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）

2024-2025学年浙江省9+1高中联盟高三（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共13小题，共39分。
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，质量为的足球从水平地面上位置被踢出后落在位置，在空中达到最高点位置的高度为，则足球( )
A. 在位置足球的速度方向水平
B. 在位置足球的加速度方向竖直向下
C. 从位置到位置足球的动能增加
D. 从位置到位置过程中足球的机械能不变
4.年月日，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. 射线与射线一样都是电磁波，但射线穿透本领比射线强
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，内阻为。电路中的为定值电阻，为光敏电阻其电阻随光照强度增大而减小，、为滑动变阻器。当开关闭合时，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. 将的滑片向下端移动时，电源消耗的功率变小
B. 逐渐减小对的光照强度，中有向上的电流
C. 增大电容器极板间距离，电压表读数变小
D. 若断开开关，带电微粒将向下运动
6.如图所示，、混合光束从介质射向真空，发现只有光从界面射出，反射光束用表示，则下列说法正确的是( )
A. 为光
B. 真空中，光的光速比光的大
C. 真空中，光的波长比光的长
D. 通过同一双缝干涉装置，光的条纹间距比光的大
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
B. 在点向后喷气，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的物块在水平拉力作用下开始运动，随时间变化如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 物块在内做匀加速运动，内做匀减速运动
B. 物块一直做加速运动，力的功率一直增大
C. 力在内做的功与内做的功相等
D. 内力做功为
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。时刻，一小球从距物块高处自由落下，时，小球恰好与物块处于同一高度，重力加速度取。以下判断正确的是( )
A. B. 简谐运动的频率是．
C. 内物块运动的路程是 D. 时，物块与小球运动方向相同
10.如图所示，有一半径为的均匀带电圆形薄板，其中心轴线上与圆心相距处点固定一电量为的点电荷，点位于的中点，是关于圆形薄板的对称点，若点的电场强度为零，静电力常量为，则下列说法正确的是( )
A. 圆形薄板在点产生的电场强度大小为，方向指向
B. 圆形薄板所带电荷量为
C. 点的电场强度大小为，方向指向
D. 过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。其左端接有电源，电动势为，内阻为。导轨平面处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为。长度也为的导体棒电阻为，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
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轴正方向、负方向传播，波速均为，某时刻两列波的部分波形如图，此时、两质点刚好开始振动。下列说法正确的是( )
A. 以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
B. 两列波叠加后，包括、之间振幅为的点有个
C. 从图示时刻开始计时，时处的质点正处在平衡位置向轴负方向运动
D. 处的质点从图示时刻开始经过通过的路程是
13.如图甲所示，用波长的紫外线照射光电管阴极，恰好能发生光电效应。图乙是氢原子的能级图，若大量处于激发态的氢原子发出的光照射阴极，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，已知普朗克常量，真空中光速。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. 阴极材料的逸出功是
C. 电压表示数为
D. 有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
B. 图乙是黑体辐射的实验规律，图中
C. 图丙是分了运动速率分布曲线，图中
D. 图丁是闭合电路中电源输出功率与外电阻的关系，当时，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的匀强磁场中。现给圆环一个沿杆向下的初速度，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的钩码相连，遮光条宽度为。实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为，拉力传感器的读数为。不计滑轮轴、滑轮与轻质细绳之间的摩擦。
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_____；
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
实验时，改变悬挂钩码的质量，每次均从同一位置由静止释放，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。用图像法处理数据，最合理应作_____图像选填“”、“”、“”或“”，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：
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，发现当分别接、时，电流表的示数变化较大，而电压表的示数几乎不变，则测量时应接到_____选填“”或“”，此测量值_____选填“大于”“等于”或“小于”真实值。
某电阻阻值随磁感应强度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.磁敏电阻工作范围为
B.电源电动势为，内阻不计
C.电流表量程为，内阻不计
D.电阻箱最大阻值为
E.定值电阻阻值为
F.定值电阻阻值为
G.开关，导线若干
第一步：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻应选用_____填“”或“”
第二步：按下列步骤进行调试：
闭合开关，将电阻箱调为_____，然后将开关向_____填“”或“”端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为；
逐步减小电阻箱的阻值，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；
将开关向另一端闭合，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，当电流表的示数为时，对应磁感应强度为_____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，活塞到底面的距离为。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，设大气压，热力学温度与摄氏温度的关系取，重力加速度。
求活塞的质量
若原先的环境温度为，现在要通过改变环境温度使活塞回到原先的位置，则
应使环境温度变为多少？
理想气体的内能与温度的关系为，此理想气体，在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，有倾角为的粗糙斜面，粗糙水平轨道，竖直光滑圆轨道最低点略微错开，圆轨道右侧是光滑轨道，连接处均平滑。小车紧靠平台停在光滑水平地面上，上表面为光滑圆弧，小车点切线水平与轨道等高。从斜面上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、轨道间的动摩擦因数均为，已知，重力加速度，斜面长，轨道长度，圆轨道半径为，小物块质量，小车质量，点距地面高度。求：
小物块从运动到的时间；
小物块到圆轨道最高点时对轨道的压力；
小物块离开小车落到地面上时与小车左端点的水平距离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，导轨间距离为。导轨顶端接有电阻，下端、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，其右端接有电容为的电容器。斜轨道的下方及水平轨道处均有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度均为质量为、长度为、电阻为的导体棒垂直倾斜导轨放置，与磁场边界的距离为。现将导体棒由静止释放，已知导体棒到达斜轨道底部前已匀速，离倾斜导轨底端距离为。已知，，，，，，，，当电容器电压为时，电容器储存的电场能为，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，，重力加速度求：
导体棒刚进入磁场时两端的电压；
导体棒在倾斜导轨上运动的时间；
在整个过程中导体棒上产生的焦耳热。
21.如图所示，在平面内有一以为圆心，半径为的圆形磁场区域Ⅰ，磁感应强度为未知。在圆形磁场区域右侧放置水平极板、，其中心线在轴上，极板长度和极板间距离均为，极板间接有偏转电场的电压未知。位于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的带电粒子，粒子质量为、电荷量为，单位时间内放出的粒子数为。所有粒子经圆形磁场偏转后均沿轴正方向。其中沿轴正方向入射的粒子从点出磁场，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。距离极板右端处有一宽度为的匀强磁场区域Ⅱ，磁感应强度为，方向垂直纸面向里，、是磁场的左右边界。区域Ⅱ左边界上有一长度为的收集板，端在轴上。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：
圆形磁场区域磁感应强度的大小及方向；
极板间电压及稳定后电流表示数；
要使所有穿出电场的粒子都能被收集板收集，区域Ⅱ磁感应强度的范围：
若区域Ⅱ中磁感应强度，在区域Ⅱ中加一沿轴正方向的匀强电场，要使粒子不从磁场的右边界穿出，所加电场的场强不能超过多少？
参考答案
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17. 大于
或

18.从水平到竖直，气体做等温变化
代入数据可得
活塞回复过程中气体压强不变，由
其中
代入数据可得
活塞回复过程中气体对外做功
气体的内能变化
由热力学第一定律得
代入数据得
即气体是吸热。

19.根据牛顿第二定律，小物体沿传送带下滑的加速度为
小物体从端运动到端做初速度为零的匀加速直线运动，设需要的时间为，则有
解得
到点的速度
由点到最高点过程有
滑块运动到最高点有
由牛顿第三定律可知
方向竖直向上
从点到点由动能定理
从物块滑上小车到滑离小车由动量守恒和能量关系
联立解得
小物块离开小车做平抛运动
由
得

20.依题意，导体棒进入磁场前，做匀加速直线运动，设加速度为，由牛顿第二定律得
解得
进入磁场时速度为，则由匀变速直线运动规律得
解得
此时导体棒产生的电动势
结合闭合电流欧姆定律可知，此时两端电压
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
在磁场中匀速运动时，设此时速度为，导体棒受重力、支持力、安培力，由平衡条件沿斜面方向有
因为此时安培力
因为此时电动势
联立解得
设导体棒从进入磁场到运动到斜面底部过程用时，则由动量定理有
因为
联立整理得
联立解得
总时间
由能量守恒可知，在斜轨道上运动时导体棒产生的焦耳热
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，且导体棒两端电压等于电容器两端电压，有
由动量定理得
联立解得
，
此时电容器两端电压
由能量守恒
解得
故整个过程中棒产生焦耳热

21.由于所有粒子经圆形磁场偏转后均沿轴正方向，根据粒子在磁场中的运动轨迹，结合几何关系可知，粒子运动半径等于磁场圆半径，则有
解得
根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外
粒子在电场中做类平抛运动，则有
解得
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上被吸收，则有
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 都等于，根据速度分解有
解得
粒子飞出电场时，根据速度分解有
解得
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 ，则有
解得
粒子经磁场区域Ⅱ偏转后竖直方向偏移距离
粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有
解得
要使所有粒子打在收集板上，则有
代入解得
当粒子轨迹刚好与磁场右边界相切时有
结合上述有
解得
综上所述，区域Ⅱ磁场的磁感应强度范围为
当轨迹与磁场右边界相切时，设速度为 ，如图所示
由动能定理可得
在轴方向上，根据动量定理可得
即有
解得

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