浙江省稽阳联谊学校2024-2025学年高三上学期11月联考物理（选考）试题

试卷更新日期：2024-12-02 类型：月考试卷

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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. 下列各选项中，负号表示方向的是（　　）

A、“-1J”的功 B、“-1C”的电量 C、“ $- 1 {m/s}^{2}$ ”的加速度 D、“-1Wb”的磁通量

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2. 2024年10月乒乓球亚锦赛男单比赛，中国选手林诗栋连扳三局，战胜伊朗选手。下列说法正确的是（　　）

A、乒乓球速度减小时，加速度可能增大 B、研究乒乓球的旋转，可把其看作质点 C、做杀球动作时，球拍对乒乓球一定不做功 D、球拍击球使乒乓球原速率反弹，球拍对乒乓球的冲量为零

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3. 真空中有两个带电金属导体 $M$ 、 $N$ ，其中导体 $N$ 内部存在空腔，两者间的电场线分布如图中带箭头实线所示，曲线 $P Q$ 为某带电粒子在该电场中的运动轨迹， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 为电场中的四个点， $O$ 为空腔内部的一点，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　）

A、 $c$ 点电势等于 $d$ 点电势 B、 $a$ 点电场强度与 $b$ 点电场强度相同 C、 $O$ 点电场强度和电势均小于零 D、带电粒子仅在电场力作用下沿曲线 $P Q$ 运动时，电场力先做负功再做正功

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4. 2024年10月，中国人民解放军东部战区在台岛周边开展实战演习，震慑“台独”势力。一枚质量为 $m$ 的炮弹以初速度 $v_{0}$ 斜向上发射，运动轨迹如图所示， $O$ 点为炮弹发射点， $Q$ 点为与 $O$ 点等高的落地点， $P$ 点为曲线最高点。假设这枚炮弹在空中无动力飞行时受到的空气阻力大小不变（小于重力），方向始终与速度方向相反。下列说法正确的是（　　）

A、炮弹在 $P$ 点后做平抛运动 B、炮弹在 $P$ 点的加速度大于 $g$ C、炮弹在上升过程中处于超重状态 D、炮弹上升过程和下降过程运动时间相等

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5. 核电池能效高、续航时间长。其中某种核电池是将 ${}_{95}^{241}A m$ （镅）衰变释放的核能部分转换成电能。 ${}_{95}^{241}A m$ （镅）的衰变方程为 ${}_{95}^{241}A m \to {}_{93}^{237}N p (镎) + {}_{2}^{4}H e$ ，则（　　）

A、极寒、高压环境会使 ${}_{95}^{241}A m$ 半衰期变短 B、该核反应发生时，镅核必须克服核力的排斥作用 C、该反应要持续进行，镅核原料的体积必须大于临界体积 D、 ${}_{95}^{241}A m$ 衰变成 ${}_{93}^{237}N p$ 和 ${}_{2}^{4}H e$ 时， ${}_{93}^{237}N p$ 和 ${}_{2}^{4}H e$ 的结合能之和大于 ${}_{95}^{241}A m$

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6. 小明观察到出水口竖直朝下的水龙头流出的水，落在硬质水平瓷砖上时会溅起明显水花。他对此进行研究：测得水龙头出口处圆管内径为 $d$ ，水龙头出口处与瓷砖的高度差为 $h$ 。调节水龙头旋钮，出现明显水花，极短时间 $t$ 内从出口处流出水的体积是 $V$ ，重力加速度为 $g$ ，水的密度为 $ρ$ ，不考虑空气阻力。假定水在管道内做匀速直线运动，则（　　）

A、水从水龙头出口落至瓷砖，用时为 $\sqrt{\frac{2 h}{g}}$ B、水落到瓷砖上时的速度是 $\sqrt{\frac{16 V^{2}}{π^{2} t^{2} d^{4}} + 2 g h}$ C、水落到瓷砖上时的重力功率为 $ρ V \sqrt{2 g h}$ D、瓷砖对溅起的水做负功

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7. 2024年9月，我国成功发射首颗可重复使用返回式试验卫星——实践十九号卫星。如图所示，此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道高度约为800km，此轨道称为太阳同步轨道：它随地球绕太阳公转的同时，轨道平面平均每天转动的角度约为1°，使轨道平面始终与太阳保持固定的取向，这样太阳光能始终照射到实践十九号卫星上。已知地球半径取6400km。则（　　）

A、实践十九号卫星的向心力始终不变 B、实践十九号卫星做圆周运动的线速度大于7.9km/s C、实践十九号卫星做圆周运动的周期约为100分钟 D、实践十九号卫星做圆周运动的角速度大小约为 $3.5 \times 10^{- 3}$ rad/s

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8. 大海中有各种灯浮标，其中有一种灯浮标如图甲所示，它的结构可以简要分为上下两部分，分别为标体（含灯等装置）和浮体（形状为圆柱体，部分浮在水上）。现在用外力将灯浮标向下按压一段距离后释放，整体所受的浮力 $F$ 随时间正弦式周期性变化，如图乙所示，已知整个过程中圆柱体浮体始终未完全浸入水中，忽略空气及水的阻力，下列说法正确的是（　　）

A、灯浮标整体做简谐运动，回复力由重力提供 B、0-0.5s内灯浮标整体的加速度逐渐减小 C、灯浮标整体的重力等于 $F_{1} - F_{2}$ D、灯浮标整体所受合外力大小与偏离受力平衡位置的距离成正比

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9. 原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①、②、③，对应频率分别为 $ν_{1}$ 、 $ν_{2}$ 、 $ν_{3}$ 。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，则（　　）

A、频率为 $ν_{3}$ 的光子的动量为 $\frac{h ν_{3}}{c}$ B、若用②照射该金属表面时也一定能发生光电效应 C、用①、③两种光分别照射该金属，逸出光电子的最大初动能之差 $h ν_{2}$ D、用②、③两种光分别射入双缝间距为 $d$ ，双缝到屏的距离为 $L$ 的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为 $\frac{L c}{d ν_{1}}$

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10. 我国古代利用水轮从事农业生产，其原理简化如图所示，细绳跨过光滑固定转轴 $B$ ，一端绕在固定转轮 $A$ 上，另一端与重物相连。已知转轮 $A$ 与水轮圆心等高且距离为6m，转轴 $B$ 到圆心 $O$ 距离为3m，重物质量为4kg。现水轮绕 $O$ 点缓慢转动（重物未与圆盘接触），通过转轮 $A$ 收放细绳，使细绳始终绷紧，那么细绳对转轴 $B$ 的作用力 $F$ 范围为（　　）

A、 $20 N \leq F_{合} \leq 40 N$ B、 $20 \sqrt{3} N \leq F_{合} \leq 40 N$ C、 $40 N \leq F_{合} \leq 40 \sqrt{3} N$ D、 $40 \sqrt{2} N \leq F_{合} \leq 40 \sqrt{5} N$

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11. 如图所示是边长为 $R$ 的正六边形的横截面，在A点有一粒子源能以相同的动能 $E_{k}$ 向正六边形内各个方向发射质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带正电粒子，六边形内有平行于平面的匀强电场，经过 $B$ 点的粒子的动能是 $\frac{3 E_{k}}{2}$ ，粒子从电场中射出的最大动能是 $2 E_{k}$ ，不计粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A、电场强度大小为 $\frac{2 E_{k}}{q R}$ B、电场强度大小为 $\frac{\sqrt{3} E_{k}}{3 q R}$ C、电场强度方向可能从A指向 $D$ D、电场强度方向可能从A指向 $B$

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12. 如图甲所示，在竖直平面内有一半径为 $R = 0.5 m$ 的固定光滑绝缘圆桶，在空间中有平行圆桶轴线的水平匀强磁场 $B = 2 T$ ，一质量为 $m = 0.5 kg$ 、带电量为 $q = + 2 C$ 的带电小球沿圆桶外壁做圆周运动，如图乙所示为带电小球所在处的截面图， $A C$ 为竖直直径，初始时带电小球位于圆环最高点A（圆桶外侧），并且有水平方向的速度 $v_{0}$ （以水平向左为速度的正方向），如果带电小球在A点不脱离圆桶，带电小球初速度 $v_{0}$ 可能的取值为（　　）

A、3m/s B、6m/s C、-3m/s D、-6m/s

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13. 如图所示，在 $a b$ 之间接有交流电源，其电压的有效值为 $U$ 。电路中共接有六个相同的定值电阻。S断开时，滑动变阻器触片滑到最下面时，恰好理想变压器的输出功率最大（包含副线圈负载电阻阻值从0到无穷大的变化范围）。S闭合后，滑动变阻器触片仍然滑到最下面时，下列说法正确的是（　　）

A、变压器原、副线圈匝数的比值为1∶4 B、S闭合后， $R_{4}$ 两端电压为 $0.4 U$ C、S闭合后， $R_{2}$ 两端电压为 $0.8 U$ D、S闭合后， $R_{1}$ 的功率是 $R_{2}$ 的4倍

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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3分，选对但不全的得分）

14. 下列说法正确的是（　　）

A、动量守恒定律适用于微观、高速领域 B、水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银浸润玻璃 C、赫兹首先发现了光电效应现象，爱因斯坦解释了光电效应现象 D、用能量为3.5eV的光子照射处于 $n = 2$ 激发态的氢原子（基态能级 $E = - 13.6 eV$ ），氢原子可以发生电离

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15. 某兴趣小组设计了一种检测油深度的油量计，如图甲所示油量计固定在油桶盖上并将油量计竖直插入油桶，通过油箱盖的矩形窗口可看见油量计上端面的明暗区域。图乙是油量计的部分正视图，锯齿数共有10个，它是一块锯齿形的透明塑料，锯齿形的底部是一个等腰直角三角形，腰长为 $\sqrt{2} d$ ，相邻两个锯齿连接的竖直短线长度为 $d$ ，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，塑料的折射率小于油的折射率。若油面不会超过图乙中的虚线Ⅰ，不计油量计对油面变化的影响，则（　　）

A、窗口竖直向下射入的光线在塑料和空气的界面处发生全反射，返回油量计的上端面并射出，形成亮区 B、窗口竖直向下射入的光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中，油中反射光线发生干涉，叠加加强，形成亮区 C、油的折射率可能为1.5 D、油的深度 $h$ 与明线长度 $L$ 满足的关系式为 $h = 5 d - \frac{L}{2}$

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三、实验题（Ⅰ、Ⅱ两小题，共14分）

16. 用甲图装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，为了平衡摩擦力，若所有操作均正确，打出的纸带如图乙所示，应（填“减小”或“增大”）木板的倾角。

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17. 如图所示为一条记录小车运动情况的纸带，图中 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 为计数点，相邻计数点间的时间间隔 $T = 0.1 s$ ，根据数据可计算出 $C$ 点的瞬时速度大小为m/s，小车运动时加速度大小为m/s²。

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18. 如图所示，小车通过细绳与钩码相连，遮光片固定在小车的最右端，光电门传感器固定在长木板上，小明研究组利用图中装置完成了“验证牛顿第二定律”的实验，小红研究组将长木板放平，并把小车换成木块，完成了“测定长木板与木块间动摩擦因数”的实验。

(1)、关于小明研究组的实验，下列说法正确的是_______。

A、需要平衡摩擦力，要求钩码的质量远小于小车质量 B、不需要平衡摩擦力，要求钩码的质量远小于小车质量 C、需要平衡摩擦力，不要求钩码的质量远小于小车质量 D、不需要平衡摩擦力，不要求钩码的质量远小于小车质量

(2)、在实验操作完全正确的情况下，小明研究组将小车从某一位置由静止释放，测出遮光片的宽度 $d$ 和它通过光电门的挡光时间 $Δ t$ ，小车静止时的位置到光电门的位移 $s$ ，小车的质量 $M$ ，弹簧测力计的示数 $F$ ，则 $F$ 与 $\frac{1}{{(Δ t)}^{2}}$ 应满足的关系式为。（可用 $M$ 、 $d$ 、 $s$ 、 $Δ t$ 等字母表示）

(3)、小红研究组测出木块静止时遮光片右端距光电门左端的位移 $s$ ，由遮光片宽度 $d$ 和挡光时间 $Δ t$ 求出滑块的速度大小 $v$ ，并算出 $v^{2}$ ，然后作出 $F - v^{2}$ 的图像如图所示，根据图像可求得动摩擦因数 $μ =$ 。（可用 $a$ 、 $b$ 、 $g$ 、 $s$ 等字母表示）

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19. 某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材有：
A.电流表：量程0~0.6A，内阻约 $1 Ω$
B.电流表：量程0~3A，内阻约 $0.2 Ω$
C.电压表：量程0~3V，内阻约 $3 k Ω$
D.电压表：量程0~15V，内阻约 $15 k Ω$
E.滑动变阻器（最大阻值 $20 Ω$ ）
F.滑动变阻器（最大阻值 $1000 Ω$ ）
G.开关、导线若干

(1)、为了较准确测量电池的电动势和内阻，按照如图甲所示电路图，电压表应该选择，电流表应该选择，滑动变阻器应该选择。（均选填仪器前面的字母序号）

(2)、在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的 $U - I$ 图线，由图可知电源电动势 $E =$ V。内阻 $r =$ $Ω$ 。（结果保留三位有效数字）

(3)、①按如图甲所示电路图实验时，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。下列说法正确的是；
A.引入系统误差的原因是电流表的分压作用
B.引入系统误差的原因是电压表的分流作用
②图丙中实线为小明同学按如图甲所示电路图，正确操作时作出的图线，两条虚线 $a$ 、 $b$ 中有一条是电源电动势 $E$ 和内阻 $r$ 真实图线，下列说法正确的有。
A.图线 $a$ 表示真实图线，小明同学所测电动势和内阻均偏小
B.图线 $b$ 表示真实图线，小明同学所测电动势大小等于真实值，内阻偏大

(4)、现有两个相同规格的小灯泡 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ ，此种灯泡的 $I - U$ 特性曲线如图丁所示，将它们并联后与同类型的两节干电池（ $E = 1.5 V$ ， $r = 1 Ω$ ）和定值电阻（ $R_{0} = 3 Ω$ ）相连，如图戊所示，则灯泡的实际功率为W。（结果保留两位小数）

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20. 玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，白天潜水员在水面上将100 mL水装入容积为400 mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，瓶身长度相对水深可忽略，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为250 mL。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏。已知大气压强p₀ = 1.0 × 10⁵ Pa，水的密度ρ = 1.0 × 10³ kg/m³。则：

(1)、若温度保持不变，瓶内气体内能的变化量ΔU0（选填“大于”、“等于”或“小于”），全过程瓶内气体（选填“吸收热量”、“放出热量”或“不吸热也不放热”）；

(2)、若温度保持不变，求白天水底的压强p₁和水的深度h。

(3)、若白天水底温度为27℃，夜晚水底的温度为24℃，水底压强p₁不变，求夜晚瓶内气体体积。

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21. 如图所示，半径 $R = 1 m$ 的四分之一光滑圆轨道 $A B$ 与光滑水平长直轨道 $B C$ 在 $B$ 点平滑连接，圆轨道A点与圆心 $O$ 等高， $B$ 点切线水平。一条长度 $L = 15.25 m$ 的水平传送带 $C D$ 以 $v = 6 m/s$ 的速度匀速向右运行。 $t = 0$ 时刻一物块 $a$ 在传送带左端 $C$ 静止释放。另一时刻，一与物块 $a$ 完全相同的物块 $b$ 从A点以一初速度释放。 $t = 2 s$ 时刻物块 $b$ 以 $v_{b} = 10 m/s$ 的速度冲上传送带左端 $C$ 。已知物块 $a$ 、 $b$ 质量均恒为 $m = 1 kg$ ，两物块与传送带的动摩擦因数均为 $μ = 0.2$ ，两物块运动过程中均可看作质点，两者的碰撞时间极短（可忽略不计），而且碰后物块 $a$ 、 $b$ 粘在一起，求：

(1)、物块 $b$ 在A点时受到轨道支持力的大小；

(2)、碰撞前瞬间物块 $a$ 、 $b$ 的速度分别多大；

(3)、物块 $b$ 从传送带左端 $C$ 运动到右端 $D$ 所用的时间 $t_{b}$ ；

(4)、在0-3s时间内，传送带额外消耗的电能 $E$ 。

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22. 如图甲所示，一倾角为 $θ$ 的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶端与两根相距为 $L$ 的水平光滑平行金属导轨相连，其末端装有挡板 $M$ 、 $N$ 。另一倾角 $α = 60 °$ 、宽度也为 $L$ 的倾斜光滑平行金属直导轨顶端接一电容 $C = 1 F$ 的不带电电容器。倾斜导轨与水平导轨在 $E D$ 处绝缘连接（ $E D$ 处两导轨间绝缘物质未画出），两导轨均处于一竖直向下的匀强磁场中。从导轨上某处静止释放一金属棒 $H$ ，滑到 $E D$ 后平滑进入水平导轨，并与电容器断开，此刻记为 $t = 0$ 时刻，同时开始在 $H$ 上施加水平向右拉力继续向右运动，之后 $H$ 始终与水平导轨垂直且接触良好； $t = 2 s$ 时， $H$ 与挡板 $M$ 、 $N$ 相碰，碰撞时间极短，碰后立即被锁定。另一金属棒 $G$ 的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块 $A$ 相连；初始时绳子处于拉紧状态并与 $G$ 垂直，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行。 $G$ 在 $t = 1 s$ 后的速度-时间图线如图乙所示，其中1-2s段为直线， $G$ 棒始终与导轨接触良好。 $H$ 、 $G$ 、 $E D$ 、 $M N$ 均平行。已知：磁感应强度大小 $B = 1 T$ ， $L = 0.4 m$ ， $G$ 、 $H$ 和 $A$ 的质量均为0.4kg， $H$ 无电阻， $G$ 电阻为 $0.4 Ω$ ；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计；整个运动过程 $A$ 未与滑轮相碰， $G$ 未运动到 $E D$ 处，图甲中水平导轨上的虚线表示导轨足够长。 $\sin θ = 0.25$ ， $\cos θ = 0.97$ ， $\sin 60 ° = 0.87$ ， $\cos 60 ° = 0.5$ ，图乙中 $e$ 为一常数， $\frac{4}{e} = 1.47$ 。求：

(1)、棒 $H$ 刚滑到倾斜轨道 $E D$ 时的加速度大小（电容器工作正常，结果保留1位小数）；

(2)、在1~2s时间段内，棒 $G$ 的加速度大小和细绳对 $A$ 的拉力大小；

(3)、 $t = 1.5 s$ 时，棒 $H$ 上拉力的瞬时功率；

(4)、在2~3s时间段内，棒 $G$ 滑行的距离。

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23. 如图所示，存在垂直平面向外、大小为 $B = \frac{k_{1}}{r}$ （T）的磁场，另有与 $B$ 正交的电场 $E = \frac{k_{2} r}{2} (N / C)$ ， $r$ 为空间任意点到 $O$ 点的距离， $k_{1}$ 、 $k_{2}$ 为系数。一质量为 $m$ 、带电荷量为 $q$ （ $q > 0$ ）的粒子绕 $O$ 点做顺时针匀速圆周运动，电场跟随带电粒子同步绕圆心 $O$ 转动，电场方向与速度方向夹角 $θ$ 保持不变。带电粒子重力不计，运动时的电磁辐射忽略不计。则：

(1)、若 $k_{1} = 1$ （T·m）， $k_{2} = 0$ ，求粒子做匀速圆周运动的周期大小；（用 $q$ 、 $m$ 、 $r$ 表示）

(2)、若 $k_{1} = 0$ ， $k_{2} = 1 (kg / s^{2} \cdot C)$ ， $θ = 90 °$ ，求粒子做匀速圆周运动的线速度大小；（用 $q$ 、 $m$ 、 $r$ 表示）

(3)、若带电粒子运动时还受到阻力，阻力大小与速度大小成正比，方向与速度方向相反，即 $f = - k_{3} v$ ， $k_{3}$ 为系数。当半径为 $r_{0}$ 时，带电粒子的角速度大小恒为 $ω = \frac{k_{3} + q B}{m}$ ，求此时带电粒子运动速度的大小 $v$ （可以用 $m$ 、 $k_{1}$ 、 $k_{3}$ 、 $r_{0}$ 、 $q$ 表示）和 $\tan θ$ ；

(4)、当带电粒子运动到图中的A点时，撤掉原电场和磁场，整个空间处于垂直平面向外、大小为 $B_{1}$ 的匀强磁场中，阻力大小仍与速度大小成正比，方向仍与速度方向相反，试判断并分析带电粒子停止的位置能否在 $O A$ 的连线上。

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