浙江省重点中学2023-2024学年高三上学期期末物理试题试卷

浙江省重点中学2023-2024学年高三上学期期末物理试题试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、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．甲、乙两车在平直公路上沿同一直线运动，两车的速度v随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（）A．两车的出发点一定不同B．在0到t2的时间内，两车一定相遇两次C．在t1到t2时间内某一时刻，两车的加速度相同D．在t1到t2时间内，甲车的平均速度一定大于乙车的平均速度2．质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑“V”型槽B上，如图，α＝60°，另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连，现将C自由释放，则下列说法正确的是（）A．当M＝m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gB．当M＝2m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gC．当M＝6m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.75gD．当M＝5m时，A和B之间的恰好发生相对滑动3．关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A．玛丽30B．天然放射现象说明原子是可以分割的C．原子序数大于或等于83的元素都具有放射性D．温度越高，放射性元素的放射性就越强4．如图，倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的小物块A和B（质量均为m），弹簧的劲度系数为k，B靠着固定挡板，最初它们都是静止的。现沿斜面向下正对着A发射一颗质量为m、速度为v0的子弹，子弹射入A的时间极短且未射出，子弹射入后经时间t，挡板对B的弹力刚好为零。重力加速度大小为g。则（）A．子弹射入A之前，挡板对B的弹力大小为2mgB．子弹射入A的过程中，A与子弹组成的系统机械能守恒C．在时间t内，A发生的位移大小为2mgD．在时间t内，弹簧对A的冲量大小为2m5．如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻R及理想电流表相连接，线圈绕中心轴线OO以恒定的角速度匀速转动，t=0时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n、面积为S、阻值为r。则下列说法正确的是（）A．t=0时刻流过电阻R的电流方向向左B．线圈中感应电动势的瞬时表达式为enBSsintC．线圈转动的过程中，电阻R两端的电压为nBSωRD．从t=0时刻起，线圈转过60°时电阻R两端的电压为nBSωR6．一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的v−t图象如图所示.下列说法正确的是(��)A．0～tB．t1C．t2D．0～t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（a），质量m1=0.1kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m1=0.1kg的小物块静止于小车上，t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F，图（b）显示物块与小车第1秒内运动的v-t图象。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s1．则下列说法正确的是（）A．物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4B．恒力F=0.5NC．物块与小车间的相对位移xD．小物块向右滑动的最大位移是x8．下列说法正确的是（）A．当障碍物或孔的尺寸比波长大或差不多时，才能发生明显的衍射现象B．不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的干涉现象C．频率相同的两列波相遇，波谷和波谷相遇处为振动加强点D．增大单摆的摆长，单摆摆动的频率将减小E．弹簧振子的振幅越小，其振动频率将保持不变9．如图半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过这两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2。若两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则W1A．13 B．12 C．110．一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强P随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。则下列说法正确的是____。A．A状态速率大的分子比例较B状态多B．A→B过程，气体分子平均动能增大C．B→C过程，气体对外做功D．B→C过程，气体放热E．C状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A状态少三、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．某研究性学习小组为了测量某电源的电动势E和电压表V的内阻Rv，从实验室找到实验器材如下：A．待测电源（电动势E约为2V，内阻不计）B．待测电压表V（量程为1V，内阻约为100Ω）C．定值电阻若干（阻值有：50.0Ω，100.0Ω，500.0Ω，1.0kΩ）D．单刀开关2个（1）该研究小组设计了如图甲所示的电路原理图，请根据该原理图在图乙的实物图上完成连线。（2）为了完成实验，测量中要求电压表的读数不小于其量程的13，则图甲R1=Ω；R2=（3）在R1、R2选择正确的情况进行实验操作，当电键S1闭合、S2断开时，电压表读数为0.71V；当S1、S2均闭合时，电压表读数为0.90V；由此可以求出Rv=Ω；电源的电动势E=（保留2位有效数字）。12．在冬季，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究。第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程。（1）结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的p−1V关系图线，如图。则反映气体在第二次实验中的p−1（2）该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的。在等待温度升高的过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩。则在这一过程中，管内的气体经历了一个（选填(“等压”“等温”或“等容”）的变化过程，请将这一变化过程在图中绘出。（外界大气压为1.0×105pa）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．如图所示为快件自动分捡装置原理图，快件通过一条传送带运送到各个分捡容器中。图中水平传送带沿顺时针匀速转动，右侧地面上有一个宽和高均为d=1m的容器，容器左侧离传送带右端B的距离也为d，传送带上表面离地高度为2d，快件被轻放在传送带的左端A，运动到B端后做平抛运动，AB间距离为L=2m，快件与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g=10m/s2，求：（1）要使快件能落入容器中，传送带匀速转动的速度大小范围；（2）试判断快件能不能不与容器侧壁碰撞而直接落在容器底部，如果能，则快件从A点开始到落到容器底部需要的最长时间为多少。14．如图所示，半径R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上，质量m=1kg的滑块B（可视为质点）从圆弧轨道顶端正上方高为h=0.85m处自由落下，质量为M=2kg的木板A静止在光滑水平上，其左端与固定台阶相距x，右端与圆轨道紧靠在一起，圆弧的底端与木板上表面水平相切．B从A右端的上表面水平滑入时撤走圆弧轨道，A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，AB间动摩擦因数μ=0.1，B始终不会从A表面滑出，取g=10m/s2，求：（1）滑块B运动到圆弧底端时对轨道的压力；（2）若A与台阶碰前，已和B达到共速，求从B滑上A到达到共同速度的时间；（3）若要使木板A只能与台阶发生一次碰撞，求x应满足的条件以及木板A的最小长度．15．由某种材料制成的直角三角形棱镜，折射率n1=2，AC边长为L，∠C=90∘，∠B=30∘，AB面水平放置。另有一半径为L2，圆心角90∘的扇形玻璃砖紧贴AC边放置，圆心O在AC中点处，折射率（1）从AB面入射的平行光束宽度d的最大值；（2）光从OC面垂直射入扇形玻璃砖后，从圆弧面直接射出的区域所对应的圆心角。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．根据题目所给信息，不能判断两车出发点的关系，因为该图是描述速度与时间变化关系的图像，A不符合题意；B．两图线的交点表示在该时刻速度相等，在0到t2的时间内，两车有两次速度相等，并不是相遇，B不符合题意；C．v−t图象的斜率表示加速度，在t1时刻两车速度相等，然后甲做变加速直线运动，乙做匀加速直线运动，在t2时刻两车又速度相等，所以甲的平均加速度等于乙的加速度，故t1到t2时间内在某一时刻，乙图线的斜率和甲图线平行，加速度相等，C符合题意；D．v−t图象图线与坐标轴围成的面积表示位移，从图可知，在t1到t2时间内乙的位移大于甲的位移，所用时间相等，故甲的平均速度一定小于乙的平均速度，故D不符合题意。故答案为：C。

【分析】利用图像不能明确出发点是否相同；由于不能明确最初的空间关系不能判别相遇的次数；利用斜率可以判别加速度相同；利用面积大小结合时间可以比较平均速度的大小。2．【答案】B【解析】【解答】解：当A和B右端挡板之间的作用力为零时，加速度为a0，以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得：mgtan30°＝ma0，解得a0＝33以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得Mg＝（M+2m）a0，解得：M＝（3+1）m，所以A相对B刚好发生滑动时，M＝（3+1）m。A、当M＝m时，A和B保持相对静止，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得共同加速度为a＝mg3m＝1B、当M＝2m时，A和B保持相对静止，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得共同加速度为a＝2mg4mC、当M＝6m时，A和B发生相对滑动，不可能保持相对静止，C不符合题意；D、当M＝（3+1）m，时，A和B之间的恰好发生相对滑动，D不符合题意。故答案为：B

【分析】分别对两个物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体各自的加速度。3．【答案】C【解析】【解答】A、贝可勒尔发现天然放射现象，故A错误；

B、天然放射现象说明原子核内部是有结构的，并不是原子可以再分的，故B错误；

C、原子序数大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，故C正确；

D、放射性元素的放射性由原子核内部因素决定，即与元素的种类有关，与温度无关，故D错误；

故答案为：C。

【分析】天然放射现象说明原子核内部是有结构的，原子序数大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，放射性元素的放射性由原子核内部因素决定。4．【答案】C【解析】【解答】A、子弹射入A之前，A、B系统处于静止，由平衡条件可得，挡板对B的弹力大小为N=2mg故A错误；

B、子弹射入A的过程中，由于摩擦生热，A与子弹组成的系统机械能不守恒，故B错误；

C、子弹射入A前弹簧的压缩量为ΔB刚要离开挡板时弹簧的伸长量为Δ故在时间t内，A发生的位移大小为Δx=Δ故C正确；

D、以沿斜面向上为正方向，A（含子弹）的初动量为-mv0，当挡板对B的弹力为零时，弹簧处于伸长状态，A所在位置高于原来位置，重力势能增加，据能量守恒可知，A的末速度v小于v0，即满足mv<m由动量定理可得I-mg可得，在时间t内，弹簧对A的冲量大小I<2m故D错误。

故答案为：C。

【分析】子弹射入前，AB及弹簧构成的系统处于平衡状态，利用整体法确定此时挡板对B的作用力大小。子弹射入A的过程，子弹与A之间发生相对滑动，摩擦产生内能。t时间内由于B未发生运动，故A发生的位移等于弹簧形变量的变化量。确定子弹击中A后速度的大小，再根据动量定理确定弹簧对A冲量的大小。5．【答案】D【解析】【解答】A、t=0时刻线框与磁场方向平行，即线框的速度与磁场方向垂直，由右手定则可知，流过电阻R的电流方向向右，故A错误；

B、从与中性面垂直的位置开始计时，感应电动势随时间按余弦规律变化，且最大感应电动势E所以感应电动势的瞬时值表达式为e=nBSω故B错误；

C、线圈转过的过程中，最大感应电动势E则产生的感应电动势的有效值为E=因此电阻R两端的电压为U=故C错误；

D、线圈从t=0开始转过60°时，电阻R两端的电压为U故D正确。

故答案为：D。

【分析】根据右手定则确定0s时刻流过电阻R的电流方向。垂直中性面位置，感应电动势最大。熟悉掌握交变电流有效值与最大值之间的关系，根据感应电动势瞬时值表达式确定转过不同转读时电路中感应电动势的大小。再根据串并联规律及闭合电路欧姆定律确定R两端的电压。6．【答案】D【解析】【解答】A、以竖直向上为正方向，在v-t图象中，斜率代表加速度，可知时间0～t1内物体向上做加速运动，加速度的方向向上，处于超重状态。故A错误；

B、由图可知，t1～t2时间内物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增大，所以机械能增大。故B错误；

C、由图可知，t2～t3时间内物体向上做减速运动。故C错误；

D、0～t1时间内物体向上做加速运动，动能增大，重力势能也增大；t1～t2时间内物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增大，所以0～t2时间内物体机械能一直增大。故D正确。

故答案为：D。

【分析】v-t图象斜率代表加速度，计数点向上物体处于超重状态。根据图像确定物体在各阶段动能及重力势能的变化情况，再根据机械能的定义及机械能守恒的条件进行分析解答。7．【答案】A,B,D【解析】【解答】AB、根据v-t图像可知，在前1s内小车向右做匀加速直线运动，小物体向右做匀减速直线运动，小车和小物块的加速度分别为a1=对小车根据牛顿第二定律有μ对小物块根据牛顿第二定律有-代入数据联立解得μ=0.4，F=0.5故AB正确；

C、根据图像可知，在t=1s时小车和小物块的速度相同，两者不再发生相对运动，在前1s内小车发生的位移为x小物块发生的位移为x则物块与小车间的相对位移x=故C错误；

D、当小车与小物块的速度相等后，在外力的作用下一起向右减速运动，其加速度为a当速度减小到0时，整体发生的位移为x'=所以小物块向右滑动的最大位移是x故D正确。

故答案为：ABD。

【分析】v-t图像的斜率表示加速度，根据图b确定1s内两者的加速度。再对物块与小车分别运动牛顿第二定律进行联立解答确定两者之间的摩擦因数及拉力的大小。根据摩擦因数及拉力大小判断1s共速后两者是否发生相对滑动及两者的运动情况，v-t图像与时间轴所围面积表示位移，再根据图像或运动规律确定两者发生的相对位移及小物块向右运动的最大位移。8．【答案】C,D,E【解析】【解答】当障碍物或孔的尺寸比光的波长小很多或相差不大时，光可以发生明显的衍射现象，A不符合题意；不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的多普勒效应，B不符合题意；频率相同的两列波的波谷和波谷相遇处的质点振动是加强点，C符合题意；根据T=2πLg，可知当摆长增大时，单摆的周期增大，频率减小，D符合题意；根据简谐运动的周期由振动系统本身决定，与振幅无关，频率与周期的关系为故答案为：CDE.

【分析】结合两列波的振动，传播的速度相同，如果某一位置两列波振动方向相同，那么该点的振幅为两者之和，波振动方向相反，那么该点的振幅为两者之差。9．【答案】A,B【解析】【解答】第一次击打后球最多到达与球心O等高位置，根据功能关系，有W1≤mgR①两次击打后可以到轨道最高点，根据功能关系，有W1+W2-2mgR=12在最高点，有mg+FN=mv2联立①②③解得W1≤mgRW2≥32故WAB符合题意，CD不符合题意。故答案为：AB。

【分析】利用功能关系结合牛顿第二定律可以比较做功的大小。10．【答案】A,C,E【解析】【解答】AB、由图可知A→B过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，则A状态速率大的分子比例较B状态多，故A正确，B错误。

C、B→C过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功，故C正确。

D、B→C过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功，则W＜0，温度升高，气体内能增大，即△U＞0，根据热力学第一定律∆U=W+Q则Q＞0，即气体吸热，故D错误。

E．状态A和状态C的温度相等，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子平均动能相同，从图中可知，A状态气体压强更大，说明气体分子的密集程度更大，即A状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比C状态多，故E正确。

故答案为：ACE。

【分析】A到B为绝热过程即不发生热传递。气体体积变大，气体对外做功，再根据热力学第一定律确定气体内能变化情况，内能越大，气体分子的平均动能越大。理想气体的内能只与温度有关。熟悉掌握气体压强的微观意义。11．【答案】（1）（2）100；50（3）87；1.9【解析】【解答】（1）根据电路原理图，实物连线如图所示：

（2）根据分压规律1串联在电路中的总电阻约为R所以500.0Ω和1.0kΩ阻值太大不能用，否则电压表的示数不满足题中要求；为了在S2闭合时，能够有效的保护电路，所以R1=100（3）当电键S1闭合、S2断开时U当S1、S2均闭合时U解得RV=87【分析】连接实物图时注意导线不要交叉。电阻越大，电路中的电流越小，电表的示数越小，根据要求结合串联电路的分压规律确定电路中总电阻的最大值，再结合电路安全原则确定定值电阻的阻值。确定闭合和断开开关时，电路的连接方式，再根据闭合电路欧姆定律及串联电路规律联立进行数据处理。12．【答案】（1）1（2）等压；【解析】【解答】（1）根据气态方程pV可得p=cT⋅由图2看出p−1V图象是过原点的倾斜直线，斜率不变，可知气体的温度不变，均作等温变化；斜率大的温度较高，则可知反映气体在第二次实验中的p−1V关系图线的是1；pS=即p=可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化。变化过程如图

【分析】根据理想气体状态方程得出图像的函数表达式，继而确定图像斜率的物理意义，再判断得出第二次实验对于的图像。活塞可以自由伸缩过程可认为活塞处于动态平衡状态，即密封气体做等压变化。13．【答案】（1）根据平抛运动的知识可得：2d−d=设快件落入容器的最小速度为v1，则有：d=解得：v设快件落入容器的最大速度为v2，则有：2d=v2t1解得：v快件在传送带上匀加速运动到B点的速度为：v=因此传送带的速度为：v⩾（2）设快件从容器左侧边沿落入容器可以直接落入容器底部，则有：x=求得：tx＜2d，假设成立，因此快件落入容器底部，且从容器左边落入容器的快件从A点开始落到容器底部的时间最长；快件在传送带上加速运动的时间为：t加速运动的距离为：x匀速运动的时间为：t因此运动的最长时间t=【解析】【分析】（1）快件离开传送带后做平抛运动，由于高度很定，故快件无论落于何处做平抛运动的时间相等，当快件速度落到容器左端时，快件的水平速度最小，快件落到容器右端时，快件的水平速度最大。根据平抛运动规律确定快件做平抛运动的速度范围。假设快件始终在传送带上做匀加速直线运动，确定此时快件离开传送带的速度，再根据三个速度的关系确定传送带速度的范围；

（2）根据（1）分析可知，若快件能不与容