浙江省2024年高三上学期期末物理试题

这是一份浙江省2024年高三上学期期末物理试题，共16页。

2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法不正确的是( )
A．质点振动的频率为4 Hz
B．在10s内质点经过的路程是20 cm
C．在5s末，质点的速度为零，加速度最大
D．t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是cm
2、两根相互平行的水平放置长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1>I2；有一电流元IL与两导线均平行，且处于两导线的对称面上，导线某一横截面所在平面如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电流元所处位置的磁场方向一定竖直向下
B．电流元所处位置的磁场方向一定水平向右
C．要使电流元平衡，可在电流元正上方某位置加一同向通电导线
D．如果电流元在所处位置受的安培力为F，则两导线在该处的磁感应强度大小为B=
3、如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动,另一端固定一质量为m的小球,小球搁在水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升,下列说法正确的是( )
A．小球做匀速圆周运动
B．当棒与竖直方向的夹角为 时,小球的速度为
C．棒的角速度逐渐增大
D．当棒与竖直方向的夹角为时,棒的角速度为
4、质量为、初速度为零的物体，在不同变化的合外力作用下都通过位移．下列各种情况中合外力做功最多的是（ ）
A．B．C．D．
5、乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖直状态）则（ ）
A．小物块受到的支持力方向竖直向上
B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
C．小物块受到的静摩擦力为
D．小物块受到的滑动摩擦力为
6、质点在Ox轴运动，时刻起，其位移随时间变化的图像如图所示，其中图线0~1s内为直线，1~5s内为正弦曲线，二者相切于P点，则（ ）
A．0~3s内，质点的路程为2mB．0~3s内，质点先做减速运动后做加速运动
C．1~5s内，质点的平均速度大小为1.27m/sD．3s末，质点的速度大小为2m/s
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，在地面上方水平向左的匀强电场中，两带电小球a、b以一定初速度射入电场中P点后的运动轨迹分别如图中虚线所示，b轨迹为直线。已知b球带电量大小为q，质量为m，其轨迹与电场夹角为θ，重力加速度大小为g，则（ ）
A．a球带负电
B．匀强电场的电场强度E=
C．b球经P点后做匀加速直线运动
D．a球经P点后的运动过程中电势能逐渐增大
8、分子力F、分子势能EP与分子间距离r的关系图线如甲乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能EP=0).下列说法正确的是
A．乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B．当r=r0时,分子势能为零
C．随着分子间距离的增大,分子力先减小后一直增大
D．分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得更快
E. 在r9、如图所示，三根长均为L的轻杆组成支架，支架可绕光滑的中心转轴O在竖直平面内转动，轻杆间夹角均为120°，轻杆末端分别固定质量为m、2m和3m的n、p、q三个小球，n球位于O的正下方，将支架从图示位置由静止开始释放，下列说法中正确的是（ ）
A．从释放到q到达最低点的过程中，q的重力势能减少了mgL
B．q达到最低点时，q的速度大小为
C．q到达最低点时，轻杆对q的作用力为5mg
D．从释放到q到达最低点的过程中，轻杆对q做的功为3mgL
10、如左图所示,假设某星球表面上有一倾角为θ的固定斜面,一质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上运动,其速度–时间图象如右图所示.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为μ＝该星球半径为R=6×104km.引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2,则下列正确的是:( )
A．该星球的第一宇宙速度
B．该星球的质量
C．该星球的自转周期
D．该星球的密度
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）图甲为一个简单的多用电表的电路图，其中电源的电动势E=1.5V、内阻r=1.0Ω，电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度。
(1)选择开关接“1”，指针指在图乙所示位置时示数为_____（结果保留三位有效数字）。
(2)如果选择开关接“3”，图甲中电阻R2=240Ω，则此状态下多用电表为量程_____的电压表。
(3)如果选择开关接“2”，该多用电表可用来测电阻，C刻度应标为_______Ω。
(4)如果选择开关接“2”，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针刚好满偏，再测量某一电阻，指针指在图乙所示位置，则该电阻的测量阻值为_______Ω（保留两位有效数字）。
(5)如果将该多用电表的电池换成一个电动势为1.5V、内阻为1.2Ω的电池，正确调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_____（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。
12．（12分）学校实验小组为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，实验室备选了如下器材：
A电流表A1，量程为10mA，内阻r1=50Ω
B电流表A1，量程为0.6A，内阻r2=0.2Ω
C电压表V，量程为6V，内阻r3约为15kΩ
D．滑动变阻器R，最大阻值为15Ω，最大允许电流为2A
E定值电阻R1=5Ω
E.定值电阻R2=100Ω
G.直流电源E，动势为6V，内阻很小
H.开关一个，导线若千
I.多用电表
J.螺旋测微器、刻度尺
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图1所示，则金属丝的直径D=___________mm．
(2)实验小组首先利用多用电表粗测金属丝的电阻，如图2所示，则金属丝的电阻为___________Ω
(3)实验小组拟用伏安法进一步地测量金属丝的电阻，则电流表应选择___________，定值屯阻应选择___________．(填对应器材前的字母序号)
(4)在如图3所示的方框内画出实验电路的原理图．
(5)电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝电阻的表达式Rx=___________，用刻度尺测得待测金属丝的长度为L，则由电阻率公式便可得出该金属丝的电阻率_________．(用字母表示)
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，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长L1=66cm的水银柱，中间封有长L2=6.6cm的空气柱，上部有长L3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为P0=76cmHg．如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度．(封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气.)
14．（16分）如图，两等腰三棱镜ABC和CDA腰长相等，顶角分别为∠A1=60°和∠A2=30°。将AC边贴合在一起，组成∠C=90°的四棱镜。一束单色光平行于BC边从AB上的O点射入棱镜，经AC界面后进入校镜CDA。已知棱镜ABC的折射率，棱镜CDA的折射率n2=，不考虑光在各界面上反射后的传播，求：(sin15°=，sin75°=)
(i)光线在棱镜ABC内与AC界面所夹的锐角θ；
(ii)判断光能否从CD面射出。
15．（12分）如图所示，空间存在一方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B，电场和磁场的分界面为水平面，用图中虚线表示。界面上O点是电场中P点的垂足，M点位于O点的右侧，OM=d，且与磁场方向垂直。一个质量为加、电荷量为g的带负电的粒子，从P点以适当的速度水平向右射出。恰好能经过M点，然后历经磁场一次回到P点。不计粒子的重力。求：
(1)P点离O点的高度h；
(2)该粒子从P点射岀时的速度大小v0。
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、A
【解析】
A．由题图图象可知，质点振动的周期为T＝4s，故频率
f＝＝0.25Hz
故A符合题意；
B．在10 s内质点振动了2.5个周期，经过的路程是
10A＝20cm
故B不符合题意；
C．在5s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，故C不符合题意；
D．由题图图象可得振动方程是
x＝2sincm
将t＝1.5s和t＝4.5s代入振动方程得
x＝cm
故D不符合题意。
故选A。
2、D
【解析】
AB．根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加，又由于，可得电流元所处位置的磁场方向斜向右下，故A、B错误；
C．根据同向电流互相吸引，可判断要使电流元平衡，可在电流元右上方某位置加一同向通电导线，故C错误；
D．电流元在该处与磁场方向垂直，而受到的力为，所以根据磁感应强度的定义可知两导线在该处的磁感应强度大小为
故D正确；
故选D。
3、D
【解析】
小球受重力、平台的弹力和杆的作用力，因为升降平台以速度v匀速上升，平台的弹力和杆的作用力变化，即小球受到的合力大小变化，小球做的不是匀速圆周运动，故A错误；棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示，合速度v实=ωL，沿竖直向上方向上的速度分量等于v，即ωLsinα=v，

所以 ，平台向上运动，夹角增大，角速度减小，故BC错误，D正确．
故选D．
【点睛】
找合速度是本题的关键，应明白实际的速度为合速度．然后分解速度，做平行四边形，根据三角形求解．此题难度在于合速度难确定，属于中档题．
4、C
【解析】
试题分析：根据公式可知图像与坐标轴围成的面积表示做功多少，故C做功最多，C正确；
考点：考查了功的计算
【名师点睛】利用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来，根据图象中的数据求解．
5、C
【解析】
由题知：木块的加速度大小为a，方向沿斜面向上，分析木块受力情况，根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向。根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向。
【详解】
AB．以木块为研究对象，分析受力情况为重力mg，斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力f，根据平衡条件可知支持力N垂直于斜面向上，摩擦力f沿斜面向上，故AB错误；
CD．由于小物块和斜面保持相对静止，小物块受到的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律得
解得，方向平行斜面向上，故C正确，D错误。
故选C。
【点睛】
本题首先要正确分析木块的受力情况，其次要能根据牛顿第二定律列式，求摩擦力。
6、D
【解析】
A．根据纵坐标的变化量表示位移，可知，内，质点通过的位移大小为3.27m，路程为3.27m。内，质点通过的位移大小为1.27m，路程为1.27m，故内，质点的路程为
A错误；
B．根据图像的斜率表示速度，知内，质点先做匀速运动，再做减速运动后做加速运动，B错误；
C．内，质点的位移大小0，平均速度大小为0，C错误；
D．3s末质点的速度大小等于1s末质点的速度大小，为
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、BC
【解析】
A．a球最后做直线运动，电场力和重力的合力在这条直线上，可知，a球受到的电场力必定水平向左，与电场方向一致，则a球带正电，A错误；
BC．b球做直线运动，切受到的电场力水平向左，所以电场力和重力的合力与初速度方向相同，故做匀加速直线运动，轨迹与电场方向夹角为，则
解得
BC正确；
D．b球受到的电场力方向和位移方向夹角为锐角，则电场力做正功，所以电势能减小，D错误。
故选BC。
8、ADE
【解析】
A、B项：在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，故A项正确，B项错误；
C项：分子间作用力随分子间距离增大先减小，然后反向增大，最后又一直减小，C项错误；
D项：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快，D项正确；
E项：当r＜r0时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减少，E项正确。
故选：ADE。
9、BD
【解析】
A．从释放到到达最低点的过程中，的重力势能减少了
故A错误；
B．、、三个小球和轻杆支架组成的系统机械能守恒，、、三个小球的速度大小相等，从释放到到达最低点的过程中，根据机械能守恒则有
解得
故B正确；
C．到达最低点时，根据牛顿第二定律可得
解得
故C错误；
D．从释放到到达最低点的过程中，根据动能定理可得
解得轻杆对做的功为
故D正确；
故选BD。
10、ABD
【解析】
上滑过程中，根据牛顿第二定律，在沿斜面方向上有，下滑过程中，在沿斜面方向上有，又知v-t图像的斜率表示加速度，则上滑和下滑过程中的加速度大小分别为：，，联立解得，故该星球的第一宇宙速度为，A正确；根据黄金替代公式可得该星球的质量为，B正确；根据所给条件无法计算自转周期，C错误；该星球的密度，D正确．
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、7.46mA 2.5V 150 51 准确
【解析】
(1)[1]选择开关接“1”时测电流，电表表盘下面刻度的最小分度值为0.2mA，指针在两最小刻度之间进行估读，故其示数为
说明：估读方法符合最新高考评分标准。
(2)[2]根据串联电路有分压作用可知，当电表满偏时有
所以开关接“3”时为量程2.5V的电压表。
(3)[3]欧姆表的内阻
由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表内阻，故C处刻度为150Ω。
(4)[4]根据闭合电路欧姆定律有
其中
，
解得
(5)[5]因为电源内阻的变化，可以通过调零电阻阻值的变化来抵消，所以调零后测量某电阻阻值的测量结果是准确的。
12、1.700 60 A E
【解析】
（1）由于流过待测电阻的最大电流大约为，所以不能选用电流表A2，量程太大，要改装电流表；
（2）根据闭合电路知识求解待测电阻的表达式
【详解】
（1）根据螺旋测微器读数规则可知
（2）金属丝的电阻为
（3）流过待测电阻的最大电流大约为 ,所以选用 与 并联充当电流表，所以选用A、E
（3）电路图如图所示：
（5）根据闭合电路欧姆定律
解得：
根据
可求得：
【点睛】
在解本题时要注意，改装表的量程要用改装电阻值表示出来，不要用改装的倍数来表示，因为题目中要的是表达式，如果是要计算待测电阻的具体数值的话可以用倍数来表示回路中的电流值．
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、在开口向下管中空气柱的长度为12cm，到原来位置时管中空气柱的长度是9.2cm．
【解析】
设玻璃管开口向上时，空气柱压强为
①
（式中ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度．）
玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空．设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则
②
（P2管内空气柱的压强．）由玻意耳定律得
③
（式中，h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积．）
由①②③式和题给条件得
h=12cm ④
从开始转动一周后，设空气柱的压强为P3，则
⑤
由玻意耳定律得
⑥
（式中，h′是此时空气柱的长度．由①②③⑤⑥解得：
h′≈9.2cm
14、 (i)45°；(ii)不能从DC面射出
【解析】
(i)光在AB面上发生折射，如图
由折射定律得
解得
∠2=15°
则
=45°
(ii)光从AC面进入CDA内，由几何关系可得
∠3==45°
由折射定律
解得
∠4=75°
则由几何关系可得
∠5=45°
由折射定律
解得
∠6=90°
光线在DC面恰好发生全反射，不能从DC面射出。（平行DC射出也可）
15、（1）；（2）
【解析】
(1)分析如图所示
P到M做类平抛运动，进入磁场B中做匀速圆周运动，设在M点的速度v的方向与水平方向夹角为θ，在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，有
Eq=ma
解得
(2)在电场中，有
d=v0t
vy=at
解得