2023-2024学年浙江省杭州地区六校物理高三第一学期期末考试试题含解析

2023-2024学年浙江省杭州地区六校物理高三第一学期期末考

试试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B

铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图所示，带正电的点电荷。固定，电子仅在库仑力作用下，做以。点为焦点的椭

圆运动，M、尸、N为椭圆上的三点，尸点是轨道上离。最近的点。夕M、刎和EM、EN

分别表示电子在两点的电势和电场强度，则电子从M点逆时针运动到N点（）

A.9M>°N,EMVENB.9M<°N,EM>EN

C.电子的动能减小D.电场力对电子做了正功

2、用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到

0~6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（）

A.0~2s内物体做匀加速直线运动

B.0~2s内物体速度增加了4m/s

C.2~4s内合外力冲量的大小为8Ns

D.4~6s内合外力对物体做正功

3、a、b两车在同一车道以24m/s的速度同向匀速直线行驶，。车在前，力车在后,

两车相距36m,某时刻（Z=0）。车突然发现前面有一路障，其后。车运动的速度,

时间图象如图所示，3.5s后b车立即刹车，若两车不发生碰撞，则加速度为（）

v(m/s)

t/s

A.2m/s2B.4mzs2C.6mzs2D.8mzs2

4、关于物理学中的思想或方法，以下说法错误的是（）

A.加速度的定义采用了比值定义法

B.研究物体的加速度跟力、质量的关系采用假设法

C.卡文迪许测定万有引力常量采用了放大法

D.电流元概念的提出采用了理想模型法

5、甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图象如图所示，下列说法中

正确的是（）

0htJ$OIft/3

A.甲车做直线运动，乙车做曲线运动

B.在0〜fi时间内，甲车平均速度等于乙车平均速度

C.在0〜及时间内，丙、丁两车在时刻相遇

D.在0〜&时间内，丙、丁两车加速度总是不相同的

6、如图所示，。为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b

为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的

同步卫星，以下关于。、氏c的说法中正确的是（）

O

t

O,

A.a.b、c的向心加速度大小关系为%>ac>aa

B.a、b、c的向心加速度大小关系为（>为,>%

c.a、b、c的线速度大小关系为%=为〉匕

D.a、从c的周期关系为北〉7；〉7；

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、如图是一定质量的理想气体的p—V图，气体状态从A—B—C—D—A完成一次循

环，A-B（图中实线）和C-D为等温过程，温度分别为Ti和T2.下列判断正确的是

（）

0.巧

A.TI>T2

B.C-D过程放出的热量等于外界对气体做的功

C.若气体状态沿图中虚线由A-B,则气体的温度先降低后升高

D.从微观角度讲B-C过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的

E.若B—C过程放热200J,D—A过程吸热300J,则D—A过程气体对外界做功100J

8、物体是由大量分子组成的，下列相关说法正确的是（）

A.布朗运动虽不是液体分子的运动，但它间接反映了液体分子的无规则运动

B.液体表面分子间距离小于液体内部分子间距离

C.扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生

D.随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力均减小

E.液体的饱和汽压随温度的升高而减小

9、如图所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道a阮竖直固定在水平桌面上，0c与

Oa的夹角为60°,轨道最低点a与桌面相切.一轻绳两端分别系着质量为血和mi的

小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，如在c点从静止释放.设

轻绳足够长，不计一切摩擦.贝！）（）

A.在mi下滑过程中，两球速度大小始终相等

B.在由c下滑到a的过程中重力的功率逐渐增大

C.若恰好能沿圆弧下滑到a点，则，"1=2机2

2__

D.若机尸4机2,则下滑到a点速度大小为v=§

10、为了测定一个水平向右的匀强电场的场强大小，小明所在的物理兴趣小组做了如下

实验：用长为L的绝缘轻质细线，上端固定于。点，下端拴一质量为m、带电荷量为

+q的小球（可视为质点），如图所示，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小

球由静止开始向下摆动，摆到B点时速度恰好为零，然后又从B点向A点摆动，如此

往复.小明用测量工具测量与水平方向所成的角度0,刚好为60。.不计空气阻力，下

列说法中正确的是（）

A.在B点时小球受到的合力为0

B.电场强度E的大小为四空

q

C.小球从A运动到B,重力势能减小手〃?gL

D.小球在下摆的过程中，小球的机械能和电势能之和先减小后增大

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）用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和〃块质量均为

恤的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门。调整重锤的高度，使其从

适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间力；从定滑轮左侧依次

取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录

的挡光时间分别为“，玄…,计算出铝，分…

⑴挡光时间为历时，重锤的加速度为ao从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应

&=

的挡光时间为重锤的加速度为劣，则（结果用力和我表示）

ao~

(2)作出旦-i的图线是一条直线，直线的斜率为左，则重锤的质量M=。

%

12.(12分)小华同学欲测量小物块与斜面间的动摩擦因数，其实验装置如图1所示，

光电门1、2可沿斜面移动，物块上固定有宽度为d的挡光窄片。物块在斜面上滑动时,

光电门可以显示出挡光片的挡光时间。(以下计算的结果均请保留两位有效数字)

⑴用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图2所示，则挡光片的宽度4=mm。

(2)在P处用力推动物块，物块沿斜面下滑，依次经过光电门1、2,显示的时间分别为

40ms、20ms,则物块经过光电门1处时的速度大小为___________m/s,经过光电门2

处时的速度大小为____________m/so比较物块经过光电门1、2处的速度大小可知，应

(选填“增大”或“减小”)斜面的倾角，直至两光电门的示数相等；

(3)正确调整斜面的倾角后，用刻度尺测得斜面顶端与底端的高度差Zz=60.00cm、斜面

的长度L=100.00cm,g9.80m/s2,则物块与斜面间的动摩擦因数的值"=

()。

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)如图所示，实线是一列简谐横波在fi时刻的波形图，虚线是在f2=(fi+0.2)s

时刻的波形图。

⑴若波速为75m/s,求质点M在R时刻的振动方向；

(ii)在fi到打的时间内，如果M通过的路程为1.8m,求波的传播方向和波速的大小。

14.(16分)如图，竖直放置的粗细均匀的。形管左端封闭，右端开口。左管内用水银

封闭一段长Li=20cm的空气柱,左右两管水银面差为人=15cm。已知外界温度为27。。,

大气压为75cmHgo

⑴如果缓慢向右管内注入水银，直到左右水银面相平(原来右管水银没有全部进入水平

部分)，求在右管注入的水银柱长度

(ii)在左右管水银面相平后，缓慢升高左管内封闭气体的温度，使封闭空气柱长度变为

20cm,求此时左端空气柱的温度。

15.(12分)如图所示，两根电阻不计且足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角a=37。,

导轨间距L=lm,顶端用电阻R=2C的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨所在平

面向上的匀强磁场，磁感应强度大小3=1T。质量机i=0.1kg、电阻衣1=4。的导体棒M

在磁场中距虚线的距离d=2m,M与导轨间的动摩擦因数必1=0.25,质量》i2=0.3kg、电

阻&=2。的导体棒N在虚线处，N与导轨间的动摩擦因数〃2=0.8。将导体棒M、N同

时从导轨上由静止释放，/到达虚线前已经匀速，重力加速度g取10m/s2,运动过程

中V、N与导轨始终接触良好，已知5皿37。=0.6,cos37°=0.8o

(1)求M、N相碰前，M上产生的焦耳热；

(2)求V、N相碰前M运动的时间；

(3)M、N相遇发生弹性碰撞，碰后瞬间对M施加一个沿斜面方向的作用力F,使M、

N同时匀减速到零,求M棒在减速到零的过程中作用力F的大小随时间变化的表达式。

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、D

【解析】

考查点电荷场强分布，电场力做功与电势能的变化。

【详解】

AB.在正电荷形成的电场中，越靠近点电荷的位置场强越大，电势越高，所以EM<

EN,故AB错误；

CD.当电子从M点向N点运动时，库仑力对电子先做正功，后做负功，运动的速度

先增加后减小，根据功能关系可知，电子的电势能先减小后增加，电场力所做的总功为

正，所以总的电势能减小，动能增大，故C错误，D正确。

故选D。

2、C

【解析】

A.0~2s内物体的加速度变大，做变加速直线运动，故A错误；

B.图像下面的面积表示速度的变化量，0~2s内物体速度增加了工x2x2=2m/s,故

2

B错误；

C.2~4s内合外力冲量的大小

I=mat=2x2x2N-s=8N-s

故C正确；

D.由图可知，4~6s内速度变化量为零，即速度不变，由动能定理可知，合外力对物体

做功为零，故D错误。

故选C。

3、D

【解析】

假设两车在速度减为零时恰好没有相撞,则两车运动的速度—时间图象如图所示，由“面

积法”可知，在该过程中位移分别为:

0.5+6.5

----------x24m=84m,

2

3.5+6.5

----------x24m=120m，

2

则有:

xb-xa-36m,

假设成立，由图象可知，力车的加速度大小:

a=—^24m/s2=8m/s2,

Az6.5—3.5

故D符合题意，ABC不符合题意。

4、B

【解析】

A.加速度的定义式为斫生，知加速度等于速度变化量与所用时间的比值，采用了比

值定义法，故A正确，不符合题意；

B.研究物体的加速度跟力、质量的关系应采用控制变量法，故B错误，符合题意；

C.卡文迪许通过扭秤实验，测定了万有引力常量，采用了放大法，故C正确，不符合

题意；

D.电流元是理想化物理模型，电流元概念的提出采用了理想模型法，故D正确，不符

合题意。

故选Bo

5、B

【解析】

A.位移时间图线表示位移随时间的变化规律，不是物体运动的轨迹，甲乙都做直线运

动,故A错误；

B.由位移时间图线知，在0〜0时间内，甲乙两车通过的位移相等，时间相等，甲车

平均速度等于乙车平均速度，故B正确；

C.由V-f图像与坐标轴所围面积表示位移，则由图可知，丙、丁两车在打时刻不相遇,

故C错误；

D.由丫-，图像斜率表示加速度，由图像可知，在0〜打时间内有个时刻两车的加速度

相等，故D错误。

故选B。

6、A

【解析】

AB.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以仇=联，根据斫/“知，。

的向心加速度大于。的向心加速度。根据a=9普得方的向心加速度大于c的向心力口

r

速度。即

ah>ac>aa

故A正确，B错误。

C.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以Oa=Oc,根据尸C的线

速度大于a的线速度。根据丫=，乎得b的线速度大于c的线速度，故C错误；

D.卫星C为同步卫星，所以Ta=K,根据T=2»J二得c的周期大于6的周期，故

\GM

D错误;

故选Ao

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,ABE

【解析】

由图示图象可知，O-A过程为等压过程，气体体积变大，由盖吕萨克定律可知，气体

温度升高，即A点的温度高于。点的温度，则工>%,故A正确；过程是等温

变化，气体内能不变，AZ7=0,气体体积减小，外界对气体做功，W>0,由热力学

第一定律得Q=AU-W=-W<0,气体放出热量，由以上分析可知，C-O过程放

出的热量等于外界对气体做的，故B正确；若气体状态沿图中虚线由4-5,则气体的

温度先升高后降低，故C错误；从5-C过程，气体体积不变，压强减小，由查理定

律可知，气体的温度T降低，分子的平均动能减小，由于气体体积不变，分子数密度

不变，单位时间内撞击器壁的分子数不变，分子平均动能减小，分子撞击器壁的作用力

变小，气体压强减小，故D错误；由热力学第一定律可知，若B-C过程放热200J,O-A

过程吸热300J,则O—A过程气体对外界做功100J,故E正确；

8、ACD

【解析】

A.布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故A

正确；

B.液体的蒸发导致液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，故B错误；

C.扩散现象可以在液体、气体中发生，也能够在固体中发生，故C正确

D.由于分子间作用力的实质是静电相互作用力，所以随着分子间距离的增大，分子之

间的引力和斥力均减小，故D正确；

E.液体的饱和汽压随温度的升高而变大，故E错误。

故选ACD„

9、CD

【解析】

A.叩由C点下滑到。点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在如滑下去一段过

程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时

两个物体的速度必然不相同的，故A错误；

B.重力的功率就是「=，咫匕这里的v是指竖直的分速度，一开始如是由静止释放的,

所以mi一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A点的时候，由于此时的切线是水

平的，所以此时的竖直速度也是零，但是在这个c到。的过程当中是肯定有竖直分速度

的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过

程，所以这里重力功率w”也是先增大后减小的过程，故B错误；

C.若如恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：

migR(l-cos60°)=ni2gR,

解得：

mi=2m2

选项C正确；

D.若加尸4加2,设mi下滑到a点速度大小为v,贝！)

2

m1gH(l-cos60°)-叫1V2+^m2(vcos30)

解得

V=g/

故D正确。

故选CDo

10、BC

【解析】

试题分析：小球在B点受重力竖直向下，电场力水平向右，故合力一定不为零，故A

错误；小球由A到B的过程中，由动能定理可得：mgLsinO-EqL(l-cos60°)=0,则电

场强度的大小为石=避整，选项B正确；小球从A运动到B,重力做正功，

q

W=mgh=mgLsinfl,故重力势能减小mgLsinggmgL,故C正确；小球在下摆过程

中，除重力做功外，还有电场力做功，故机械能不守恒，但机械能和电势能总能力之和

不变，故D错误.故选BC.

考点：动能定理；能量守恒定律

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。

【解析】

(1)口］遮光片经过光电门时的速度

dd

%一记”I

重锤做初速度为零的匀加速直线运动，由速度位移公式得

22

v0=2aoh,v;=2am

整理得

2

生_S

~~~~/2

(2)［2］由牛顿第二定律得

Mg-nmQg=(M+nmQ)旬

(M+im°)g—(几一i)m0g=(M+nm。)%

整理得

a>_112m°gi

a0Mg-nmog

则旦一•图像的斜率

ao

k=2m°g

Mg-nmog

解得

4_(2+成)加0

k

12、5.20.130.26减小0.75

【解析】

⑴口]挡光片的宽度为d=0.5cm+2xO.lmm=5mm+2xO.lmm=5.2mm；

(2)[2][3]d=5.2mm=5.2x10-3m,Zi=40ms=40xl0-3s,fe=20ms=20xl0-3s,用平均速度来求

解瞬时速度：

d5.2xl03,，

V,=一=-------ni/s=0.13m/s

%40x1037

d5.2x10-3

m/s=0.26m/s

20x103

[4]由于也v也，物块做加速运动，设斜面的倾角为仇则对物块受力分析有

mgsin0>^imgcos0

故应减小斜面的倾角，直到

mgsvn3=[imgcos0

此时物块匀速运动，两光电门的示数相等

(3)[5]ft=60.00cm=0.6m,L=100.00cm=lm,物块匀速运动时

mgsin0=^imgcos0

即

tan，="

又

「

tan“二,h

解得

"=0.75

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、⑴向下振动(ii)波向右传播，10m/s

【解析】

⑴由图可得：波长4=4m；若波速v=75m/s,那么在fi到打的时间内，波的传播距离

3

—=

s—v(?9)—157/z3—A

那么，由图根据两波形关系可得：波向左传播；故根据“上下坡法”或平移法可得：质点

"在〃时刻向下振动；

(ii)由图可得：振幅A=20cm=0.2m；fi时刻质