三项错误。
3、A
【解析】
根据U=Ed可得安全距离至少为
dmin＝m＝1.1m
故选A。
4、A
【解析】
原线圈输入电压
根据电压与匝数成正比
代入数据解得：
原线圈的最大输入功率为
输出功率等于输入功率
由公式：
解得：
故应选A．
5、D
【解析】
AB．由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为，故AB错误；
CD．质量亏损为
△m=4m1-m2-2m3
释放的核能为
△E=△mc2=（4m1-m2-2m3）c2
故C错误、D正确。
故选D。
6、D
【解析】
AD．衰变过程中动量守恒，因初动量为零，故衰变后两粒子动量大小相等，方向相反，由图像可知，原子核发生的是α衰变，粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力
得
由于反冲核的电荷量比α射线大，则半径更小，即曲线OQ是射线的径迹，曲线OP是反冲核的径迹，由于曲线OP为圆弧，则其圆心在x轴上，射线初速度与x轴重直，新核初速度与x轴垂直，所以新核做圆周运动的圆心在x轴上
由质量数守恒和电荷数守恒可知反冲核的电荷量是α粒子的45倍，由半径公式可知，轨道半径之比等于电荷量的反比，则曲线OQ半径是曲线OP半径的45倍，故A错误，D正确。
BC．由动量守恒可知
粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力
得
由于反冲核的电荷量比α射线大，则半径更小，即曲线OQ是射线的径迹，曲线OP是反冲核的径迹，反冲核的半径与射线的半径之比等于电荷量的反比，由于电荷量之比不变，则改变磁感应强度的大小，反冲核和射线圆周运动的半径关系不变，故BC错误。
故选D。
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、CD
【解析】
A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流小，可以增大分流电阻使其分流少些，从而增大流过表头的电流使其准确，应该给并联电阻串联一个较小的电阻，A错误；
B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些。说明流过表头的电流小，应该减小串联电阻，或给串联电阻再并联一个较大的电阻，B错误；
C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程
得出
C正确；
D．分压式电路电压、电流可以从零开始调节，可以实现对改装电表的逐格校准，D正确。
故选CD。
8、BD
【解析】
A．由振动图像可知，该波的周期为12s，故A错误：
B．由两个质点的振动图像可知，t=3s时，当处的质元在平衡位置向上振动时，处的质元在波峰，故B正确；
C．由图可知，该波的振幅为4cm，频率
由图1可知，在t=0时刻x=12m处的质点在-4cm处，则其振动方程为
4s时刻质元的位置
所以x=12m处的质元通过的路程
据图2知t=0s时，在x=18m处的质元的位移为0cm，正通过平衡位置向上运动，其振动方程为：
在t=4s时刻，在x=18m处的质元的位移
所以在0～4s内x=18m处的质元通过的路程
故C错误；
D．由两图比较可知，x=12m处比x=18m处的质元可能早振动，所以两点之间的距离为
(n=0、1、2……)
所以
(n=0、1、2……)
n=0时，波长最大，为
故D正确。
故选BD。
9、BD
【解析】
根据W=Eqx可知，滑块B向左运动的过程中，随x的增加图线的斜率逐渐减小，则场强逐渐减小，此电场一不是匀强电场，选项A错误；滑块B向左运动的过程中，电场力对带负电的电荷做正功，则电场方向沿x轴的正方向，选项B正确；点x=0.3m处的场强大小为，则 ，选项C错误；x=0.3m与x=0.7m间，电场力做功为W=2×10-6J，可知电势差是，选项D正确；故选BD.
10、CD
【解析】
A．由于，A点处电场线比B点处电场线密，A点的电场强度大于B点的电场强度，A错误；
B．电场线从Q出发到q终止，关于MN对称，C、D两点电场线疏密程度相同，但方向不同，B错误；
C．由于C点电势等于D点电势，则A、C两点间的电势差等于A、D两点间的电势差，C正确；
D．A点的电势高于B点的电势，+q在A点的电势能大于在B点的电势能，D正确。
故选CD。
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、D C F 小 5V
【解析】
(1)[1][2][3]图中电路为经典的半偏法测电流表内阻，采用半偏法测量电流表内阻时，电源电动势越大，越有利于减小误差，所以电动势应选择较大的F，为了保证电流表能够满偏，根据闭合电路欧姆定律粗算全电路总电阻大小：
所以电阻箱选用阻值较大的D，电阻箱用来和电流表分流，所以二者电阻相差不多，所以选择C；
(2)[4]实验原理可以简述为：闭合，断开，调节使电流表满偏，保持和不变，闭合开关，调节使电流表半偏，此时的电阻即为电流表的内阻。事实上，当接入时，整个电路的总电阻减小，总电流变大，电流表正常半偏，分流为断开时总电流的一半，而通过的电流大于断开时总电流的一半，根据欧姆定律可知的电阻示数小于电流表真实的内阻；
(3)[5]根据串联分压规律：
解得改装后电压表的量程：。
12、3.700 601.0 R1 相等
【解析】
（1）[1][2]．螺旋测微器测量金属丝直径读数是3.5mm+0.01mm×20.0=3.700mm；
用毫米刻度尺测量金属丝长度读数是60.10cm=601.0mm。
（2）①[3]．某同学根据题意设计了实验方案，滑动变阻器接成分压电路，则可知应该选择阻值较小的R1；
②[4]．根据伏安法可知，实验中需用一个已知内阻的电流表A1作为电压表测定待测电阻的电压，实验电路图如图所示；

③[5][6]．根据电路图可知
从设计原理看其测量值与真实值相比相等。
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)AB段匀变速运动，BEC变速运动，CD段匀变速运动，可能停止于CD斜面上不动，也可能在BC间做等幅振动．
【解析】
（1）根据机械能守恒定律：
（2）物体沿CD上升的加速度：
解得：
（3）AB段匀变速运动，BEC变速运动，CD段匀变速运动，最后可能停止于CD斜面上不动，也可能在BC间做等幅振动．
14、87℃； 0.8g
【解析】
（1）p2=p0+ρgh=80 cmHg L2=L1+=32.5cm
从状态1到状态2由理想气体状态方程
代入数据
得T2=360K 即t2=87℃
（2）当水银全部进入AB管内时，气体的压强
此时对AB部分水银，根据牛顿定律：
解得a=0.8g
15、 (i)40m/s( ii)32cm
【解析】
（i）由可得：v=40m/s；
（ii）S1波传到P点，历时，S2波传到P点，历时
因此当S2波传到P点处，S1波已使P点振动了，
其路程，且振动方向向下；
S2波传到P点时，振动方向向上，P为减弱点，叠加后振幅
在t=0.35s时，合振动使P点振动一个周期，其路程
故在t=0.35s内质点P通过的路程为