2024届浙江省杭州市杭州七县市区物理高三上期末质量检测模拟试题含解析

2024届浙江省杭州市杭州七县市区物理高三上期末质量检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、一质点在做匀变速直线运动，依次经过四点。已知质点经过段、段和段所需的时间分别为、、，在段和段发生的位移分别为和，则该质点运动的加速度为（）A． B． C． D．2、如图所示，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零．若用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象中能正确描述该过程的是A． B．C． D．3、一小球系在不可伸长的细绳一端，细绳另一端固定在空中某点。这个小球动能不同，将在不同水平面内做匀速圆周运动。小球的动能越大，做匀速圆周运动的（）A．半径越小 B．周期越小C．线速度越小 D．向心加速度越小4、如图所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面向里。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从x轴上的某点P沿着与x轴成角的方向射人磁场。不计重力影响，则可以确定的物理量是（）A．粒子在磁场中运动的时间 B．粒子运动的半径C．粒子从射入到射出的速度偏转角 D．粒子做圆周运动的周期5、通信卫星一般是相对地面“静止”的同步卫星，三颗同步卫星就可以实现全球通信。设地球的半径为，地面的重力加速度为，地球的自转周期为。则速度为的电磁波从一颗卫星直线传播至相邻的另一颗卫星，传播时间为（）A． B．C． D．6、如图甲所示，单匝矩形线圈abcd垂直固定在匀强磁场中。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。以顺时针方向为电流正方向，以向右方向为安培力正方向，下列关于bc段导线中的感应电流i和受到的安培力F随时间变化的图象正确的是（）A． B．C． D．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、以下说法正确的是_______A．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同B．空调既能制热又能制冷，说明热量可以从低温物体向高温物体传递C．知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度.不能估算出气体分子的大小D．一定质量的理想气体，经等容升温，气体的压强増大，用分子动理论的观点分析，这是因为气体分子数密度增大E.一定量的理想气体在某过程中从外界吸热2.5×104J，并对外界做功1.0×104J，则气体的温度升高，密度减小8、在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示．已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+()A．在电场中的加速度之比为1:1B．在磁场中运动的半径之比为C．在磁场中转过的角度之比为1:2D．离开电场区域时的动能之比为1:39、下列说法中正确的是。A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B．变化的电场一定产生变化的磁场C．光的偏振现象说明光是横波D．无影灯是利用光的衍射原理10、如图为嫦娥三号登月轨迹示意图．图中M点为环地球运动的近地点，N为环月球运动的近月点．a为环月运行的圆轨道,b为环月球运动的椭圆轨道，下列说法中正确的是A．嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2km/sB．嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速C．设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1＞a2D．嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能三、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．（6分）在“用DIS描绘电场的等势线”的实验中，电源通过正负电极在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个等量导种点电荷产生的静电场。（1）给出下列器材，电源应选用__（选填“6V的交流电源”或“6V的直流电源”），探测等势点的仪器应选用__（选填“电压传感器”或“电流传感器”）；（2）如图在寻找基准点1的等势点时，应该移动探针__（选填“a”或“b”），若图示位置传感器的读数为正，为了尽快探测到基准点1的等势点，则逐渐将该探针向__（选填“右”或“左”）移动。12．（12分）如图甲所示为利用多用电表的电阻挡研究电容器的充、放电的实验电路图。多用电表置于×1k挡，电源电动势为，内阻为，实验中使用的电解电容器的规格为“”。欧姆调零后黑表笔接电容器正极，红表笔接电容器负极。(1)充电完成后电容器两极板间的电压________（选填“大于”“等于”或“小于”）电源电动势，电容器所带电荷量为________C；(2)如图乙所示，充电完成后未放电，迅速将红、黑表笔交换，即黑表笔接电容器负极，红表笔接电容器正极，发现电流很大，超过电流表量程，其原因是___________。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．（10分）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°，BC边长度为L，一束垂直于AB边的光线自AB边的P点射入三棱镜，AP长度d＜L，光线在AC边同时发生反射和折射，反射光线和折射光线恰好相互垂直，已知光在真空中的速度为c．求：（1）三棱镜的折射率；（2）光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间．14．（16分）如图所示，一圆柱形汽缸竖直放置，汽缸正中间有挡板，位于汽缸口的活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S．开始时，活塞与汽缸底部相距L，测得气体的温度为T1．现缓慢降温，让活塞缓慢下降，直到恰好与挡板接触但不挤压．然后在活塞上放一重物P，对气体缓慢加热，让气体的温度缓慢回升到T1，升温过程中，活塞不动．已知大气压强为p1，重力加速度为g，不计活塞与汽缸间摩擦．(ⅰ)求活塞刚与挡板接触时气体的温度和重物P的质量的最小值；(ⅱ)整个过程中，气体是吸热还是放热，吸收或放出的热量为多少？15．（12分）如图所示，电阻不计的光滑金属导轨由弯轨AB，FG和直窄轨BC，GH以及直宽轨DE、IJ组合而成，AB、FG段均为竖直的圆弧，半径相等，分别在B，G两点与窄轨BC、GH相切，窄轨和宽轨均处于同一水平面内，BC、GH等长且与DE，IJ均相互平行，CD，HI等长，共线，且均与BC垂直。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场，窄轨间距为，宽轨间距为L。由同种材料制成的相同金属直棒a，b始终与导轨垂直且接触良好，两棒的长度均为L，质量均为m，电阻均为R。初始时b棒静止于导轨BC段某位置，a棒由距水平面高h处自由释放。已知b棒刚到达C位置时的速度为a棒刚到达B位置时的，重力加速度为g，求：（1）a棒刚进入水平轨道时，b棒加速度ab的大小；（2）b棒在BC段运动过程中，a棒产生的焦耳热Qa；（3）若a棒到达宽轨前已做匀速运动，其速度为a棒刚到达B位置时的，则b棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热Qb。

参考答案一、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、C【解题分析】

设A点的速度为v，由匀变速直线运动的位移公式有联立解得故C正确，ABD错误。故选C。2、D【解题分析】

AB．滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零；滑块下滑过程中做匀减速直线运动，下滑过程中，其速度时间图线是一条斜向下的直线；下滑过程中，其加速度时间图线与时间轴平行．故AB两项错误．CD．用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，据速度位移关系可得：解得：所以下滑过程中，其速度位移图线是一条切线斜率变大的向下弯曲的曲线；故C项错误，D项正确．3、B【解题分析】

A．设小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示：速度为v，细绳长度为L．由牛顿第二定律得：，圆周运动的半径为：r=Lsinθ，小球的动能为：，联立解得：，Ek=mgLsinθtanθ，则知小球的动能越大，θ越大，则做匀速圆周运动的半径越大，故A错误。

B．根据，θ越大，cosθ越小，则周期T越小，故B正确。

C．根据，知线速度越大，故C错误。

D．向心加速度，则向心加速度越大，故D错误。故选B。4、D【解题分析】

AC．粒子在磁场中做圆周运动，由于P点位置不确定，粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时，粒子在磁场中转过的圆心角最大，为粒子在磁场中的最长运动时间粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合，最小圆心角粒子在磁场中的最短运动时间粒子在磁场中运动所经历的时间为说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角，故AC错误；B．粒子在磁场中做圆周运动，由于P点位置不确定，粒子的偏转角不确定，则无法确定粒子的运动半径，故B错误；D．粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则且则得说明可确定粒子做圆周运动的周期，故D正确。故选D。5、C【解题分析】

卫星绕地球运行，万有引力提供向心力，则有可得综合“黄金代换”有如图所示由几何关系知联立整理得根据运动规律，电磁波传播有可得故C正确，A、B、D错误；故选C。6、A【解题分析】

0～0.5T时间内，B减小，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向，为正值；

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为，不变，则E不变，感应电流i不变。由左手定则可知，bc段导线受到的安培力方向水平向右，是正的。由F=BiL知bc段导线受到的安培力大小随B的减小而逐渐减小。

在0.5T-T时间内，B增大，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿逆时针方向，为负值；

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为，不变，则E不变，感应电流i不变。由图知：在0.5T-T时间内的是0～0.5T时间内的2倍，则在0.5T-T时间内的感应电动势E是0～0.5T时间内的2倍，感应电流也是2倍。在0.5T-T时间内，由左手定则可知，bc段导线受到的安培力方向水平向左，是负的，且由F=BiL，知在0.5T-T时间内bc段导线受到的安培力随B的增大而增大，且是0～0.5T时间内的4倍，故BCD错误，A正确。

故选A。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、BCE【解题分析】

A．温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能一定相同，故A错误；B．空调既能制热又能制冷，说明在外界的影响下，热量可以从低温物体向高温物体传递，故B正确；C．知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可求出摩尔体积，将气体分子占据的空间看成立方体形，立方体的边长等于气体分子间的平均距离，由摩尔体积除以阿伏加德罗常数可求出每个气体分子占据的空间大小，从而能求出分子间的平均距离。不能估算出气体分子大小，故C正确；D．一定质量的理想气体，经等容升温，气体的压强增大，因体积不变，则气体分子数密度不变，气体的平均动能变大，用分子动理论的观点分析，这是因为气体分子对器壁的碰撞力变大，故D错误；E．由热力学第一定律可知，一定量的理想气体在某过程中从外界吸热2.5×104J，并对外界做功1.0×104J，则气体的内能增加，温度升高，体积变大，密度减小，故E正确。故选BCE。8、BCD【解题分析】

A．两个离子的质量相同，其带电量是1:3的关系，所以由可知，其在电场中的加速度是1:3，故A错．B．离子在离开电场时速度，可知其速度之比为1:．又由知，，所以其半径之比为:1，故B正确．C．由B的分析知道，离子在磁场中运动的半径之比为:1，设磁场宽度为L，离子通过磁场转过的角度等于其圆心角，所以有，则可知角度的正弦值之比为1:，又P+的角度为30°，可知P3+角度为60°，即在磁场中转过的角度之比为1:2，故C正确．D．离子在电场中加速时，据动能定理可得:，两离子离开电场的动能之比为1:3，故D正确．9、AC【解题分析】

A．狭义相对论的两条基本假设是光速不变原理和相对性原理,故A正确；B．均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，故B错误；C．偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故C正确；D．无影灯是利用光的直线传播原理制成的，故D错误。故选AC。10、BD【解题分析】试题分析：11.2km/s为第二宇宙速度，嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度小于11.2km/s，所以A错误；从低轨道进入高轨道需点火加速，故B正确；嫦娥三号在a、b两轨道上N点，受月球引力相同，根据牛顿第二定律可知，加速度也相同，即a1=a2，故C错误；从轨道a进入轨道b需在N点加速，所以机械能增大，即轨道b上机械能大于轨道a上的机械能，所以D正确．考点：本题考查天体运动三、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、6V的直流电源电压传感器b右【解题分析】

（1）本实验是用恒定电流场来模拟静电场，圆柱形电极A接电源正极，圆环电极B接电源负极，可以在A、B之间形成电流，产生恒定的电流场，可以用此电流场模拟静电场，所以要使用低压直流电源，即选择6V的直流电源；本实验的目的是描绘电场等势线，等势面上各点之间的电势差为0，根据两点电势相等时，它们间的电势差即电压为零，来寻找等势点，故使用的传感器是电压传感器；（2）为了寻找与该基准点等势的另一点，移动探针b的位置，使传感器的显示读数为零；由于该实验模拟的是静电场的情况，所以其等势面的分布特点与等量异种点电荷的电场的等势面是相似的，点1离A点比较近，所以探针b的等势点的位置距离A要近一些，近似在点1的正上方偏左一点点，由于图中b的位置在点1的左上方，所以为了尽快探测到基准点1的等势点，则逐渐将该探针向右移动一点点。12、等于此时电容器为电源，且与多用电表内部电源串联【解题分析】

(1)[2][3]电容器充电完成后，电容器两极板间的电压等于电源电动势。由公式可得(2)[4]红、黑表笔交换后，电容器视为电源，且与多用电表内部电源串联，总的电动势变大，电路中电流变大。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、（1）3（2）3L【解题分析】

(1)光线到达AC边的O点，入射角为i，折射角为r.由题意可得：i+r=90∘i=30∘所以r=60∘可得三棱镜的折射率n=sin(2)光线反射到AB边的M点，入射角为i′=60∘因为sini′=32>1PQ=dtan30∘=3QM=2PQMN=(Lsin300光在三棱镜中传播速度为：v=c/n光从P从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间为：t=（PQ+QM+MN）/v联立解得：t=3答：(1)三棱镜的折射率是3；(2)光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间是3L【题目点拨】（1）光线射到AC边上的O点，由折射定律和几何关系求三棱镜的折射率;（