浙江省2024届高三上学期期末物理试题

试卷更新日期：2024-04-11 类型：期末考试

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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. 如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成。发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO^/在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动。矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R₀表示输电线的电阻。以线圈平面在中性面为计时起点，下列判断正确的是（）

A、若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零 B、发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为 $e = N B S ω \cos ω t$ C、当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压不变 D、当用户数目增多时，电路中的电流变小，用户得到的电压变小

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2. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流I时，电子的定向移动速度v ，当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场B中，于是元件的前、后表面间出现电压U ，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（）

A、前表面的电势比后表面的低。 B、前、后表面间的电压U=Bve C、前、后表面间的电压U与I成正比 D、自由电子受到的洛伦兹力大小为 $\frac{e U}{c}$

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3. 某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。将线框的下边ab置于蹄形磁铁的、S极之间，使ab边垂直于磁场方向且ab边全部处于N、S极之间的区域中。接通电路的开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表读数为I时，传感器的读数为 $F_{1}$ ；保持ab中的电流大小不变，方向相反，传感器的读数变为 $F_{2}$ （ $F_{2} < F_{1}$ ）。已知金属线框的匝数为n ， ab边长为L ，重力加速度为g ，则可得到（　　）

A、金属线框的质量 $m = \frac{F_{1} + F_{2}}{2 g}$ B、N、S极之间的磁感应强度 $B = \frac{F_{1} - F_{2}}{n I L}$ C、传感器的读数为 $F_{1}$ 时，ab中的电流方向为b→a D、减小电流I重复实验，则 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 均减小

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4. 如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，则打出的光电子的最大初动能为（　　）

A、0 B、1.89eV C、10.2eV D、12.09eV

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5. 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 $α$ 时，小球的速度为 $\frac{v}{L c o s α}$ C、棒的角速度逐渐增大 D、当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为 $\frac{v}{L s i n α}$

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6. “世纪工程”﹣港珠澳大桥已于2018年10月24日9时正式通车，大桥主桥部分由约为6.7km海底隧道和22.9km桥梁构成，海底隧道需要每天24小时照明，而桥梁只需晚上照明。假设该大桥的照明电路可简化为如图所示电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源，电阻R₁、R₂分别视为隧道灯和桥梁路灯，已知r小于R₁和R₂ ，则下列说法正确的是（）

A、夜间，电流表示数为 $\frac{E}{R_{1} + R_{2} + r}$ B、夜间，开关K闭合，电路中电流表、电压表示数均变小 C、夜间，由于用电器的增多，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大 D、当电流表示数为I则太阳能电池供电系统输出电功率为EI

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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. 用如图所示的装置研究光电效应现象，光电管阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，光电管阳极与滑动变阻器的滑片P相连，初始时滑片P与抽头c正对，电压表的示数为0（电压表0刻线在表盘中央）。在移动滑片P的过程中，光电流，随电压表示数U变化的图像如图所示，已知入射光的光子能量为1.6eV。下列说法正确的是（）

A、当滑片P与c正对时，电路中无光电流 B、当U=－0.6V时，滑片P位于b、c之间 C、阴极材料的逸出功为0.6eV D、当U=0.8V时，到达阳极的光电子的最大动能为1.4eV

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8. 如图，两轴心间距离 $l = 10 m$ 、与水平面间夹角为 $3 7^{°}$ 的传送带，在电动机带动下沿顺时针方向以 $v = 2 m / s$ 的速度匀速运行。一质量 $m = 50 k g$ 的货物从传送带底端由静止释放，货物与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.8$ 。已知重力加速度大小为 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 3 7^{°} = 0.6$ ， $c o s 3 7^{°} = 0.8$ 。则货物从底端运动至顶端的过程中（　　）

A、货物增加的机械能为 $3.1 \times 1 0^{3} J$ B、摩擦力对货物做的功为 $1.6 \times 1 0^{3} J$ C、系统因运送货物增加的内能为 $13.2 \times 1 0^{3} J$ D、传送带因运送货物多做的功为 $4.7 \times 1 0^{3} J$

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9. 如图所示，一个斜面固定在水平面上，不计空气阻力。第一次将小物体从斜面顶端处以水平初速度v沿水平方向抛出，落在斜面上的位置与斜面顶端的距离为斜面长度的 $\frac{1}{2}$ 。第二次将小物体从斜面顶端以速度 $2 v$ 同方向水平抛出。若小物体碰撞斜面后不弹起，则小物体第一次与第二次在空中的运动过程（　　）

A、时间之比为 $1 ： \sqrt{2}$ B、时间之比为 $1 ： 2$ C、竖直位移之比为 $1 ： 4$ D、竖直位移之比为 $1 ： 2$

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10. 某人提着箱子站在电梯里，电梯从一楼上升到三楼的整个过程中先匀加速后匀减速，关于此过程，下列说法正确的是

A、手对箱子的力大小始终等于箱子对手的力的大小 B、手对箱子的力大小始终等于箱子的重力的大小 C、人对电梯的压力先持续增大后持续减小 D、人对电梯的压力先大于人和箱子的总重力后小于人和箱子的总重力

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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. 某同学要精确测量某一金属丝的电阻率。

(1)、先用多用电表×1挡粗测其电阻，指针偏转如图甲所示，读数为Ω，然后用螺旋测微器测其直径如图乙所示，读数为mm，最后用米尺测其长度如图丙所示，其读数cm。

(2)、采用伏安法进一步测定这段金属丝的电阻。有以下器材可供选择：（要求测量结果尽量准确）
A．电池组（3V，内阻约1Ω）
B．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω）
C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）
E电压表（0~15V，内阻约15kΩ）
F滑动变阻器（ $0 ~ 20$ Ω，额定电流1A）
G滑动变阻器（ $0 ~ 1000$ Ω，额定电流 $0.1 A$ ）
H．开关，导线
实验时应选用的器材是（选填器材前字母代号）。请在下面的虚线框中补全实验电路图。用该方法测金属丝电阻，测量结果会比真实值偏（选填“大”或“小”）。在某次测量时电表示数如图丁所示，则电流表示数为，电压表的示数为。

(3)、为了减小系统误差，有人设计了如图戊所示的实验方案。其中 $R_{x}$ 是待测电阻，R是电阻箱， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 是已知阻值的定值电阻。闭合开关S ，灵敏电流计的指针偏转。将R调至阻值为 $R_{0}$ 时，灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻 $R_{x} =$ 。（用 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{0}$ 表示）

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12. 某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验：
A．一端带有滑轮和刻度尺的轨道

B．两个光电计时器

C．安装有挡光片的小车（质量为 M）

D．拴有细线的托盘（质量为 m₀）

E.可以调节高度的平衡支架

F.一定数量的钩码

某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A、B。实验步骤：

①调节两个光电门中心的距离，记为L；

②调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门 A、B，钩码的质量记为 m；

③撤去托盘和钩码，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门 A、B，光电计时器记录小车通过 A、B的时间分别为△t₁和△t₂；

④利用测得的数据求得合外力做功与动能变化的关系。根据实验过程，滑轮的摩擦力不计，回答以下问题

(1)、图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度 d ，则 d=cm。

(2)、小车加速从A到B过程中合外力做的功W=；小车动能的变化量的表达式△E_k=（用测得的物理量的字母符号表示）。通过实验可得出：在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。

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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. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着玩手机。若手机的质量为150g，从离人脸约20cm的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g=10m/s² ，试求手机对人脸的平均冲力大小。

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14. 一粗细均匀的U形管，左侧封闭，右侧开口，同时左侧用水银柱封闭--定质量的气体，开始时左右两侧的水银柱等高，现将左管密闭气体的温度缓慢降低到280K，稳定时两管水银面有一定的高度差，如图所示，图中L₁=19 cm ， ∆h=6 cm。已知大气压强为P₀= 76 cmHg。
（i）
（ii）

【答案】

(1)、求左管密闭的气体在原温度基础上降低了多少摄氏度？

(2)、现要两管水银面恢复到等高，求需要向右管注入水银柱的长度。

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15. 如图圆柱形导热气缸质量为 $M$ ，内部横截面积为 $S$ ，活塞的质量为 $m$ ，稳定时活塞到气缸底部的距离为 $L_{1}$ 。用竖直方向的力将活塞缓慢向上拉，直到气缸即将离开地面为止，此时活塞仍在气缸中，此过程中拉力做的功为 $W_{0}$ 。已知大气压强为 $p_{0}$ ，重力加速度为 $g$ ，环境温度不变，气缸密闭性良好且与活塞之间无摩擦。求：

(1)、最终活塞到气缸底部的距离 $L_{2}$ ；

(2)、上拉过程中气体从外界吸收的热量 $Q$ 。

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