浙江省名校协作体2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题

试卷更新日期：2024-04-09 类型：开学考试

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一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 下列物理量中，属于矢量且单位用基本单位表示正确的是（）

A、磁通量 $\frac{k g \cdot m^{2}}{A \cdot s^{2}} \sqrt{b^{2} - 4 a c}$ B、磁感应强度 $\frac{g}{A \cdot s^{2}}$ C、电场强度 $\frac{V}{m}$ D、自感系数 $\frac{k g \cdot m^{2}}{A^{2} \cdot s^{2}}$

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2. 2023年10月3日，共有8支队伍参加杭州亚运会4×100米接力决赛，中国队以38秒29获得杭州亚运会田径项目男子4×100米接力决赛冠军。国际田联规定，以0.1秒为起跑反应标准，意思就是起跑反应时间在0.1秒以下的都视为抢跑。根据以上信息，下列说法正确的是（）

A、判定运动员是否抢跑的标准0.1s是时刻，中国队的夺冠成绩38秒29是时间 B、参加4×100米接力决赛的队伍，其中一支队伍的平均速度可能为0 C、研究接力运动员的交接棒技术时，教练员可以把运动员看成质点 D、每支队参加接力的四位运动员，速度最快的运动员动量一定是最大的

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3. 在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是（）

A、林兹通过测量光电效应中几个重要物理量，算出了普朗克常量h B、法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 C、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室测定了万有引力常量 D、盖-吕萨克首先通过实验发现一定质量的理想气体，在压强不变时，体积和热力学温度成正比

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4. 如图所示是某质点运动的 $v - t$ 图像，下列判断中正确的是（）

A、在0.5s末，质点运动的加速度方向发生改变 B、在第2s末，质点的速度方向发生改变 C、在2~4s内，质点的加速度不断减小，方向不变 D、在0~2s内，质点做直线运动，在2~4s内，质点做曲线运动

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5. 下列关于固体、液体、气体的说法中正确的是（）

A、玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端就会变钝，这是由于高温使分子无规则热运动加剧的缘故 B、用磙子压紧土壤，有助于保存地下的水分 C、液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性 D、某种液体是否浸润固体，仅由液体性质决定，与固体的性质无关

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6. 北京时间2023年12月15日21时41分，我国在文昌航天发射场成功将遥感四十一号卫星发射升空，卫星顺利进入同步倾斜轨道，该星是一颗高轨道光学遥感卫星。遥感四十一号卫星与在轨高度约为343km的神州十七号载人飞船（两者都近似看作绕地球做圆周运动）相比，下列说法正确的是（）

A、遥感四十一号卫星向心加速度更大 B、神州十七号载人飞船的动能更大 C、神州十七号载人飞船发射速度更大 D、相等时间内遥感四十一号卫星与地球的连线扫过的面积大于神州十七号飞船与地球的连线扫过的面积

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7. 浮漂是钓鱼人的“眼睛”。某人在户外垂钓时所用的浮漂可以近似看作一个横截面积为S的均匀泡沫细直管制成。如图所示，O为浮漂的中点，A、B两点到O点的距离相等，垂钓时，鱼钩、鱼饵、钓鱼线和浮漂在水中静止时，O点恰好与水面平齐，鱼咬钩（未吞食鱼饵）时将浮漂竖直向下拉至A点与水面平齐后释放，不计水的阻力，则下列说法正确的是（）

A、在浮漂上升的过程中，其速度一直增加 B、浮漂AO的中点在经过水面时，浮漂的速度最大 C、浮漂在上升到最高点的过程中加速度一直增大 D、浮漂上升到最高点时，B点恰好与水面平齐

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8. 中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”，从物理学的角度看，虹为太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b为两种不同频率的单色光，则两光（）

A、在同一装置上以相同条件完成单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光的中央亮条纹宽度大 B、以相同角度斜射到同一玻璃板透过两平行表面后，b光侧移量大 C、分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光一定也能 D、以相同的入射角从水中射入空气，若在空气中只能看到一种光，则一定是a光

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9. 在图（a）的LC振荡演示电路中，开关先拨到位置“1”，电容器充满电后，在 $t = 0$ 时刻开关拨到位置“2”。若电流从传感器的“+”极流入，电流显示为正，图b为振荡电流随时间变化的图线，则下面有关说法正确的是（）

A、若电阻R减小，电流变化如图（c）中实线 B、若电阻R减小，电流变化如图（c）中虚线 C、在图（b）中A点时刻电容器上极板带正电 D、电容器内有感应磁场

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10. 利用高压电晕等方法可以把电荷永久固定在一些绝缘材料上形成驻极体。驻极体在生活中有着广泛的应用，如驻极体话筒、静电贴膜和静电吸附口罩。若把负离子驻入到聚丙烯熔喷布（无纺布）上可以作为口罩的吸附层（如图所示），假设负离子均匀分布在熔喷布上，下面说法正确的是（）

A、若手碰熔喷布电荷会泄漏掉 B、若玻璃球外平整地贴上一层驻极体熔喷布，玻璃球内的电场强度为零 C、口罩的静电吸附作用只能吸附带电的微小颗粒 D、若用力把熔喷布拉伸使其面积增大，这些驻极体电荷的电势能将增大

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11. 如图所示，O点放置的混合放射源可以将正离子a、b、c先后从O点水平射入竖直向下的匀强电场中，a、b打到倾斜的绝缘板A上不同的点，c打在水平绝缘板B上，不计重力，则（）

A、b的初速度一定大于a的初速度 B、c从O到B板的时间一定大于a从O到A板的时间 C、a、b打在A板上的速度方向一定是平行的 D、a打在A板时的动量变化一定比b打在A板时的动量变化小

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12. 太阳帆飞船是依靠太阳的光压来加速飞船的。太阳帆一般由反射率极高的韧性薄膜制成的，面积大，质量小。某太空探测飞船运行在地球公转轨道上，绕太阳做匀速圆周运动，某时刻飞船的太阳帆打开，展开的面积为S，飞船能控制帆面始终垂直太阳光线。已知太阳的总辐射功率为 $P_{0}$ ，日地距离为 $r_{0}$ ，光速为c，引力常量为G，太阳帆反射率100%。下列说法正确的是（）

A、太阳帆受到的太阳光压力为 $F = \frac{2}{c} P_{0}$ B、太阳帆受到的太阳光压力为 $F = \frac{S}{4 π c r_{0}^{2}} P_{0}$ C、打开太阳帆后，飞船将沿径向远离太阳 D、打开太阳帆后，飞船在以后运动中受到的光压力与太阳的引力之比恒定

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13. “战绳”是一种时尚的健身器材，有较好的健身效果。如图甲所示，健身者把两根相同绳子的一端固定在P点，用双手分别握住绳子的另一端，然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子，使绳子振动起来。某次锻炼中，健身者以2Hz的频率开始抖动绳端， $t = 0$ 时，绳子上形成的简谐波的波形如图乙所示，a、b为右手所握绳子上的两个质点，二者平衡位置间距离为波长的 $\frac{2}{3}$ 倍，此时质点a的位移为 $8 \sqrt{2} c m$ 已知绳子长度为20m，下列说法正确的是（）

A、a、b两质点振动的相位差为 $\frac{2}{3} π$ B、 $t = \frac{1}{8} s$ 时，质点a的位移仍为 $8 \sqrt{2} c m$ ，且速度方向向下 C、健身者抖动绳子端点，经过5s振动恰好传到P点 D、健身者增大抖动频率，振动从绳子端点传播到P点的时间将会减少

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二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）。

14. 如图所示，关于下列器材的原理和用途，下列说法中正确的是（）

A、
建筑物顶端的避雷针通过尖端放电，中和空气中的电荷达到避免雷击的目的 B、
扼流圈对交流有阻碍作用是因为线圈存在电阻 C、
真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流，涡流产生热量使炉内金属熔化 D、
磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

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15. 在匀强电场E中有一个原来速度几乎为零的放射性碳14原子核，它所放射的粒子与反冲核经过相等的时间所形成的径迹如图所示（a、b均表示长度），那么碳14的衰变以下说法正确的是（）

A、速度分别为 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ 的两种粒子，其初动能之比为5∶2 B、碳原子核结合能比放射的粒子与反冲核的总结合能大 C、碳14的衰变方程可能是： $_{6}^{14} C \to_{2}^{4} H e +_{4}^{10} B e$ D、碳14的衰变方程可能是： $_{6}^{14} C \to_{1}^{0} e +_{5}^{14} B$

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三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16. 某同学用如图1所示的装置“验证牛顿第二定律”，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，纸带每打5个点选一个计数点，重物质量为m，重力加速度为g，滑轮重力及摩擦不计。
①为了能完成该实验，下列应进行的操作是
A．将长木板右端垫高适当角度，以补偿长木板对小车的摩擦力
B．保证小车的质量远大于重物的质量
C．调节滑轮的高度，使细线与长木板平行
D．实验开始时应先释放小车，后接通电源
②由如图2所示纸带可求得小车的加速度 $a =$ $m / s^{2}$ （结果保留三位有效数字）；
③若实验中弹簧秤读数 $F =$ （用字母m、g、a表示），则说明牛顿第二定律成立。

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17. 某同学利用电动势为1.5V的干电池、一个满偏电流 $I_{g} = 10 m A$ 的毫安表、滑动变阻器和导线若干，制作了简易的欧姆表如图甲所示，并把电流表的表盘刻度调整为欧姆表的表盘刻度，如图乙所示，C为表盘正中间的刻度。

(1)、该同学把改装后的欧姆表去测量某一定值电阻 $R_{1}$ ，发现指针刚好指在表盘的正中央C处，则 $R_{1}$ 为Ω；测量另一电阻 $R_{2}$ 时，指针的偏转角度恰好为原来的一半，则 $R_{2}$ 为Ω。

(2)、在使用多用电表测电阻的过程中，以下操作正确的是____。

A、红、黑表笔插错插孔，会影响测量结果 B、另一位同学用欧姆表直接测量干电池的内阻 C、欧姆调零时，用手捏紧表笔金属部分，不会影响测量结果

(3)、该表内电池用旧后仍然能调零，现去测一阻值为140Ω的电阻，指针指在图乙的C处，则电池电动势 $E^{'} =$ V

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18. 以下说法正确的是（）

A、在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中理想化的假设是油膜为单层分子且分子是一个个紧挨排列 B、在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，当原副线圈匝数比为1∶4，测得副线圈电压为36V，那么原线圈的输入电压可能是10V C、“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线不平行，是因为双缝与单缝不平行引起的 D、“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，在活塞上涂润滑油只是为了减小摩擦力，便于气体压强的测量

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19. 气压式红酒开瓶器是利用压缩空气原理使瓶内的压强发生变化，从而轻松打开瓶盖的一种工具。某种红酒瓶内的气体体积为 $V$ ，压强为 $5 p_{0}$ 。如图所示，拉压一次与红酒塞相连的活塞式开瓶器，可以把体积为 $V_{0}$ 压强为 $p_{0}$ 的空气打进红酒瓶中，设打气过程在室温下（热力学温度 $T_{0}$ ），红酒瓶与环境之间导热良好且气体温度不变，瓶塞与瓶壁间的摩擦力很大。已知活塞的质量为m，横截面积为S，大气压强为 $p_{0}$ ，当红酒瓶内的气体压强为 $8 p_{0}$ 时活塞弹出，求：

(1)、在室温下用打气筒向红酒瓶内打气时，气体分子热运动的平均速率是否改变；

(2)、用开瓶器需要打几次气才能使活塞弹出；

(3)、某次开瓶时找不到开瓶器，小丁将红酒瓶进行加热，热力学温度T要达到多少才能使活塞弹出。

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20. 如图所示，在长度足够的水平直轨道AG上，有一半径 $r = 0.18 m$ 的光滑圆形轨道BCD与之平滑相切连接，圆轨道的左侧是细管道，在底端B、D轨道错开，其右侧有长 $L = 2 m$ 的水平传送带EF与直轨道无缝平滑连接，在传送带的F右侧 $d = 2 m$ 的G处连接 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道，轨道半径 $R = 10 m$ 。在轨道A处有弹射器，一质量 $m = 1 k g$ 的a滑块以 $v_{0}$ 初速度水平向右弹射出来，滑块a恰好能过圆轨道。当滑块a滑上传送带后及时在水平轨道E处固定一弹性挡板，在G处放置质量M的滑块b，a与b发生完全弹性碰撞后反弹，以后a、b能在G处发生多次碰撞。已知传送带以恒定速度 $v = 6 m / s$ 顺时针转动，滑块与传送带之间的动摩擦因数 $μ = 0.4$ ，其余部分均光滑，取： $π = 3$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、 $v_{0}$ 大小；

(2)、滑块a第一次通过传送带的时间和系统摩擦产生的热量；

(3)、b的质量M和相邻两次碰撞的时间间隔。

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21. 如图所示，足够长的金属导轨间隔 $l = 0.5 m$ ，电阻不计。轨道的D处有一小段绝缘段把轨道分成左右两部分，轨道的左端接一线圈，线圈的面积 $S = 0.1 m^{2}$ ，内阻 $r = 1 Ω$ ，匝数 $n = 200$ 匝。轨道右端接一电阻 $R_{0} = 0.25 Ω$ 。在轨道的恰当位置垂直放置一根长为 $l = 0.5 m$ ，质量 $m = 0.2 k g$ 、电阻 $R = 0.25 Ω$ 的导体棒ab，导体棒与轨道的动摩擦因数 $μ = 0.2$ 。在轨道平面上D的左侧和右侧 $L = 0.8 m$ 范围内垂直轨道加磁感应强度 $B_{2} = 1 T$ 的匀强磁场，在线圈上加随时间均匀增大的磁感应强度 $B_{1} = 0.2 t$ 的磁场。在 $t = 0$ 时刻合上开关，当 $t = 4.0 s$ 时导体棒到达D处，且速度达到稳定。取 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、刚合上开关时导体棒的加速度；

(2)、导体棒初始位置到D点的距离和 $0 ~ 4.0 s$ 时间内整个电路产生的焦耳热。

(3)、导体棒刚滑过D点后撤去磁场 $B_{2}$ ，求撤去磁场 $B_{2}$ 后导体棒继续滑行的距离。

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22. 同位素分析仪如图（a）所示，感光胶片在x轴垂直纸面放置，取O为坐标原点，y轴垂直纸面向内。离子从离子源飘出，经加速电压U加速后沿直线进入磁感应强度为B的匀强磁场，经磁场偏转半个周期后离子打在放在OC的胶片上，使胶片曝光。两种离子的电荷量均为q，质量分别为m和 $k m (k = \frac{11}{9})$ 。离子均匀进入加速电场的速度不计，加速电压为U。不考虑相对论效应及离子间的相互作用，不考虑电场变化产生的磁场。

(1)、两种离子在胶片上感光位置的距离；

(2)、若磁场的磁感应强度在 $B \pm α B$ 范围内变化，能使两种离子在胶片上的痕迹能分开，求 $α$ 的最大值；

(3)、若在磁场区域加一个向内的匀强电场E，磁感应强度仍为B，离子源包含各种比荷的离子，这些离子在胶片上痕迹的曲线方程；

(4)、对质量m、电量q的离子，加上图（b）和图（c）的电压和电场，离子在电场及磁场中运动的时间远小于电压的变化周期，求胶片上感光区域的面积，并判断感光区域内离子是否均匀打在上面。

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