2024-2025学年浙江省9+1高中联盟高三（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年浙江省9+1高中联盟高三（上）期中物理试卷（含答案），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列各组物理量中，均属于矢量的是( )
A. 动量、动能B. 磁感应强度、磁通量
C. 速度、加速度D. 电场强度、电势
2.以下情景中，带下划线的研究对象可以看成质点的是( )
A. 测算蚂蚁1分钟爬行的路程B. 观察蚂蚁爬行时肢体是如何分工的
C. 裁判员给跳水运动员评分D. 观众观察跳高运动员的跳高过程
3.如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点位置2的高度为ℎ，则足球( )
A. 在位置2足球的速度方向水平
B. 在位置2足球的加速度方向竖直向下
C. 从位置2到位置3足球的动能增加mgℎ
D. 从位置1到位置2过程中足球的机械能不变
4.2024年3月17日，日本进行了第四次核污水排放。核污水中包含多种放射性元素，下列说法正确的是( )
A. 放射性元素放出的β粒子就是原子的核外电子
B. 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
C. β射线与γ射线一样都是电磁波，但γ射线穿透本领比β射线强
D. 放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期
5.如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R0为定值电阻，R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)，R2、R3为滑动变阻器。当开关S闭合时，平行板电容器极板间有一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 将R3的滑片P2向下端移动时，电源消耗的功率变小
B. 逐渐减小对R1的光照强度，R3中有向上的电流
C. 增大电容器C极板间距离，电压表读数变小
D. 若断开开关S，带电微粒将向下运动
6.如图所示，a、b混合光束从介质射向真空，发现只有b光从界面射出，反射光束用c表示，则下列说法正确的是( )
A. c为a光
B. 真空中，b光的光速比a光的大
C. 真空中，b光的波长比a光的长
D. 通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距比b光的大
7.我国探月工程实施了“绕、落、回”三步走规划。如图，“嫦娥”探测器前往月球的过程中，首先进入“停泊轨道”绕地球旋转，在P点变速进入地月“转移轨道”，接近月球时，被月球引力“俘获”，再在“工作轨道”上匀速绕月飞行，然后择机降落。则探测器( )
A. 在“停泊轨道”上的绕行速度大于7.9km/s
B. 在P点向后喷气，然后变轨到转移轨道
C. 在转移轨道上，关闭发动机后运行时，动量不变
D. 探测器在停泊轨道和工作轨道上运行时，相等时间内，探测器与地球连线扫过的面积和探测器与月球连线扫过的面积相等
8.静止在光滑水平面上质量为m=4kg的物块在水平拉力F作用下开始运动，F随时间变化如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 物块在0∼2s内做匀加速运动，2∼4s内做匀减速运动
B. 物块一直做加速运动，力F的功率一直增大
C. 力F在0∼2s内做的功与2∼4s内做的功相等
D. 0∼4s内力F做功为32J
9.如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动，以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin2.5πtm。t=0时刻，一小球从距物块ℎ高处自由落下，t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度，重力加速度g取10m/s2。以下判断正确的是( )
A. ℎ=1.8mB. 简谐运动的频率是2.5Hz．
C. 0.6s内物块运动的路程是0.2mD. t=0.4s时，物块与小球运动方向相同
10.如图所示，有一半径为R的均匀带电圆形薄板，其中心轴线上与圆心O相距2R处C点固定一电量为+Q的点电荷，A点位于OC的中点，B是A关于圆形薄板的对称点，若B点的电场强度为零，静电力常量为k，则下列说法正确的是( )
A. 圆形薄板在B点产生的电场强度大小为kQR2，方向B指向O
B. 圆形薄板所带电荷量为−Q9
C. A点的电场强度大小为10kQ9R2，方向A指向O
D. 过A点与轴线垂直的平面上各点电势为零
11.平行金属导轨水平放置，间距为d。其左端接有电源，电动势为E，内阻为r。导轨平面处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。长度也为d的导体棒ab电阻为R，垂直导轨由静止释放，导体棒与导轨始终接触且垂直，导体棒与导轨间摩擦阻力恒为Fr不计导轨电阻。下列说法中正确的是( )
A. 导体棒先做加速度减小的加速运动，最后匀速
B. 导体棒匀速运动时，满足Bdv=E
C. 回路中的电流不断减小，导体棒匀速运动时，回路中电流为零
D. 电源输出的电能转化为导体棒的动能与焦耳热
12.甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中分别沿x轴正方向、负方向传播，波速均为1m/s，某时刻两列波的部分波形如图，此时P、Q两质点刚好开始振动。下列说法正确的是( )
A. 以x=3.5m处的质点开始振动时刻作为计时起点，该质点的振动方程为y=12sin2πtcm
B. 两列波叠加后，PQ(包括P、Q)之间振幅为12cm的点有5个
C. 从图示时刻开始计时，t=4s时x=4m处的质点正处在平衡位置向y轴负方向运动
D. x=3m处的质点从图示时刻开始经过3s通过的路程是24cm
13.如图甲所示，用波长λ=110nm的紫外线照射光电管阴极K，恰好能发生光电效应。图乙是氢原子的能级图，若大量处于n=4激发态的氢原子发出的光照射阴极K，微安表显示有示数，调整电源和滑动变阻器，测得微安表示数为零时电压表示数为U，已知普朗克常量ℎ=6．6×10−34J⋅s，真空中光速c=3．0×108m/s。下列说法正确的是( )
A. 改用可见光照射，仍能发生光电效应
B. 阴极K材料的逸出功W0是1.8×10−18eV
C. 电压表示数U为1.5V
D. 有4种频率的光能使该光电管发生光电效应
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
14.下列说法中正确的是( )
A. 图甲是表示一定质量理想气体不同温度下的等温线，图中T1>T2
B. 图乙是黑体辐射的实验规律，图中T1>T2
C. 图丙是分了运动速率分布曲线，图中T1>T2
D. 图丁是闭合电路中电源输出功率与外电阻的关系，当R=r时，电源效率最大
15.如图所示，粗糙绝缘的倾斜直杆上套着一个带正电圆环，圆环直径略大于直杆直径，整个装置处于垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个沿杆向下的初速度v0，圆环运动过程中电荷量保持不变。则下列说法中正确的有( )
A. 圆环可能做加速度增大的减速运动，最后静止
B. 圆环可能做加速度增大的加速运动，最后匀速
C. 圆环可能做加速度减小的加速运动，最后匀速
D. 圆环可能做加速度减小的减速运动，最后匀速
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
16.实验题：用如图甲所示装置探究“加速度与力的关系”，气垫导轨上质量为M的滑块(含遮光条)通过轻质细绳绕过滑轮与拉力传感器及质量为m的钩码相连，遮光条宽度为d。实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为t，拉力传感器的读数为F。不计滑轮轴、滑轮与轻质细绳之间的摩擦。
(1)用螺旋测微器测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度为d=_____mm；
(2)为了保证细线的拉力等于滑块受到的合外力，下列操作中必要的有______；
A.使钩码质量远小于滑块质量
B.调节气垫导轨水平
C.调节定滑轮使细线与气垫导轨平行
(3)实验时，改变悬挂钩码的质量，每次均从同一位置A由静止释放，重复实验，得到多组数据。已知遮光条起始位置到光电门的距离为L。用图像法处理数据，最合理应作_____图像(选填“t−F”、“t2−F”、“1t−F”或“1t2−F”)，如果图像是过原点的一条直线，且图像的斜率为_____(用题中所给物理量字母表示)，则表明质量一定时，加速度与合外力成正比。
17.按要求填空：
(1)用伏安法测某电阻的阻值。为减小误差，用图示电路进行探究，发现当S分别接a、b时，电流表的示数变化较大，而电压表的示数几乎不变，则测量时S应接到_____(选填“a”或“b”)，此测量值_____(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)某电阻阻值RB随磁感应强度B的变化规律如图甲所示，利用其特性设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有：
A.磁敏电阻RB(工作范围为0∼1.5T)
B.电源(电动势为3V，内阻不计)
C.电流表(量程为5.0mA，内阻不计)
D.电阻箱RC(最大阻值为9999.9Ω)
E.定值电阻R1(阻值为30Ω)
F.定值电阻R2(阻值为300Ω)
G.开关，导线若干
第一步：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻R应选用_____(填“R1”或“R2”)
第二步：按下列步骤进行调试：
①闭合开关S1，将电阻箱RC调为_____Ω，然后将开关S2向_____(填“a”或“b”)端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T；
②逐步减小电阻箱RC的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值；
③将开关S2向另一端闭合，测量仪即可正常使用。
第三步：用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为3mA时，对应磁感应强度为_____T(结果保留两位有效数字)。
四、计算题：本大题共4小题，共37分。
18.导热良好的圆筒形容器水平放置，用横截面积为S=0.01m2的光滑活塞密封了一定质量的理想气体，如图甲所示，活塞到底面的距离L1为102cm。现在将容器缓慢转到竖直，如图乙所示，此时活塞到底面的距离变为L2=100cm，设大气压p0=1.0×105Pa，热力学温度T与摄氏温度t的关系取T=t+273(K)，重力加速度g=10m/s2。
(1)求活塞的质量
(2)若原先的环境温度为27℃，现在要通过改变环境温度使活塞回到原先的位置，则
①应使环境温度变为多少？
②理想气体的内能与温度的关系为U=aT，此理想气体a=25J/K，在(2)所述过程中气体是吸热还是放热？传递的热量是多少？
19.如图所示，在同一竖直平面内，有倾角为θ=37∘的粗糙斜面AB，粗糙水平轨道BC，竖直光滑圆轨道(最低点略微错开)，圆轨道右侧是光滑轨道CD，连接处均平滑。小车紧靠平台停在光滑水平地面上，上表面为14光滑圆弧EF，小车E点切线水平与轨道CD等高。从斜面上A点静止释放一小物块(可视为质点)，小物块能沿着轨道运动并滑上小车。已知小物块与斜面AB、轨道BC间的动摩擦因数均为μ=0.5，(已知sin37∘=0.6,cs37∘=0.8，重力加速度g=10m/s2)，斜面长s=25m，轨道BC长度L=3.6m，圆轨道半径为R=1m，小物块质量m=1kg，小车质量M=7kg，E点距地面高度H=0.2m。求：
(1)小物块从A运动到B的时间；
(2)小物块到圆轨道最高点时对轨道的压力FN；
(3)小物块离开小车落到地面上时与小车左端E点的水平距离x(假设小物块落地后不反弹)。
20.如图所示，平行金属导轨倾斜放置，倾角θ=37∘，导轨间距离为L。导轨顶端接有电阻R，下端G、H处通过绝缘材料与足够长的水平导轨平滑连接，水平导轨间距也为L，其右端接有电容为C的电容器。斜轨道EF的下方及水平轨道处均有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度均为B.质量为m、长度为L、电阻为r的导体棒ab垂直倾斜导轨放置，与磁场边界EF的距离为x0。现将导体棒ab由静止释放，已知导体棒到达斜轨道底部前已匀速，EF离倾斜导轨底端距离为x。已知B=1T，L=1m，R=4Ω，r=2Ω，m=0.08kg，x0=0.75m，x=3.6m，C=0.1F，当电容器电压为U时，电容器储存的电场能为E=12CU2，不计一切摩擦，不考虑电磁辐射，导体棒始终与导轨接触且垂直。(已知sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，重力加速度g=10m/s2)求：
(1)导体棒刚进入磁场时ab两端的电压Uab；
(2)导体棒在倾斜导轨上运动的时间t；
(3)在整个过程中导体棒ab上产生的焦耳热Q。
21.如图所示，在xOy平面内有一以O为圆心，半径为R的圆形磁场区域Ⅰ，磁感应强度为B1(未知)。在圆形磁场区域右侧放置水平极板M、N，其中心线O1O2在x轴上，极板长度和极板间距离均为L1=2R，极板间接有偏转电场的电压UMN(未知)。位于S处的粒子源沿纸面内向圆形磁场区域内各个方向均匀发射速率为v0的带电粒子，粒子质量为m、电荷量为+q，单位时间内放出的粒子数为n。所有粒子经圆形磁场偏转后均沿x轴正方向。其中沿y轴正方向入射的粒子从O1点出磁场，并经过偏转电场后刚好从下极板的边缘飞出，打在下极板上的粒子立即被吸收，并通过电流表导入大地。距离极板MN右端L2=R处有一宽度为d=3R的匀强磁场区域Ⅱ，磁感应强度为B2，方向垂直纸面向里，a、b是磁场的左右边界。区域Ⅱ左边界上有一长度为2R的收集板CD，C端在x轴上。粒子打在收集板上立即被吸收。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，不考虑电场的边缘效应。求：
(1)圆形磁场区域磁感应强度B1的大小及方向；
(2)极板MN间电压UMN及稳定后电流表示数I；
(3)要使所有穿出电场的粒子都能被收集板收集，区域Ⅱ磁感应强度B2的范围：
(4)若区域Ⅱ中磁感应强度B2=mv0qR，在区域Ⅱ中加一沿x轴正方向的匀强电场，要使粒子不从磁场的右边界穿出，所加电场的场强E不能超过多少？
参考答案
1.C
2.A
3.A
4.B
5.D
6.C
7.B
8.D
9.D
10.C
11.A
12.D
13.C
14.AB
15.ACD
16.(1)3.205
(2)BC
(3) 1t2−F 2LMd2

17.(1) b 大于
(2) R2 1300或1300.0 a 1.0

18.(1)从水平到竖直，气体做等温变化
p0L1S=p0+mgSL2S
代入数据可得
m=2kg
(2)①活塞回复过程中气体压强不变，由
L2ST2=L1ST3
其中
T2=27+273K=300K
代入数据可得
T3=306K
②活塞回复过程中气体对外做功
W=pΔV=p0+mgSL2−L1S=−20.4J
气体的内能变化
ΔU=aΔT=25×306−300J=150J
由热力学第一定律得
ΔU=W+Q
代入数据得
Q=170.4J
即气体是吸热170.4J。

19.(1)根据牛顿第二定律，小物体沿传送带下滑的加速度为
a1=mgsinθ−μmgcsθm=2m/s2
小物体从A端运动到B端做初速度为零的匀加速直线运动，设需要的时间为t，则有
s=12a1t12
解得
t1= 2sa1=5s
(2)到B点的速度
v=a1t1=10m/s
由B点到最高点过程有
−μmgL−mg2R=12mv12−12mv2
滑块运动到最高点有
FN+mg=mv12R
由牛顿第三定律可知
FN=F N′=14N
方向竖直向上
(3)从B点到D点由动能定理
−μmgL=12mv22−12mv2
从物块滑上小车到滑离小车由动量守恒和能量关系
mv2=mv3+Mv4
12mv22=12mv32+12Mv42
联立解得
v3=−6m/s,v4=2m/s
小物块离开小车做平抛运动
由
H=12gt22
得
t2=0.2s
x=v4−v3t2=1.6m

20.(1)依题意，导体棒进入磁场前，做匀加速直线运动，设加速度为a，由牛顿第二定律得
mgsinθ=ma
解得
a=gsinθ=6m/s2
进入磁场时速度为v1，则由匀变速直线运动规律得
v12=2ax0
解得
v1=3m/s
此时导体棒产生的电动势
E1=BLv1csθ
结合闭合电流欧姆定律可知，此时ab两端电压
Uab=E1R+rR=RR+rBLv1csθ=1.6V
(2)导体棒进入磁场前做匀加速直线运动，由速度时间关系可知，其运动时间
t1=v1a=0.5s
在磁场中匀速运动时，设此时速度为v2，导体棒受重力mg、支持力、安培力FA，由平衡条件沿斜面方向有
FAcsθ=mgsinθ
因为此时安培力
FA=BIL=BLE2R+r
因为此时电动势
E2=BLv2csθ
联立解得
v2=4.5m/s
设导体棒从进入磁场到运动到斜面底部过程用时t2，则由动量定理有
mgsinθ×t2−BLIt2=mv2−mv1
因为
It2=q=BLxR+r
联立整理得
mgsinθ×t2−B2L2csθ2xR+r=mv2−mv1
联立解得
t2=1.05s
总时间
t总=t1+t2=1.55s
(3)由能量守恒可知，在斜轨道上运动时导体棒ab产生的焦耳热
Q1=rr+Rmgx0+x−12mv22=0.426J
分析可知，导体棒在水平轨道上先减速后匀速，设匀速时速度为v3，且导体棒两端电压等于电容器两端电压，有
BLv3=qC
由动量定理得
−BLq=mv3−mv2
联立解得
v3=2m/s ，q=0.2C
此时电容器两端电压
U=qC=2V
由能量守恒
12mv22−12mv32=12CU2+Q2
解得
Q2=0.45J
故整个过程中ab棒产生焦耳热
Q=Q1+Q2=0.876J

21.(1)由于所有粒子经圆形磁场偏转后均沿x轴正方向，根据粒子在磁场中的运动轨迹，结合几何关系可知，粒子运动半径r等于磁场圆半径R，则有
qv0B1=mv02R
解得
B1=mv0qR
根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外
(2)粒子在电场中做类平抛运动，则有
y=12qUMNm⋅2R2Rv02=R
解得
UMN=mv02q
结合题意可知，粒子经过电场偏转后有一半粒子打在下极板N上被吸收，则有
I=nq2
(3)作出粒子运动轨迹图，如图所示
结合上述可知，穿出电场的粒子偏转距离 y1 都等于R，根据速度分解有
tanθ=vyv0=12vyt12v0t=2y1L1=1
解得
θ=45∘
粒子飞出电场时，根据速度分解有
vcsθ=v0
解得
v= 2v0
结合上述可知，粒子飞出电场速度方向的反向延长线与水平分位移对应线段的中点相交，设射入磁场时的偏转距离为 y2 ，则有
y2y1=L12+L2L12=21
解得
y2=2R
粒子经磁场区域Ⅱ偏转后竖直方向偏移距离
Δy=2rcsθ
粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有
qvB2=mv2r
解得
Δy=2mv0B2q
要使所有粒子打在收集板上，则有
2R≤Δy≤3R
代入解得
2mv03qR≤B2≤mv0qR
当粒子轨迹刚好与磁场右边界相切时有
r+ 22r=d=3R
结合上述有
1+ 22m⋅ 2v0B2q=3R
解得
B2= 2+1mv03qR
综上所述，区域Ⅱ磁场的磁感应强度范围为
2+1mv03qR≤B2≤mv0qR
(4)当轨迹与磁场右边界相切时，设速度为 v1 ，如图所示
由动能定理可得
Eqd=12mv12−12mv2
在y轴方向上，根据动量定理可得
∑qvxB2⋅Δt=mv1−−mvsin45∘
即有
qB2d=mv1+mv0
解得
E=mv023qR