2024-2025学年浙江省名校协作体高三（上）开学物理试卷（含答案）

2024-2025学年浙江省名校协作体高三（上）开学物理试卷
一、单选题：本大题共13小题，共39分。
1.下列物理量属于矢量且单位正确的是( )
A. 功率 B. 磁感应强度 C. 电势差 D. 温度
2.奥体中心游泳馆一遍遍奏响国歌。浙江游泳健儿是中国游泳队的中流砥柱。以下说法正确的是( )
A. 研究汪顺入水动作时，可将其视为质点
B. 研究叶诗文触壁动作时，可将其视为质点
C. 知晓徐嘉余仰泳成绩，可估算其平均速度
D. 费立纬在自由泳夺冠，指的是位移
3.如图所示，通过计算可知：一个半径为的均匀带电体或球壳在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，在相关应用中可用点电荷场强公式进行计算。这里所采用最核心的物理方法与下列哪个相同( )
A. 瞬时速度概念的建立
B. “重心”模型的建立
C. 弹簧振子模型的建立
D. 探究向心力大小的表达式
4.扯白糖是浙江传统的地方小吃。将冷却少许的糖浆糅合成稠软状，再将其抛上固定的木柱，用手上的小木棍几番甩、扯之后，最终冷却形成直径约厘米的长圆条，用剪刀截下寸许，就成了食用的“扯白糖”。下列说法正确的是( )
A. 小木棍对糖浆的弹力是糖浆发生形变引起的
B. 糖浆变长，说明小木棍对糖浆的拉力大于糖浆对小木棍的拉力
C. 整个下扯过程中小木棍始终处于失重状态
D. 整个下扯过程中地面对固定的木柱的支持力大于木柱和糖浆的总重力
5.我国自主研发的“玲珑一号”是全球首个陆上商用小型核反应堆。未来或将应用于我国的核动力航母。“玲珑一号”中有一种核反应方程是，则( )
A. 比的比结合能小
B. 核反应方程中的等于
C. 射线是核由高能级向低能级跃迁放出的
D. 射线的频率比射线的频率低
6.神舟十八号载人飞船入轨后，于北京时间年月日时分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口。空间站距离地表约，载人飞船首先到达距离空间站下方约的“停泊点”飞船相对于空间站静止位置，然后通过径向对接发动机实现与核心舱的成功对接。下列说法正确的是( )
A. 载人飞船在“停泊点”位置的动能大于空间站的动能
B. 与地球赤道上随地球自转的物体相比，组合体的向心加速度更大
C. 对接过程中，飞船与空间站绕地球的线速度大小相等
D. 对接结束后，飞船与核心舱的对接口对飞船的作用力做正功
7.高水平的足球运动员可以指哪打哪。如图所示是某次训练中分别将质量为的相同足球射入两扇高度为、处的窗户，出脚处到窗户的水平距离为，两次均恰好将球垂直射入窗户。假设两次出球速度大小均为，与水平方向夹角分别为、，空中飞行时间分别为、。足球可视为质点，两运动轨迹在同一竖直面内，且不计空气阻力，重力加速度为。则下列说法正确的是( )
A. 球在空中过程动能变化量之比
B. 球在空中过程重力冲量之比：
C. 踢中窗户的那脚球，运动员对球多做功
D. 水平距离与足球飞行时间满足
8.汽车装有加速度传感器，以测量汽车行驶时的纵向加速度。如图所示，加速度传感器有一个弹性梁，一端夹紧，另一端固定着霍尔元件，处在上下正对的两个磁体中央位置，霍尔元件中通入从左往右的电流。如果传感器有向上的纵向加速度，则传感器的弹簧质量系统离开它的静止位置而向下偏移。偏移程度与加速度大小有关。以下说法正确的是( )
A. 若霍尔元件材料为金属导体，则前表面比后表面的电势高
B. 若将、磁极对调，则前后表面电势的高低情况相反
C. 若汽车纵向加速度为，增大电流，则监测到的霍尔电压也会增大
D. 若汽车速度增大，则控制电路监测到的霍尔电压也增大
9.一群处于第能级的氢原子跃迁发出多种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲的阴极上，测得条图线，如图乙所示，丙为氢原子的能级图。则下列说法正确的是( )
A. 图甲中阴极金属的逸出功可能为
B. 用图乙中的光工作的光学显微镜分辨率最高
C. 能量为的光子能使处于第能级的氢原子发生电离
D. 图乙点对应图甲实验中滑片位于的右侧
10.如图所示，面积为、匝数为、内阻不计的矩形线圈处在磁感应强度为的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴以角速度匀速转动。矩形线圈通过滑环连接理想变压器。理想变压器原线圈上的滑动触头上下移动可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可变电阻，电表均为理想交流电表，电容器均能正常工作。下列判断正确的是( )
A. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
B. 当位置不变，阻值不变，增大矩形线圈转动角速度时，电压表示数变大，电流表示数变小
C. 当位置不变，线圈转动角速度不变，向上移动的滑片，灯泡变亮
D. 当线圈转动角速度不变，阻值不变，若向上移动原线圈的，电容器所能储存的最大电荷量增加
11.如图所示，长为的轻绳上端固定在点，下端系一带电量为的小球，置于水平向右的匀强电场中，与竖直方向的夹角，一半处的点有一小钉子。现将小球拉至点，使轻绳与夹角很小，然后由静止释放小球，小球在竖直平面内运动。点图中未标出是小球能够到达左侧最远位置，重力加
速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球在点时所受合力为零
B. 小球在点时绳子拉力等于
C. 小球摆动到点时具有的机械能等于在点具有的机械能
D. 小球摆动的周期为
12.如图所示，公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光。该装饰灯可简化为图所示模型，该装饰灯为对红光折射率的透明材料制成的棱长为的立方体，中心有一个发红光点光源，不考虑光的二次反射，光速为，则( )
A. 立方体某一面有光射出部分的图形是椭圆
B. 若不考虑多次反射，光线从玻璃砖射出的最长时间为
C. 若点光源发出的光由红光变为蓝光，表面有光射出的区域面积将增大
D. 从外面看玻璃破被照亮的总面积为
13.如图是射线精准测距原理简图。装置辐射源发出的射线与地表土壤层发生反射，一部分粒子重新被该装置探测器接收，根据接收强度可以测定该装置离地高度。若发射器辐射的强度为，接收器的有效接收面积为，接收装置的接收效率为。在地面处，有占比为的光子数被均匀向地面上方各方向反射。若接收器接收到的射线强度为，射线强度可视作射线全部光子的能量之和，则接收器离地高度为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
14.下列说法正确的是( )
A. 调制是指在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术
B. 非晶体的物理性质沿各个方向是不同的
C. 全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光的干涉现象
D. 在振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间，磁场能全部转化为电场能
15.一列简谐横波沿轴正方向传播，此波在某时刻的波形图如图甲所示。质点的平衡位置在处，质点的平衡位置是处。质点从时刻开始振动，其振动图像如图乙所示。此波传播到达平衡位置为处的质点时，遇到一障碍物未画出之后立刻传播方向反向，反射波与原入射波在相遇区域发生干涉，某时刻两列波部分波形如图丙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 时刻点向下振动，波速为
B. 从到，质点通过的路程大于
C. 时，质点的位移为
D. 足够长时间后，、之间有个振动加强点不包括、两点
三、实验题：本大题共3小题，共14分。
16.小张同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验，为了减小实验误差，提出了如下四种改进方案：
需要补偿阻力的方案是______多选，用字母表示；不需要小车质量远大于槽码沙桶与沙子质量的方案是______多选，用字母表示。
实验获得如图所示的纸带，计数点、、、、、间均有四个点未画出，则打点时小车的速度为______保留两位有效数字。
17.“观察电容器的充、放电现象”实验装置如图所示。
应选择的电流表表头为图中的______选填“甲”或“乙”。
图中两条曲线不同是______选填“”或“”的改变造成的。
如图所示为某品牌方块电池，小文同学分别用电路图和电路图测量此方块电池的电源电动势和内阻。他选用的电压表量程、内阻未知，电流表量程、内阻等于，滑动变阻器。规范实验并根据测量数据描绘的图线分别得到如图中Ⅰ、Ⅱ所示。
完成下列几个问题。
根据电路图测量数据描绘的图线应为图中______填“Ⅰ”或“Ⅱ”。
根据题中条件，本次实验应选择实验电路图中______填“图”或“图”。
综合分析可得该电源电动势为______，内阻为______。保留位有效数字
18.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示：
双缝装置是图中的______选填“”或“”。
某同学在观察时发现条纹比较模糊，可以通过调节______装置填装置名称。
甲、乙两同学通过目镜，分别看到如图所示的甲、乙两种情形。由于条纹清晰，他们没有再进一步进行调节，而是直接进行测量，并根据公式算出波长，测量得到的波长准确的是______选填“甲”或”乙”。
四、计算题：本大题共4小题，共41分。
19.如图所示，一不占体积的导热光滑活塞与一段水银柱在气室中封存着一定量的气体。此时气室温度与环境温度都为。体积为已知的绝热容器分成、两室，室的体积是室的两倍，室容器上连接一形管形管内气体的体积忽略不计，两边水银柱高度差为，室容器中的气体通过阀门，可与外界大气相通外界大气压等于。求：
将阀门打开后，气室内的气体______填“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”；气室内的气体对活塞单位面积上的压力______填“变大”、“变小”或“不变”。
将阀门打开后，室的体积变成多少？
在打开阀门后将气室的气体从加热到，则形管内两边水银面的高度差为多少？
20.某物理研究小组同学设计的弹射装置如图，改变弹性势能，可改变小物块水平进入圆弧轨道点的速度。已知光滑的段圆弧半径，圆心角，直轨道倾角也为，段长为，动摩擦因数为。长木板左端与水平平台右端紧靠在点，表面相平，长为，小物块质量，长木板质量，小物块与长木板的动摩擦因数为，地面光滑。求：
当弹射装置释放的弹性势能为时，求小物块第一次经过圆弧面点时，向心加速度的大小；
改变弹射装置释放的弹性势能，若小物块经过轨道、、后正好落在长木板左端点，求小物块从点到点的运动时间；
小物块落到长木板左端点后，假设竖直方向速度变为零，水平方向速度不变，要使小物块不滑离长木板，求长木板的最小长度。
21.如图所示，间距为、与水平面夹角的平行金属轨道间存在垂直轨道平面向下、磁感应强度为满足的匀强磁场，平行导轨通过单刀双掷开关与一只阻值为的电阻或减速装置相连，减速装置由半径为的圆环、转轴和一根阻值为的金属短棒焊接而成，圆环边缘和转轴通过电刷连入电路。圆环内存在垂直圆环平面向上、磁感应强度为的匀强磁场。质量为、阻值为的金属杆垂直轨道放置，初始位置离轨道底端终点的距离为，不计杆与轨道间的摩擦，忽略焊点、电刷、导线和导轨的电阻。现将开关打到端与电阻相连，将金属杆由静止释放，最终金属杆匀速冲过终点；再将开关打到端与减速装置相连，将金属杆放回初始位置，并使其获得平行斜面向下、大小为的初速度，同时在外力控制下使减速装置绕轴顺时针从上往下观察转动，使得金属杆做匀减速运动，最终金属杆恰好在终点处速度减为零。求：答案用不包含的字母、数字表示，重力加速度用表示
开关打到时，金属杆最终的速度；
开关打到时，金属杆到达轨道底端终点的时间；
开关打到时，减速装置转动的角速度与运动时间的关系。
22.如图所示，在平面直角坐标系所在平面内，圆与轴相切于，半径为，为圆上一点，与轴正向成角。在圆内存在垂直平面向外的匀强磁场未知，在第象限内、直线的右侧存在垂直平面向外的匀强磁场未知。在原点处有一粒子源向第Ⅱ象限内发射电量为、质量为、速度大小为的带正电的粒子，单位时间内发射的粒子数为，发射方向可在与轴负方向成为角的范围内调整，其中时，粒子恰能从点平行轴离开圆形区域。沿轴放有靶，粒子打中靶时被靶吸收，不分析粒子离开区域后的运动。
求的大小及带电粒子进入区域时射入点的纵坐标范围；
若，求在发射方向调整过程中能被粒子击中的靶的长度，及粒子击中靶时对靶的作用力沿方向的分力的最大值；
若随纵坐标变化，满足，求能击中靶的粒子从粒子源射出时的速度方向的范围。
参考答案
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17.甲 Ⅱ 图
18. 拨杆 甲
19.吸热 变小
20.解：小物块从释放到点，根据功能关系有
在点，根据向心加速度公式有
代入数据解得
物块运动到点后做斜抛运动，则有
小物块在段运动，根据牛顿第二定律有
根据速度位移公式有
根据速度时间公式有
小物块从点到点的运动时间为
解得
由可知小物块落到长木板左端点的速度为
对物块，根据牛顿第二定律有
对木板，根据牛顿第二定律有
共速时满足
根据位移关系可知长木板的最小长度为
代入数据解得
答：小物块第一次经过圆弧面点时，向心加速度的大小为；
小物块从点到点的运动时间为；
长木板的最小长度为。
21.解：开关打到时，金属杆最终将匀速运动，由受力分析可知
又因为
将代入联立解得
规定向下为正方向，根据动量定理：
解得
金属杆做匀减速运动，则有
由牛顿第二定律可知
解得
由闭合电路欧姆定律可知
又
联立解得：
答：开关打到时，金属杆最终的速度为；
开关打到时，金属杆到达轨道底端终点的时间为；
开关打到时，减速装置转动的角速度与运动时间的关系为。
22.解：粒子运动轨迹如图所示：
根据洛伦兹力提供向心力
解得
粒子均沿轴正方向进入区域，当时
当时
对应位置的纵坐标的范围为。
区域
区域
从处入射得
从处入射得
能被粒子击中的靶的长度为
发射方向时，沿方向的分力的最大，有
取向右为正方向，动量定理得
取向右为正方向，对粒子沿方向应用动量定理得
，
设进入区域时的纵坐标为的粒子的轨迹恰与轴相切，则
解得
又
解得
能击中靶的粒子从粒子源射出时的速度方向的范围为。
答：的大小，带电粒子进入区域时射入点的纵坐标范围；
在发射方向调整过程中能被粒子击中的靶的长度，粒子击中靶时对靶的作用力沿方向的分力的最大值；
能击中靶的粒子从粒子源射出时的速度方向的范围。
第1页，共1页