浙江省2024年高三上学期物理期末联考试题

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，一节干电池的电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1.0Ω，外电路电阻为R ，接通电路后，则（　　）

A、电压表读数一定是1.5V B、电流表读数可能达到2.0A C、电源每秒钟有1.5J的化学能转化为电能 D、1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做功为1.5J

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2. 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为 $F_{T}$ ，现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（　　）

A、质量为2m的木块受到四个力的作用 B、当F逐渐增大到 $F_{T}$ 时，轻绳刚好被拉断 C、当F逐渐增大到1.5 $F_{T}$ 时，轻绳还不会被拉断 D、轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为 $\frac{2}{3}$ $F_{T}$

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3. 如图所示，一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰，碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中，假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.2，与沙坑的距离为1m，g取10m/s² ，物块可视为质点，则A碰撞前瞬间的速度为（）

A、0.5m/s B、1.0m/s C、2.0m/s D、3.0m/s

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4. 一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v₀运动，t=0时刻起对它施加一与速度v₀垂直、大小为F的水平恒力，则t时刻力F的功率为（）

A、0 B、 $\frac{F^{2} t}{m}$ C、 $F (v_{0} + \frac{F}{m} t)$ D、 $F \sqrt{v_{0}^{2} + \frac{F^{2} t^{2}}{m^{2}}}$

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5. 如图甲所示的电路中，R表示电阻，L表示线圈的自感系数。改变电路中元件的参数，使i－t曲线图乙中的①改变为②。则元件参数变化的情况是（）

A、L增大，R不变 B、L减小，R不变 C、L不变，R增大 D、L不变，R减小

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6. 如图所示，a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场，a粒子打在B板的 $a'$ 点，b粒子打在B板的 $b'$ 点，若不计重力，则（）

A、a的电荷量一定大于b的电荷量 B、b的质量一定大于a的质量 C、a的比荷一定大于b的比荷 D、b的比荷一定大于a的比荷

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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. 如图所示的 “U”形框架固定在绝缘水平面上，两导轨之间的距离为L ，左端连接一阻值为R的定值电阻，阻值为r、质量为m的金属棒垂直地放在导轨上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现给金属棒以水平向右的初速度v₀ ，金属棒向右运动的距离为x后停止运动，已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为Q ，重力加速度为g ，忽略导轨的电阻，整个过程金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中（　　）

A、磁场对金属棒做功为 $\frac{R + r}{R} Q$ B、流过金属棒的电荷量为 $\frac{B L x}{R + r}$ C、整个过程因摩擦而产生的热量为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} - Q$ D、金属棒与导轨之间的动摩擦因数为 $\frac{v_{0}^{2}}{2 g x} - \frac{R + r}{m g x R} Q$

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8. 下列说法中正确的是（）

A、布朗微粒越大，受力面积越大，所以布朗运动越激烈 B、在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子力先增大后减小再增大 C、在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子势能先增大后减小 D、两个系统达到热平衡时，它们的分子平均动能一定相同 E、外界对封闭的理想气体做正功，气体的内能可能减少

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9. 地球探测器的发射可简化为以下过程。先开动发动机使探测器从地表由静止匀加速上升至 $100 k m$ 高处，该过程的平均加速度约为 $30 m / s^{2}$ 。再开动几次发动机改变探测器速度的大小与方向，实现变轨，最后该探测器在 $100 k m$ 高度绕地球做匀速圆周运动。已知探测器的质量约为 $2 \times 1 0^{2} k g$ ，地球半径约为 $6400 k m$ ，万有引力常量为 $6.67 \times 1 0^{- 11} N \cdot m^{2} / k g^{2}$ 。探测器上升过程中重力加速度可视为不变，约为 $9.8 m / s^{2}$ 。则关于探测器的下列说法，正确的是（　　）

A、直线上升过程的末速度约为 $1.73 \times 1 0^{3} m / s$ B、直线上升过程发动机的推力约为 $7.96 \times 1 0^{3} N$ C、直线上升过程机械能守恒 D、绕地球做匀速圆周运动的速度约为 $7.86 \times 1 0^{3} m / s$

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10. 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B_m和加速电场频率的最大值f_m。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 $\sqrt{n + 1} ： \sqrt{n}$ C、粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为 $t = \frac{π B R^{2}}{2 U}$ D、若 $f_{m} < \frac{q B_{m}}{2 π m}$ ，则粒子获得的最大动能为 $E_{k m} = 2 π^{2} m f_{m}^{2} R^{2}$

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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. 某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。所用打点计时器为电火花打点计时器。

(1)、实验室除了提供图甲中的器材，还备有下列器材可供选择：
A.220 V交流电源 B．天平 C．秒表 D．导线 E.墨粉纸盘。其中不必要的器材是 (填对应的字母），缺少的器材是。

(2)、对于实验要点，下列说法正确的是____。

A、应选用体积较小且质量较小的重锤 B、安装器材时必须保证打点计时器竖直，以便减少限位孔与纸带间的摩擦 C、重锤下落过程中，应用手提着纸带，保持纸带始终竖直 D、根据打出的纸带，用△x=gT²求出重力加速度再验证机械能守恒

(3)、该同学选取了一条纸带，取点迹清晰的一段如图乙所示，将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6，计时点1、3，2、5和4、6之间的距离分别为x₁ ， x₂ ， x₃。已知当地的重力加速度为g ，使用的交流电频率为f ，则从打计时点2到打计时点5的过程中，为了验证机械能守恒定律，需检验的表达式为。

(4)、由于阻力的作用，使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重锤动能的增加量。若重锤的质量为m ，根据(3)中纸带所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小F=(结果用m、g、x₁、x₂、x₃)表示）。

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12. 某同学欲将量程为 $\frac{c t}{2 R}$ 、内阻为 $P C = \frac{R}{2}$ 的表头改装成一个多用电表，改装后的电表有几个不同量程，分别为量程为 $\frac{s i n i}{s i n r}$ 和 $s i n r = \frac{R}{c t}$ 的双量程电压表及量程为 $t^{'} = \frac{P D}{v}$ 的电流表，设计电路如图所示。定值电阻 $\frac{\sqrt{c^{2} t^{2} - R^{2}}}{c}$ 和 $R_{3}$ 的值待定， $S_{1}$ 为单刀单掷开关， $S_{2}$ 为单刀双掷开关。已知将开关 $S_{1}$ 断开， $S_{2}$ 置于“2”挡时，多用电表的量程为10V，回答下列问题：

(1)、表笔A应为（填“红”或“黑”）色；

(2)、将开关 $S_{1}$ 断开， $S_{2}$ 置于“1”挡时，多用电表用于测量（填“电流”或“电压”）；开关 $S_{1}$ 闭合， $S_{2}$ 置于“1”挡时，多用电表用于测量（填“电流”或“电压”）；

(3)、定值电阻的阻值 $R_{1} =$ Ω， $R_{2} =$ Ω、 $R_{3} =$ Ω（ $R_{3}$ 结果保留三位有效数字）

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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. 如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为m的小滑块，斜面倾角θ＝ $3 7^{°}$ ，木板受到沿斜面向上拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与力F的关系如图乙所示，重力加速度取g＝10m/s² ， sin $3 7^{°}$ ＝0.6，cos $3 7^{°}$ ＝0.8。求：

(1)、小滑块与木板的动摩擦因数为多少？

(2)、当拉力F＝20N时，长木板的加速度大小为多大？

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14. 处于真空中的圆柱形玻璃的横截面如图所示，AB为水平直径，玻璃砖的半径为R ， O为圆心，P为圆柱形玻璃砖上的一点，与水平直径AB相距 $\frac{R}{2}$ ，单色光平行于水平直径AB射向该玻璃砖。已知沿直径AB射入的单色光透过玻璃的时间为t ，光在真空中的传播速度为c ，不考虑二次反射，求：

(1)、该圆柱形玻璃砖的折射率n；

(2)、从P点水平射入的单色光透过玻璃砖的时间。

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15. 在水面上P点正下方有两个点光源a、b，a、b分别发出红光和绿光，它们对水的折射率分别为n₁和n₂。结果发现在水面上只形成了一个半径为R的蓝色圆形区域，显然这是红光和绿光复合而成的。求

(1)、a、b点的高度差是多少?

(2)、若点光源a到P的距离加倍，圆圈边缘为什么颜色?圆图面积变化多少?

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