2023-2024学年浙江省部分中学高三上学期期末模拟试题（一） 物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年浙江省部分中学高三上学期期末模拟试题（一） 物理试卷（含解析），共18页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，，弹簧存储的弹性势能为5.4J等内容，欢迎下载使用。

1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．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、如图，某同学将一足球静止摆放在收纳架上。他估测得足球的直径约为20 cm，质量约为0. 48 kg，收纳架两根平行等高的横杆之间的距离d约为12 cm。忽略足球的形变以及球与横杆之间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，则可估算出一根横杆对足球的弹力约为（ ）
A．2.4 NB．3.0 NC．4.0 ND．4.8 N
2、电路如图所示，当a、b两端接入100 V电压时，用理想电压表测得c、d两端电压为20 V；当c、d两端接入100 V电压时，用理想电压表测得a、b两端电压为50 V，则R1∶R2∶R3等于( )
A．4∶2∶1B．2∶1∶1
C．3∶2∶1D．5∶3∶2
3、如图所示，匀强电场竖直向上，一带负电的小球从地面上方点斜向上抛出，刚好速度水平向左击中点，不计空气阻力，若抛射点向右水平移动一小段距离到，仍使抛出的小球能够以速度方向水平向左击中点，则可行的是（ ）
A．减小抛射角，同时增大抛射速度
B．减小抛射角，同时减小抛射速度
C．增大抛射角，同时减小抛出速度
D．增大抛射角，同时增大抛出速度
4、如图，平行板电容器两个极板与水平地面成2α角，在平行板间存在着匀强电场，直线CD是两板间一条垂直于板的直线，竖直线EF与CD交于O点，一个带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动，重力加速度为g。则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球带正电
B．小球可能做匀加速直线运动
C．小球加速度大小为gcsα
D．小球重力势能的增加量等于电势能的增加量
5、如图所示，空间P点离地面足够高，从P点以很小的速度向右水平抛出一个小球，小球能打在竖直的墙壁上，若不断增大小球从P点向右水平抛出的初速度，则小球打在竖直墙壁上的速度大小
A．一定不断增大
B．一定不断减小
C．可能先增大后减小
D．可能先减小后增大
6、下列说法正确的是（ ）
A．“康普顿效应”说明光具有能量，“光电效应”说明光具有动量
B．目前的核电站、核潜艇在利用核能时，发生的核反应方程均是
C．对于某种金属来说，其发生光电效应的极限频率是恒定的，且与入射光的强度无关
D．中子与质子结合成氘核时，需要吸收能量
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、如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速直线运动，依次经a、b、c、d到达最高点e.已知xab＝xbd＝6 m，xbc＝1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vc，则( )
A．vc＝3 m/s
B．vb＝4 m/s
C．从d到e所用时间为2 s
D．de＝4 m
8、回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是（ ）
A．粒子获得的最大动能与加速电压无关
B．粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为
C．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为
D．若 ，则粒子获得的最大动能为
9、如图所示，煤矿车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，煤块与两传送带间的动摩擦因数均为，每隔在传送带甲左端轻放上一个质量为的相同煤块，发现煤块离开传送带甲前已经与甲速度相等，且相邻煤块（已匀速）左侧的距离为，随后煤块平稳地传到传送带乙上，乙的宽度足够大，速度为取，则下列说法正确的是（ ）
A．传送带甲的速度大小为
B．当煤块在传送带乙上沿垂直于乙的速度减为0时，这个煤块相对于地面的速度还没有增加到
C．一个煤块在甲传送带上留下的痕迹长度为
D．一个煤块在乙传送带上留下的痕迹长度为
10、为探究小球沿光滑斜面的运动规律，小李同学将一小钢球分别从图中斜面的顶端由静止释放，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中小球在斜面1、2上的运动时间相等
B．甲图中小球下滑至斜面1、2底端时的速度大小相等
C．乙图中小球在斜面3、4上的运动时间相等
D．乙图中小球下滑至斜面3、4底端时的速度大小相等
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）为了测量一个电动势约为6V~8V，内电阻小于的电源，由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程9V的电压表，然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：
(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空。
第一步：按电路图连接实物
第二步：把滑动变阻器滑动片移到最右端，把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为3.0V
第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__________V。
第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为9V的电压表
(2)以上实验可供选择的器材有：
A．电压表（量程为3V，内阻约）
B．电流表（量程为3A，内阻约）
C．电阻箱（阻值范围）
D.电阻箱（阻值范围）
E.滑动变阻器（阻值为，额定电流3A）
F.滑动变阻器（阻值为，额定电流0.2A）
电阻箱应选_______，滑动变阻器应选_______。
③用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压表U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为____V，内电阻为_____。（结果保留2位有效数字）
12．（12分）在学过伏安法测电阻后，某学习小组探究测量一种2B铅笔笔芯的电阻率（查阅相关资料知其电阻率的范围为）
(1)用螺旋测微器测量该铅笔笔芯的直径，如图甲所示，其读数为__________

(2)另有如下实验器材，请依据测量原理及器材情况，画出实验的电路图_______
A．毫米刻度尺；
B．量程为内阻约为的电压表
C．量程为、内阻约为的电流表
D．阻值为的滑动变阻器
E.阻值为的定值电阻
F.两节普通干电池
G.开关和导线若干
(3)某一次测量中，电压表示数如图乙所示，其读数为_______
(4)实验中要测量一些物理量，除上述铅笔笔芯直径，电压表的示数外，还需测量：电流表的示数；______。该铅笔笔芯的电阻率为______（用上述所测物理量的字母符号表示）。
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，在xOy平面直角坐标系中，第一象限有一垂直于xOy平面向里的匀强磁场，第二象限有一平行于x轴向右的匀强电场。一重力可忽略不计的带电粒子，质量为m，带电荷量为q，该粒子从横轴上x=－d处以大小为v0的速度平行于y轴正方向射入匀强电场，从纵轴上y=2d处射出匀强电场。
(1)求电场强度的大小；
(2)已知磁感应强度大小，求带电粒子从x轴射出磁场时的坐标。
14．（16分）如图所示，材质相同的直角三角形和圆形玻璃砖紧紧贴在一起（不考虑中间缝隙），AB=BD=L，其中AD是一个平面镜，一束平行光线垂直于AB边从空气射入玻璃砖，通过BD边的光线中，只有占BD长度的光线可以从圆弧CD射出，光在真空中传播速度为c，则：（可能用到的数值：sin74°=0.96，结果用分数表示）
(1)玻璃砖对光线的折射率n；
(2)恰好没有从圆弧面CD射出的光线在玻璃中的传播的时间t。
15．（12分）在一个足够长的水平桌面上，静置着一个足够长的木板A，A的右端与桌面边沿平齐，其上边缘距水平地面的竖直高度h=0.8m。木板A上静置两个可视为质点的B、C物块，它们之间有一个被锁定的压缩轻弹簧（弹簧与两物块均不连接），弹簧存储的弹性势能为5.4J。已知kg、kg，木板A与桌面、物块C与木板A间的动摩擦因数均为，物块B与木板A间的动摩擦因数。解锁后弹簧在瞬间恢复原长，两物块均开始运动，此时物块C距离木板A的右边缘x1=2.5m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。求：
(1)弹簧恢复原长时物块B、C的速度；
(2)物块C从离开A板落地过程中的水平位移；
(3)物块B从开始运动到最终停止时，相对桌面运动的距离。
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、B
【解析】
设每根横杆对足球的弹力方向与竖直方向夹角为α，由几何关系可知
对足球竖直方向有
解得
FN=3N
故选B。
2、A
【解析】
当a、b两端接入100 V电压时，用理想电压表测得c、d两端电压为20 V，有：
＝Ucd
即：
＝20
整理得＝2；当c、d两端接入100 V电压时，用理想电压表测得a、b两端电压为50 V，有：
＝Uab
即：
＝50
整理得＝2，所以R1∶R2∶R3＝4∶2∶1，A正确，BCD错误。
故选A。
3、A
【解析】
由于小球速度水平向左击中点，其逆过程是平抛运动，当水平速度越大时，抛出后落地速度越大，与水平面的夹角则越小。若水平速度减小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大。因此减小抛射角，同时增大抛射速度，才能仍使抛出的小球能够以速度方向水平向左击中点。选项A正确，BCD错误；
故选A。
4、D
【解析】
AB．带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动，所以小球合外力沿着AB；又由于小球受重力，所以电场力的方向由O到D；由于此电场的方向未知，所以小球的电性是不能确定的，则小球做匀减速直线运动，故AB错误；
C．据图可知，由于是角平分线，且小球的加速度方向由O到D，据几何关系可知
故C错误；
D．由分析可知，小球受重力等于电场力，运动的位移和夹角相同，所以二力做的功相同，据功能关系可知，小球重力势能的增加量等于电势能的增加量，故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
设P点到墙壁的距离为d，小球抛出的初速度为v0，运动时间
竖直速度
刚小球打到墙壁上时速度大小为
v=
根据数学知识：
即。由此可见速度有最小值，则小球打在竖直墙壁上的速度大小可能先减小后增大。
A．一定不断增大。故A不符合题意。
B．一定不断减小。故B不符合题意。
C．可能先增大后减小。故C不符合题意。
D．可能先减小后增大。故D符合题意。
6、C
【解析】
A．“康普顿效应”说明光具有动量，“光电效应”说明光具有能量，故A错误；
B．目前的核电站、核潜艇在利用核能时，发生的核反应方程均是核裂变方程，故B错误；
C．对于某种金属来说，其发生光电效应的极限频率只和金属本身有关，是恒定的，与入射光的强度无关。故C正确；
D．中子与质子结合成氘核时，核聚变放出能量，故D错误。
故选C。
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、AD
【解析】
物体在a点时的速度大小为v0，加速度为a，则从a到c有xac=v0t1+at12；即7=2v0+2a；物体从a到d有xad=v0t2+at22，即3=v0+2a；故a=-m/s2，故v0=4m/s；根据速度公式vt=v0+at可得vc=4-×2=3m/s，故A正确．从a到b有vb2-va2=2axab，解得vb=m/s，故B错误．根据速度公式vt=v0+at可得vd=v0+at2=4-×4m/s=2m/s．则从d到e有-vd2=2axde；则．故D正确．vt=v0+at可得从d到e的时间．故C错误．故选AD．
【点睛】
本题对运动学公式要求较高，要求学生对所有的运动学公式不仅要熟悉而且要熟练，要灵活，基本方法就是平时多练并且尽可能尝试一题多解.
8、ACD
【解析】
A.当粒子出D形盒时，速度最大，动能最大，根据qvB=m，得
v=
则粒子获得的最大动能
Ekm=mv2=
粒子获得的最大动能与加速电压无关，故A正确。
B.粒子在加速电场中第n次加速获得的速度，根据动能定理
nqU=mvn2
可得
vn=
同理，粒子在加速电场中第n+1次加速获得的速度
vn+1=
粒子在磁场中运动的半径r=，则粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为，故B错误。
C.粒子被电场加速一次动能的增加为qU，则粒子被加速的次数
n==
粒子在磁场中运动周期的次数
n′==
粒子在磁场中运动周期T=，则粒子从静止开始到出口处所需的时间
t=n′T==
故C正确。
D. 加速电场的频率应该等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即， 当磁感应强度为Bm时，加速电场的频率应该为 ，粒子的动能为Ek=mv2。
当时，粒子的最大动能由Bm决定，则
解得粒子获得的最大动能为
当时，粒子的最大动能由fm决定，则
vm=2πfmR
解得粒子获得的最大动能为
Ekm=2π2mfm2R2
故D正确。
故选ACD.
9、ACD
【解析】
A．煤块在传送带甲上做匀加速运动的加速度
煤块在传送带甲上先匀加速再匀速运动，加速度相同，所以相邻煤块之间的距离与时间的比值即传送带甲的速度，即
故A正确；
B．煤块滑上传送带乙时，所受滑动摩擦力的方向与煤块相对传送带乙的运动方向相反，相对传送带乙做匀减速直线运动，所以当煤块在传送带乙上沿垂直乙的速度减为零时，煤块已相对传送带乙静止，即相对地面的速度增至，故B错误；
C．以传送带甲为参考系，煤块的初速度为，方向与传送带甲的速度方向相反，煤块相对传送带甲做匀减速直线运动，相对加速度仍为，故相对传送带甲的位移
所以煤块在甲传送带上留下的痕迹长度为，故C正确；
D．以传送带乙为参考系，煤块的初速度为
相对加速度
煤块相对乙传送带的位移
即煤块在传送带乙上留下的痕迹为，故D正确。
故选ACD。
10、BC
【解析】
A．设斜面与水平面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得加速度为
甲图中，设斜面得高度为h，则斜面得长度为
小球运动的时间为
可知小球在斜面2上运动的时间长，故A错误；
B．达斜面底端的速度为
与斜面得倾角无关，与h有关，所以甲图中小球下滑至斜面1、2底端时的速度大小相等，故B正确；
C．乙图中，设底边的长度为d，则斜面的长度为
根据得
可知和时，时间相等，故C正确；
D．根据，可知速度仅仅与斜面得高度h有关，与其他的因素无关，所以乙图中小球下滑至斜面4底端时的速度较大，故D错误。
故选BC。
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、1.0 C E 6.9 1.5
【解析】
(1)[1]把3V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为9V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为
(2)[2]由题，电压表的量程为3V，内阻约为2kΩ，要改装成9V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为
2×2kΩ=4kΩ
故电阻箱应选C；
[3]在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选E；
(3)[4]由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为
U=2.3V
则电源的电动势为
[5]内阻为
12、0.400 1.90 铅笔笔芯长度
【解析】
(1)[1]螺旋测微器的固定刻度示数为，旋转刻度示数为，则测量值为
(2)[2]由题意知铅笔笔芯电阻率的范围为，由上述测量知铅笔笔芯直径为,依据常识知铅笔的长度约有，由电阻定律得铅笔笔芯电阻为，又有铅笔笔芯截芯截面积，代入上述数据得铅笔笔芯电阻
（取）
用电压表、电流表直接测量铅笔笔芯两端的电压及其中电流，两电表读数不匹配。需要把定值电阻与铅笔笔芯串联为整体，测量其电压及电流，则两电表匹配。比较整体与电流表及电压表内阻，有
则电流表外接法测量误差小，滑动变阻器为，应用限流接法便可实现三次有效测量，则其测量电路如图所示
(3)[3]电压表量程为，其最小有效刻度为，经估读后测量值为
(4)[4][5]由以上各式得电阻率
除测量铅笔笔芯直径、两端电压、电流以外，还需用刻度尺测量铅笔笔芯长度。
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)（2d，0）
【解析】
(1)在第一象限内，y方向匀速直线运动，x方向匀加速运动，则
2d=v0t

根据牛顿第二定律有
qE=ma
解得

(2)粒子出电场时
vx=at=v0

令v与y轴正方向的夹角为α
α=45°
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动
r＝d
如图
根据几何知识可知带电粒子射出磁场时
x=2d
所以带电粒子从x轴射出磁场时的坐标为（2d，0）。
14、 (1)，(2)。
【解析】
(1)光路图如图所示：
由AB=BD=L，故：
α=45°
只有占BD长度的光线可以从圆弧CD射出，故：
β=53°
θ=74°
折射率：
；
(2)经判断r根据正弦定理：
得：
故总长度为：
光在玻璃砖中的传播速度为：
传播时间为：
。
15、 (1) 9m/s，3m/s；(2)0.8m；(3)14.25m
【解析】
(1)根据题意，弹簧解锁在极短时间恢复原长，脱离两物块。选向右为正方向，由B、C两物块系统动量守恒和能量守恒可得


联立两式解得
vB1=9m/s
vC1=3m/s
(2)由题意可得，B、C两物块开始运动时，各自对物块A的滑动摩檫力方向相反，大小分别为
而木板A与水平桌面之间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力
由于
可知木板A在此阶段是静止的。物块C向右滑动直到到达桌面右端的过程，由运动学规律得

之后物块C做平抛运动，由平抛运动的规律可得
解得
(3)当物块C向右运动，直到离开木板A的过程中，物块B向左做交减速运动，由运动规律得
物块C离开木板之后，由于有

木板A开始向左加速运动，直到与物块B共速。由牛顿运动定律及运动学规律可得

此过程物块B运动的距离为
共速后，A、B一起做匀减速直线运动，直到停下来。由运动学规律

则物块B从开始运动到停止，运动的距离为
m