浙江省2024届高三上期末物理试题试卷

这是一份浙江省2024届高三上期末物理试题试卷，共15页。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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、图1是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏P上观察到的图样如图2所示。为了增大条纹间的距离，下列做法正确的是（ ）
A．增大单色光的频率
B．增大双缝屏上的双缝间距
C．增大双缝屏到光屏的距离
D．增大单缝屏到双缝屏的距离
2、近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落到原处的时间为T2，在小球运动过程中要经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于( )
A．B．C．D．
3、电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一电压表（内阻很大）的两端连接，U表示测得的电压值。则可求得流量为（ ）
A．B．C．D．
4、下列说法中正确的是（ ）
A．千克（kg）、开尔文（K）和伏特（V）均为国际单位制中的基本单位
B．阴极射线是由电子组成，电子来源于中子的衰变
C．在光电效应的实验中，若增加入射光的频率，则相应的遏止电压也增加
D．α射线来源于原子核内部，是由氦原子组成
5、某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是 （ ）
A．电压B．电量
C．功率D．能量
6、如图所示，虚线所围矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现从ab边的中点O处，某一粒子以最小速度υ垂直于磁场射入、方向垂直于ab时，恰能从ad边的a点穿出。若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场，使该粒子以原来的初速度在O处垂直于电场方向射入，通过该区域后恰好从d点穿出，已知此粒子的质量为m，电荷量的大小为q，其重力不计；ab边长为2ι，ad边长为3ι，则下列说法中正确的是
A．匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为
B．匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为
C．离子穿过磁场和电场的时间之比
D．离子穿过磁场和电场的时间之比
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、如图甲所示，一个匝数为的多匝线圈，线圈面积为，电阻为。一个匀强磁场垂直于线圈平面穿过该线圈。在0时刻磁感应强度为，之后随时间变化的特点如图乙所示。取磁感应强度向上方向为正值。线圈的两个输出端、连接一个电阻。在过程中（ ）
A．线圈的点的电势高于点电势
B．线圈的、两点间的电势差大小为
C．流过的电荷量的大小为
D．磁场的能量转化为电路中电能，再转化为电阻、上的内能
8、下列说法中正确的有__________。
A．光在介质中的速度小于光在真空中的速度
B．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
C．光的偏振现象说明光是纵波
D．由红光和绿光组成的一细光束从水 中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
E.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅减小双缝之间的距离后，观察到如图乙所示的条纹
9、大型对撞机是科学研究的重要工具，中国也准备建造大型正负电子对撞机，预计在2022至2030年之间建造，对撞机是在回旋加速器的基础上逐步发展出来的。回旋加速器的原理示意图如图所示，和是两个中空的半圆金属盒，均和高频交流电源相连接，在两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，中央O处是粒子源。若忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子每运动一周被加速两次
B．带电粒子在磁场中运动的周期越来越小
C．粒子的最大速度与半圆金属盒的尺寸无关
D．磁感应强度越大，带电粒子离开加速器时的动能就越大
10、为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射人。CD为光学传感器，可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。现在将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同)，设半圆形外半径为R，光导纤维束的半径为r。则下列说法正确的是
A．该新材料的折射率n> 1
B．该新材料的折射率n<1
C．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小
D．用同种激光垂直于光导纤维束端面EF射入，如图丙。若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径R与纤维束半径r应满足的关系为
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）某实验小组测定一电流表的内阻，实验室提供如下器材：
A．待测电流表（量程为，内阻约）；
B．电阻箱（最大阻值为）；
C．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）；
D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）;
E.电源（电动势约，内阻不计）；
F.开关两个，导线若干。
设计了如图甲所示的电路图，实验步骤如下：
①根据实验设计的电路图连接好电路，正确调节滑动变阻器；
②先闭合，使保持断开状态，调节滑动变阻器滑片的位置，使得待测电流表示数达到满偏电流。
③保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合，并多次调节变阻箱，记下电流表的示数和对应的电阻箱的阻值。
④以为纵坐标，为横坐标作出了图线，如图乙所示；
⑤根据图线的相关数据求解电流表的内阻；回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器_____（填“”或“”），实验前，先将滑动变阻器滑片移到____（填“”或“”）端；
(2)在调节电阻箱过程中干路电流几乎不变，则与的关系式为______（用题中所给出物理量的字母表示），根据图象中的数据求出电流表的内阻_____（结果保留两位有效数字）；
(3)用这种方法测量出的电流表内阻比电流表内阻的真实值_____（填“偏大”“相等”或“偏小”）。
12．（12分）有一个量程为、内电阻约为的电压表，现用如图所示的电路测量其内电阻
(1)实验中可供选择的滑动变阻器有两种规格，甲的最大阻值为，乙的最大阻值为。应选用________。（选填“甲”或“乙”）
(2)实验过程的主要步骤如下，请分析填空。
A．断开开关，把滑动变阻器的滑片滑到_________端；（选填“”或“”）
B．将电阻箱的阻值调到零；
C．闭合开关，移动滑片的位置，使电压表的指针指到
D．开关处于闭合状态保持滑片的位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表指针指到_______，读出此时电阻箱的阻值，此值即为电压表内电阻的测量值
(3)电压表内电阻的测量值和真实值相比，有________。（选填“>”或“<”）
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，在圆柱形汽缸中用一定质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U形水银管相连，已知外界大气压为p0，室温t0=27°C，稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm，此时活塞离容器底部高度为h1=50cm。已知柱形容器横截面积S=0.01m2，大气压p0=75cmHg=1.0×105 Pa， g=10m/s2.求∶
①活塞的质量；
②现室温降至-33°C时活塞离容器底部的高度h2。
14．（16分）如图所示，将一矩形区域abcdef分为两个矩形区域，abef区域充满匀强电场，场强为E，方向竖直向上；bcde区域充满匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。be为其分界线。af、bc长度均为L，ab长度为0.75L。现有一质量为m、电荷量为e的电子（重力不计）从a点沿ab方向以初速度v0射入电场。已知电场强度，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.求：
(1)该电子从距离b点多远的位置进入磁场；
(2)若要求电子从cd边射出，所加匀强磁场磁感应强度的最大值；
(3)若磁感应强度的大小可以调节，则cd边上有电子射出部分的长度为多少。
15．（12分）新冠肺炎疫情发生以来，各医院都特别加强了内部环境消毒工作。如图所示，是某医院消毒喷雾器设备。喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为10L，打气筒每打次气能向储液桶内压入Pa的空气。现往储液桶内装入8L药液后关紧桶盖和喷雾头开关，此时桶内压强为Pa，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。
(1)若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到3×105Pa后，求打气筒打气次数至少是多少？
(2)当储液桶内消毒液上方的气体压强达到3×105Pa后，打开喷雾器开关K直至储液桶消毒液上方的气压为2×105Pa，求在这过程中储液桶喷出药液的体积是多少？
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】
A．增大单色光频率，则波长减小，根据公式可知，条纹间的距离减小，A不符合要求；
B．增大双缝屏上的双缝间距d，根据公式可知，条纹间的距离减小，B不符合要求；
C．增大双缝屏到光屏的距离L，根据公式可知，条纹间的距离增大，C符合要求；
D．根据公式可知，条纹间的距离与单缝屏到双缝屏的距离无关，D不符合要求。
故选C。
2、A
【解析】
小球从O点上升到最大高度过程中：①
小球从P点上升的最大高度：②
依据题意：h2-h1=H ③
联立①②③解得：，故选A.
点睛：对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题．
3、A
【解析】
将流量计上、下两表面分别与一电压表（内阻很大）的两端连接，U表示测得的电压值，
那么电动势E＝U；根据粒子平衡得， 联立两式解得，。则流量Q＝vS＝vbc＝ ．故A正确，BCD错误。
4、C
【解析】
A．开尔文、千克均为国际单位制中基本单位，伏特不是国际单位制中基本单位，故A错误；
B．阴极射线是由电子组成，电子来源于核外电子，故B错误；
C．遏止电压
则若增加入射光的频率，则相应的遏止电压也增加，故C正确；
D．α射线来源于原子核内部，由两个质子和两个中子组成，故D错误。
故选C。
5、B
【解析】
移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是电量，表示以4500mA放电，可以放一个小时，故B正确，ACD错误．
故选B
6、D
【解析】
根据某一粒子以最小速度υ垂直于磁场射入、方向垂直于ab时，恰能从ad边的a点穿出可知，本题考查带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心和几何关系求解；
若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场，使该粒子以原来的初速度在O处垂直于电场方向射入，通过该区域后恰好从d点穿出可知，本题也考查带电粒子在电场中的偏传，根据类平抛运动列方程求解。
【详解】
A、B项：粒子在磁场中运动，由题意可知，粒子做圆周运动的半径为，
由公式可得：，
联立两式解得：；
粒子在电场中偏转有：


联立解得：
所以，故A、B错误；
C、D项：粒子在磁场中运动的时间为：
粒子在电场中运动的时间为：
所以，故C错误，D正确。
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、ABC
【解析】
A．结合图乙知磁场方向向上且逐渐减小。由楞次定律知感应电流的方向由点经线圈到点，则点电势高，A正确；
B．感应电动势为
又有
电势差大小
解得
B正确；
C．流过电路的电荷量大小为
解得
C正确；
D．电磁感应的过程中磁场能量不转化，而是作为媒介将其他形式的能转化为电能，然后再在电阻、上转化为内能，D错误。
故选ABC。
8、ADE
【解析】
A．依据
可知，光在介质中的速度小于在真空中的速度，故A正确；
B．紫外线比紫光的波长短，更不容易发生衍射，而对于干涉只要频率相同即可发生，故B错误；
C．光的偏振现象说明光是横波，并不是纵波，故C错误；
D．绿光的折射率大于红光的折射率，由临界角公式
知，绿光的临界角小于红光的临界角，当光从水中射到空气，在不断增大入射角时，在水面上绿光先发生全反射，从水面消失，故D正确；
E．从图甲所示的条纹与图乙所示的条纹可知，条纹间距变大，根据双缝干涉的条纹间距公式
可知，当仅减小双缝之间的距离后，可能出现此现象，故E正确。
故选ADE。
9、AD
【解析】
A．带电粒子转动一周，两次经过电场，所以每运动一周被加速两次，故A正确；
B．带电粒子在磁场中运动的周期与速度无关，故B错误；
C．粒子从回旋加速器中射出时，最后一圈圆周运动的半径与金属盒半径相同，由
得
可知金属盒半径r越大，最大速度ν越大，故C错误；
D．由，可知磁感应强度B越大，最大速度v越大，粒子动能越大，故D正确。
故选AD。
10、AD
【解析】
AB.由题图乙知，当时发生全反射，则有：
故选项A符合题意，B不符合题意；
C.图甲中若减小入射角，根据反射定律和折射定律可知反射角和折射角都减小，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变大，故选项C不符合题意；
D.激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在外侧面处发生全反射，临界光路如图所示，可得：
解得：，所以该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径与纤维束半径应满足的关系为，故选项D符合题意。
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、 偏小
【解析】
(1)[1]．电流表满偏时电路中的总电阻为
所以滑动变阻器的电阻不能小于，滑动变阻器选择；
[2]．实验前，先将滑动变阻器连入电路中的电阻调至最大，所以滑片应移到端。
(2)[3]．因为电流表满偏时在调节电阻箱过程中干路电流几乎不变有
整理得
[4]．由图象得图线斜率
由表达式可得
其中，解得
(3)[5]．电流表内阻根据求得，闭合后，电路中的总电阻略有减小，所以干路电流稍微增大，即大于满偏电流，而用来计算内阻时仍用，所以测量值比真实值偏小。
12、乙 1.5 >
【解析】
(1)[1]滑动变阻器在电路中为分压使用，为保证测量电路供电电压不受滑片位置的影响，减小实验误差，滑动变阻器的最大电阻应远小于测量电路的电阻，故应选择的，即应选用乙；
(2)[2]在闭合前，滑动变阻器滑片应移到某一端使电压表示数为0，即滑片应移到端；
[3]当电阻箱阻值为0时，电压表满偏为；接入电阻箱后认为电路测量部分的总电压不变，仍为；当电压表读数为时，电阻箱两端电压也为，则电压表内电阻与电阻箱阻值相等；
(3)[4]电阻箱与电压表串联后，测量电路的电阻增加，则测量电路两端的总电压稍大于，则电阻箱两端的电压稍大于，则电阻箱的阻值大于电压表的阻值，即有
测真
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、①2kg；②40cm。
【解析】
①.活塞产生压强

解得
m=2kg
②.气体等压变化，U形管两侧水银面的高度差不变仍为△h=1.5cm
初状态：K，cm·S
末状态：K，
由盖吕萨克定律
解得
h2=40cm
14、 (1)；(2)；(3)。
【解析】
(1)电子在电场中做类似平抛运动，有
0.75L＝v0t
eE＝ma

得

即该电子从距b点处进入磁场 .
（2）粒子进入磁场时，速度方向与be边夹角的正切值
tanθ＝
θ＝37°
电子进入磁场时的速度为

设电子运动轨迹刚好与cd边相切时，半径最小为r1，则由几何关系知
r1＋r1cs37°＝L
解得

由可得对应的最大磁感应强度
B＝
(3)设电子运动轨迹刚好与de边相切时，半径为r2，则
r2＝r2sin37°＋L，
解得
r2＝L
又r2csθ＝L，故切点刚好为d点
电子从cd边射出的长度为
△y＝L＋r1sin37°＝
15、 (1)20次；(2) 1L
【解析】
(1)对储液桶内药液上方的气体
初状态：压强p1=1×105Pa，体积V1
末状态：压强p2=3.0×105Pa，体积V2=2L
由玻一马定律得
解得
因为原来气体体积为，所以打气筒打气次数
次
(2)对储液桶内药液上方的气体
初状态：压强，体积
末状态：压强，体积
由玻一马定律得
解得
所以储液桶喷出药液的体积