精品解析：浙江省名校协作体2024-2025学年高三下学期开学适应性考试物理试题

2024学年第二学期浙江省名校协作体适应性试题 高三年级物理学科 考生须知： 1．本卷满分100分，考试时间90分钟； 2．答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号； 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题卷。 5．2024学年第二学期浙江省名校协作体联考将于2.13—2.14进行，本卷仅供模拟训练使用。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30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. 核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置，并应用在“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚的氧化物，核反应方程为。则X为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设X为，根据质量数守恒和核电荷数守恒可知 解得 ， 故X为。 故选D。 2. 神舟十九号载人飞船与中国空间站完成自主交会对接后形成一个组合体。该组合体在距地面高约（高于近地轨道高度）的轨道上运行，其轨道可近似视为圆。已知地球静止卫星位于地面上方高度约处，则该组合体（ ） A. 运行速度大于，运行周期小于地球静止卫星的周期 B. 运行速度大于，运行周期大于地球静止卫星的周期 C. 运行速度小于，运行周期小于地球静止卫星的周期 D. 运行速度小于，运行周期大于地球静止卫星的周期 【答案】C 【解析】 【详解】根据 可得 组合体的轨道半径大于地球半径，可知组合体的运行速度小于；组合体轨道半径小于静止卫星的轨道半径，可知组合体的运行周期小于地球静止卫星的周期。 故选C。 3. 如图甲所示，某一均匀介质中，两列沿相反方向传播的横波，形状上下对称，振幅和波长均相同，质点的振动方向沿竖直方向。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙所示。则此刻（　　） A. a、b均向上运动 B. a、b均静止不动 C. a向上运动、b向下运动 D. a向下运动、b向上运动 【答案】D 【解析】 【详解】由图看出，两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，两波的振幅相等，所以如图（乙）所示的时刻两列波“消失”。根据波形平移法判断可知，向右传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上。向左传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，根据波的叠加原理可知，此时a向下运动、b向上运动。 故选D。 4. 如图所示，三角形金属线框置于匀强磁场中，绕固定轴匀速转动，当线框平面与磁场方向垂直时，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线框的磁通量为0 B. 线框中的感应电流为0 C. 线框中的感应电动势最大 D. 线框所受安培力最大 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框的磁通量最大，不为0，穿过线框的磁通量变化率为0，根据法拉第电磁感应定律可知线框中的感应电动势最小，为0，线框中的感应电流为0，故AC错误，B正确； D．线框中的感应电流为0，线框不受安培力的作用，故D错误。 故选B。 5. 电能远距离输送时需要使用变压器进行升压和降压，图为远距离输电的电路示意图。升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，T1原线圈上接有电压有效值恒定的交变电源，R为输电线的电阻，T2的副线圈并联多个用电器，对于此电路，下列分析正确的有（　　） A. T1的输出电压等于R两端的电压 B. T1的输出功率一定等于T2的输入功率 C. 若T2的副线圈并联的用电器增多，R消耗的功率增大 D. 若T2的副线圈并联的用电器增多，T2输出电压不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．T1的输出电压等于R两端的电压与T2的输入电压之和，选项A错误； B．T1的输出功率等于R的功率与T2的输入功率之和，选项B错误； CD．因T2的等效电阻 若T2的副线圈并联的用电器增多，则副线圈的电阻R次减小，电流变大，则R消耗的功率增大，T2输入电压减小，输出电压也减小，选项C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，“套圈”活动中，某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出，分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品．若套环可近似视为质点，不计空气阻力，则（ ） A. 套中Ⅰ号物品，套环被抛出的速度较大 B. 套中Ⅰ号物品，重力对套环做功较小 C. 套中Ⅱ号物品，套环飞行时间较长 D. 套中Ⅱ号物品，套环动能变化量较小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据平抛运动规律，水平方向和竖直方向的位移公式为 ， 可得 套中Ⅰ号物品时x位移较小，h下落高度较大，可知套环被抛出的速度v0一定较小，A错误； B．根据重力做功表达式W=mgh可知，套中Ⅰ号物品时h下落高度较大，重力对套环做功较大，B错误； C．根据平抛运动规律，竖直方向的位移公式可得 套中Ⅱ号物品，h下落高度较小，套环飞行时间较短，C错误； D．套中物品过程中由动能定理得 套中Ⅱ号物品，h下落高度较小，重力做功较小，可知套环动能变化量较小，D正确。 故选D。 7. 某电场的电势随位置的变化关系如图所示，点为坐标原点，、、、为轴上的四个点。一带正电粒子从点由静止释放，在电场力作用下沿轴运动，不计重力，则粒子（　　） A. 在点与点所受电场力相同 B. 在点的电势能大于点的电势能 C. 将在之间做周期性运动 D. 将沿轴负方向运动，可以到达点 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像斜率表示电场强度，由图可知，b点与c点的电场强度方向相反，根据可知在b点与c点所受电场力方向相反，故A错误； B．由图可知，、两点电势相等，根据可知粒子在d点的电势能等于a点的电势能，故B错误； CD．根据沿着电场线方向电势降低可知在点电场方向为轴负方向，粒子带正电，则粒子受到沿着轴负方向的电场力，即粒子将沿x轴负方向运动，粒子仅受电场力做功，则粒子的动能和电势能之和恒定，根据B选项分析可知粒子在d点的电势能等于a点的电势能，则粒子在d点的动能等于a点的动能均为0，即粒子将在ad之间做周期性运动，不能到达点，故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，两薄木板A、B质量相同，其中木板A与墙面间的动摩擦因数为，木板B与木板A间的动摩擦因数为，光滑重球被轻质细绳跨过定滑轮拉住，整个系统处于静止状态。现缓缓释放细绳使重球缓慢下降，对可能出现的情况，下列说法正确的是（　　） A. 若，会出现图乙所示情况 B. 若，会出现图丙所示情况 C. 若出现图乙所示情况，只要 D. 要出现图丙所示情况，必有 【答案】B 【解析】 【详解】AC．设球对木板的压力为F，则对于乙图情况，对A则有 对于B则有 联立解得 AC错误； BD．对于图丙中出现的情况，对AB整体受力分析则有 对B分析可知 联立解得 B正确，D错误。 故选B。 9. 用薄玻璃制作的平面镜X挂在墙上，某同学站在镜前恰能看到自己的全身像，如图甲所示把X换成用厚玻璃制作的平面镜Y，如图乙所示。若该同学仍能看到自己的全身像，那么在竖直方向上，Y相对于X上边缘至少高△l1，下边缘至少低△l2，不计玻璃侧面透光和表面反射，则（　　） A. △l1=△l2=0 B. △l1=△l2>0 C. △l1>△l2>0 D. △l2>△l1>0 【答案】D 【解析】 【详解】由题意如图所示。 AB为人在平面镜中的全身像，根据平面镜成像原理，物像关于镜面对称，则有：DF为的中位线，那么镜子的长度DF至少为AB的一半，即人眼到脚底距离的一半。 当换成厚玻璃制作的平面镜Y时，光垂直通过平面镜光路没有改变，光倾斜通过平面镜时光线会发生折射，所以头顶和脚部的光线通过平面镜时都会不同程度的发生折射，因为头部光线几乎垂直于平面镜，光线偏离原来方向的程度低，脚部反之，光路图如图所示，脚部的光路中入射角较大，由可知，该同学看到自己脚部的光路中的折射角较大，因此则有 故选D。 10. 无限长平行直导线a、b每单位长度之间都通过相同的绝缘轻弹簧连接。如图，若b水平固定，将a悬挂在弹簧下端，平衡时弹簧的伸长量为；再在两导线内通入大小均为I的电流，方向相反，平衡时弹簧又伸长了。若a水平固定，将b悬挂在弹簧下端，两导线内通入大小均为2I的电流，方向相同，平衡后弹簧的伸长量恰为。已知通电无限长直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与距导线的距离成反比。则a、b单位长度的质量比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设直导线单位长度为，弹簧的原长为，弹簧的劲度系数为，对单位长度直导线，根据题意有 两通电导线电流方向相同时，通电导线相互吸引，两通电导线电流方向相反时，通电导线相互排斥，根据题意通电无限长直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与距导线的距离成反比，两导线内通入大小均为I的电流，方向相反，平衡时弹簧又伸长了，根据 可知受到的排斥力 若a水平固定，将b悬挂在弹簧下端，两导线内通入大小均为2I的电流，方向相同，平衡后弹簧的伸长量恰为，根据平衡条件 又 联立可得 结合可得 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 一小物块向左冲上水平向右运动的木板，二者速度大小分别为，此后木板的速度v随时间t变化的图像如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。整个运动过程中（　　） A. 物块的运动方向不变 B. 物块的加速度方向不变 C. 物块相对木板的运动方向不变 D. 物块与木板的加速度大小相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据图像可知木板的速度方向没有发生改变，木板和物块达到共速，然后一起减速到０，所以物块的运动方向先向左再向右，故Ａ错误； B．物块在向左减速和向右加速阶段加速度方向水平向右，一起共同减速阶段加速度方向水平向左，方向改变，故B错误； C．物块在向左减速和向右加速阶段相对木板都向左运动，共同减速阶段无相对运动，即物块相对木板运动方向不变，故C正确； D．由图像可知在有相对运动阶段木板的加速度大小为 物块的加速度大小为 即木板和物块加速度大小相等，故D正确。 故选CD。 12. 氢原子能级图如图所示，若大量氢原子处于，2，3，4的能级状态，已知普朗克常量，某锑铯化合物的逸出功为2.0eV，则（　　） A. 这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率的光 B. 这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为 C. 这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出 D. 一个动能为12.5eV的电子碰撞一个基态氢原子不能使其跃迁到激发态 【答案】BC 【解析】 【详解】A．这些氢原子跃迁过程中最多可发出种频率的光，故A错误； B．氢原子从能级跃迁到能级发出的光子的能量最小为 这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为 故B正确； C．某锑铯化合物的逸出功为2.0eV，则这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出，分别是从能级跃迁到能级发出的光子，从能级跃迁到能级发出的光子，从能级跃迁到能级发出的光子，从能级跃迁到能级发出的光子，故C正确； D．一个基态氢原子跃迁到激发态所需的最小能量为 一个动能为12.5eV的电子（大于10.2eV）碰撞一个基态氢原子能使其跃迁到激发态，故D错误。 故选BC。 13. 如图（a），在光滑绝缘水平桌面内建立直角坐标系Oxy，空间内存在与桌面垂直的匀强磁场一质量为m、带电量为q的小球在桌面内做圆周运动。平行光沿x轴正方向照射，垂直光照方向放置的接收器记录小球不同时刻的投影位置。投影坐标y随时间t的变化曲线如图（b）所示，则（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 投影的速度最大值为 C. 时间内，投影做匀速直线运动 D. 时间内，投影的位移大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】设小球做圆周运动的半径为，角速度为，轨迹圆心在轴的坐标为，小球在投影器上的投影做简谐振动，其振动方程为。从图（b）可以看出，，根据，得。把和代入振动方程，得，。 A．根据和，得，A错误； B．对振动方程求导，得，最大值为，B正确； C．从图（b）可以看出，时间内，投影做变速直线运动，C错误； D．根据振动方程，时的位移为 则时间内，投影的位移大小为，D正确。 故选BD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 某实验小组利用图甲所示装置测量角速度等物理量，实验过程如下： ①按照图甲安装实验装置； ②将纸带沿着圆盘缠绕一圈，用笔做好记号，将这一圈纸带取下来，沿着米尺展开，测得其长度为78.50cm； ③让纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带上端用双面胶粘在圆盘上下端连接一钩码。调节圆盘和打点计时器的相对位置，使圆盘所在的竖直面与打点计时器限位孔所在的竖直面垂直，保证纸带竖直悬挂； ④转动圆盘，让部分纸带缠绕在圆盘上。接通电源，释放纸带，钩码通过纸带带动圆盘顺时针转动。 实验得到的一段纸带如图乙所示，纸带上相邻计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器打点的周期为0.02s，取3.14。以下计算结果均保留3位有效数字。 （1）在打出AB段纸带的时间内，钩码平均速度大小是______m/s； （2）在打出C点时，圆盘转动的角速度大小是______； （3）在打出AF段纸带的时间内，关于圆盘转动的角速度大小随时间的变化关系，下列可能正确的是______。 A. B. C. D. 【答案】（1）0.400 （2）5.96 （3）B 【解析】 【小问1详解】 打出AB段纸带的时间为 钩码平均速度大小为 【小问2详解】 在打出C点时，钩码速度大小为 根据题意可知，圆盘的半径为 由 解得 【小问3详解】 在打出AF段纸带的时间内，钩码的速度越来越大，由 由逐差法 可得，钩码向下做匀加速直线运动，圆盘转动的线速度与时间成线性关系，则 有圆盘转动的角速度大小为 故选B。 15. 某实验小组通过查阅课外书了解到在如图甲所示的电路中，当两个电池的电动势相等，即时，灵敏电流计G示数为0。受此启发，他们从实验室中找来一些器材，设计了如图乙所示电路来测量一待测电源的电动势。图乙中，标准电源的电动势和定值电阻的阻值均为已知量，G为灵敏电流计，ac为一根粗细均匀的电阻线，T为滑动触头，可在电阻线上移动，触点为b。 图甲 图乙 （1）查询教材可知电阻线的电阻率为，用螺旋测微器测量电阻线的横截面直径D如图丙所示，则______mm。 图丙 （2）按图乙连接实物电路。单刀多掷开关K从“0”挡调到“1”挡，再调节滑动变阻器的滑片P，使灵敏电流计G示数为0，此时，标准电源的内阻两端电压是______，通过定值电阻的电流强度是______； （3）保持滑动变阻器的滑片P不动，将K置于“2”挡，调节______，使灵敏电流计G示数为0，并测量______。用已知量和测量量的符号表示待测电源的电动势为______。 【答案】（1）0.715##0.713##0.714##0.716##0.717 （2） ①. 0 ②. （3） ①. 滑动触头T ②. 电阻线段长度为 ③. 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的读法可知，电阻丝横截面的直径 【小问2详解】 [1]从图乙电路图可知，当单刀多掷开关接到1时，且灵敏电流计的示数为0，意味着此时标准电源所在支路处于断路状态，所以标准电源内阻两端的电压为0； [2]结合上述分析可知，此时电源电动势全部加在定值电阻的两端，由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流强度 【小问3详解】 [1][2]当开关调至2时要使灵敏电流计的示数为0，应调节电阻线的滑动触头T，并测量此时ab端电阻丝的长度。 [3]根据电阻定律可知，此时电阻丝的电阻 当电流计的示数为零时，流过电阻丝的电流 而此时电流与上述K接1时的电流相等，则有 联立解得 16. 小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。 （1）小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为2.4m，两次所用双缝间距分别为0.30mm和0.45mm，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为______mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为______nm（结果保留三位有效数字）。 （2）若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁1.2m处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是（　　） A. 条纹间距变大 B. 条纹间距不变 C. 条纹间距变小 D. 条纹消失 【答案】（1） ①. 0.45 ②. 675 （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1]根据条纹间距可知，条纹间距越小，双缝间距越大，而图丙的条纹间距较小，双缝的间距应大些，故图丙是采用双缝间距为0.45mm； [2]根据，可得 代入数据解得 【小问2详解】 根据，当双缝到屏的距离减小时，条纹间距也随之减小。 故选C。 17. 如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体）、活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m、横截面积为S，大气压强为，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。求： （1）初始时，缸内气体的压强； （2）活塞下降的高度； （3）该过程缸内气体内能的变化量______，外界对其所做的功______。 【答案】（1） （2） （3） ①. 0 ②. 【解析】 【小问1详解】 对活塞受力分析可知 解得 【小问2详解】 对活塞受力分析 可得 对封闭气体列理想气体状态方程 可得 【小问3详解】 [1]因为气体温度不变所以气体内能不变 [2] 根据能量守恒可知整个过程外界对其所做的功等于活塞和物体减少的重力势能，故可得外界对其所做的功 18. 如图所示，是一款考验“力度把控能力”游戏装置示意图。高为h=0.4m的水平台面左端固定发射小筒OA，筒壁光滑。可视为质点的小球质量m=0.2kg，静止在O处，通过手拍击对小球做功，进入后面的轨道。改变拍击力度，使小球获得不同的初动能。在AB段运动时，受到的阻力为0.5mg，长度为L=0.5m，BC和CD均为半径r=0.1m的四分之一光滑圆弧管道，DP段为半径R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道。PQ为竖直圆筒，筒口P与桌面等高，小球在圆筒内运动时所受阻力大小恒为f=1N，小球与筒底碰撞后以原速率反弹。发射小筒、圆弧管道和圆筒的内径都略大于小球直径，轨道的连接处均相切且平滑。求： （1）若拍击时，手对小球做功W1=1.2J，则球刚进入BC管道B点时对管道的压力； （2）小球从O处击出至第一次到达P过程恰好不脱离轨道，则拍击时手对小球做功W2为多少； （3）小球从O处击出至第一次到达P过程不脱离轨道的情况下，试讨论小球在PQ圆筒中运动的路程s与拍击时手对小球做功W的函数关系。 【答案】（1）16N，方向竖直向下；（2）1.1J；（3），；， 【解析】 【详解】（1）球由释放到B点过程中，根据动能定理 解得 在B点时，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，球刚进入BC管道B点时对管道的压力为16N，方向竖直向下。 （2）第一次到达P过程恰好不脱离轨道，则小球在D点时，重力恰好提供向心力，由击处到D点过程，根据动能定理 在D点时 解得 （3）由上分析可知，小球从O处击出至第一次到达P过程不脱离轨道的情况下，必定有 若小球与筒底第一次碰撞后，小球刚好反弹到P点，根据动能定理 解得 故若 小球在PQ圆筒中运动的路程 当 时，小球最终静止在筒底，根据动能定理 解得 综上，小球在PQ圆筒中运动的路程s与拍击时手对小球做功W的函数关系为 ， ， 19. 如图所示，两光滑平行金属导轨正对放置，均由三部分组成，倾斜部分与水平面的夹角均为、长度均为，在水平部分正中间通过导线连接电容为的电容器。水平部分两侧边缘分别垂直放置光滑金属杆、，金属杆质量均为、长度均为。开关处于断开状态，左侧倾斜导轨间有垂直该部分导轨所在平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，右侧倾斜导轨间有垂直该部分导轨所在平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。已知重力加速度为，导轨间距为。某时刻杆在微小扰动下开始下滑。已知杆运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨与杆的电阻均可忽略。 （1）金属杆下滑过程中电容器哪个极板电势高? （2）杆下滑到倾斜导轨底端时，求电容器两极板间的电势差和电容器储存的能量。 （3）杆滑离导轨后，闭合开关，杆在微小扰动下开始下滑，最终以速度滑离导轨。 ①求杆在倾斜导轨上滑动的时间。 ②求杆下滑过程中整个电路因电流变化产生电磁辐射损失的能量（电容器储存的能量，其中为常数且未知）。 【答案】（1）极板 （2）， （3）①；② 【解析】 【小问1详解】 杆沿斜导轨下滑，由右手定则可知，回路中的电流由流向，则B极板电势高； 【小问2详解】 杆下滑过程中，设某时刻回路中电流为，之后一段较短时间内，对电容器有 杆的加速度满足 由法拉第电磁感应定律可得，杆产生感应电动势的变化量 由加速度的定义有 联立得 杆沿斜导轨向下做匀加速直线运动；根据匀变速直线运动规律可得，杆运动到斜导轨底端时的速度满足 杆下滑到倾斜导轨底端时电容器两极板间的电势差 联立得 杆下滑过程中，回路电流恒定，则杆减小的重力势能等于杆增加的动能和电容器储存能量之和；则杆下滑到倾斜导轨底端时，电容器储存的能量 【小问3详解】 ①设杆下滑过程中通过杆的平均电流为 对杆下滑过程，根据动量定理有 整个过程中，B板所带电荷量的变化量的大小 即通过杆横截面的电荷量; 其中 联立得 ②结合题述和（2）中分析可得 在杆下滑过程中，由能量守恒有 联立得 20. 某小组基于“试探电荷”的思想，设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置，其模型如图所示．该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块（图中长方体区域）组成。为场测量模块的中截面。以中点O为坐标原点，方向为x轴正方向，在平面上建立平面直角坐标系。带电粒子经粒子加速器加速后可从O点沿y轴正方向射入。选择开关拨到挡可在模块内开启垂直于平面的待测匀强磁场，长为的区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向；拨到挡可在模块内开启平行于x轴的待测匀强电场，长为l的和区间标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度v入射，其质量为m、电荷量为，带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。 （1）开关拨到挡时，在区间处探测到带电粒子，求磁感应强度的方向和大小； （2）开关拨到挡时，在处探测到带电粒子，求电场强度的方向和大小； （3）求该装置区间和区间的探测量程。若粒子加速器的电压为U，要进一步扩大量程，U应增大还是减小？请简要说明。 【答案】（1），垂直纸面向外 （2），水平向右 （3）；，要进一步扩大量程，U 应减小。 【解析】 【小问1详解】 带正电的粒子向右偏转，受洛伦兹力方向向右，由左手定则可知，磁感应强度的方向垂直纸面向外。 由几何关系，可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r与的关系为 2r= 根据牛顿第二定律，得 解得 【小问2详解】 由带正电粒子向右偏转，故电场力水平向右，可判断电场方向水平向右。 带正电的粒子射入电场中做类平抛运动。由水平方向、竖直方向位移公式 ， 牛顿第二定律可得 联立解得 【小问3详解】 ①若测量磁感应强度的大小和方向：设磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律 动能定理 由几何关系得 联立解得 由磁感应强度表达式可知，r越大B越小，根据左右对称性关系，所以量程为。 若粒子加速器的电压为U，则磁感应强度的表达式为 可知U应减小，B最小值越小，从而进一步扩大量程。 ②若表征电场强度大小和方向：当运动时间最长，水平位移最大时，电场强度最小。由水平方向、竖直方向位移公式 ， 牛顿第二定律可得 联立解得 由根据左右对称性关系，所以量程为 当电压为U时，由动能定理 整理得 可知U应减小，E最小值越小，从而进一步扩大量程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期浙江省名校协作体适应性试题 高三年级物理学科 考生须知： 1．本卷满分100分，考试时间90分钟； 2．答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号； 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题卷。 5．2024学年第二学期浙江省名校协作体联考将于2.13—2.14进行，本卷仅供模拟训练使用。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30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. 核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置，并应用在“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚的氧化物，核反应方程为。则X为（　　） A. B. C. D. 2. 神舟十九号载人飞船与中国空间站完成自主交会对接后形成一个组合体。该组合体在距地面高约（高于近地轨道高度）的轨道上运行，其轨道可近似视为圆。已知地球静止卫星位于地面上方高度约处，则该组合体（ ） A. 运行速度大于，运行周期小于地球静止卫星的周期 B. 运行速度大于，运行周期大于地球静止卫星的周期 C. 运行速度小于，运行周期小于地球静止卫星的周期 D. 运行速度小于，运行周期大于地球静止卫星的周期 3. 如图甲所示，某一均匀介质中，两列沿相反方向传播的横波，形状上下对称，振幅和波长均相同，质点的振动方向沿竖直方向。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙所示。则此刻（　　） A. a、b均向上运动 B. a、b均静止不动 C. a向上运动、b向下运动 D. a向下运动、b向上运动 4. 如图所示，三角形金属线框置于匀强磁场中，绕固定轴匀速转动，当线框平面与磁场方向垂直时，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线框的磁通量为0 B. 线框中的感应电流为0 C. 线框中的感应电动势最大 D. 线框所受安培力最大 5. 电能远距离输送时需要使用变压器进行升压和降压，图为远距离输电的电路示意图。升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，T1原线圈上接有电压有效值恒定的交变电源，R为输电线的电阻，T2的副线圈并联多个用电器，对于此电路，下列分析正确的有（　　） A. T1的输出电压等于R两端的电压 B. T1的输出功率一定等于T2的输入功率 C. 若T2的副线圈并联的用电器增多，R消耗的功率增大 D. 若T2的副线圈并联的用电器增多，T2输出电压不变 6. 如图所示，“套圈”活动中，某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出，分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品．若套环可近似视为质点，不计空气阻力，则（ ） A. 套中Ⅰ号物品，套环被抛出的速度较大 B. 套中Ⅰ号物品，重力对套环做功较小 C. 套中Ⅱ号物品，套环飞行时间较长 D. 套中Ⅱ号物品，套环动能变化量较小 7. 某电场的电势随位置的变化关系如图所示，点为坐标原点，、、、为轴上的四个点。一带正电粒子从点由静止释放，在电场力作用下沿轴运动，不计重力，则粒子（　　） A. 在点与点所受电场力相同 B. 在点的电势能大于点的电势能 C. 将在之间做周期性运动 D. 将沿轴负方向运动，可以到达点 8. 如图甲所示，两薄木板A、B质量相同，其中木板A与墙面间的动摩擦因数为，木板B与木板A间的动摩擦因数为，光滑重球被轻质细绳跨过定滑轮拉住，整个系统处于静止状态。现缓缓释放细绳使重球缓慢下降，对可能出现的情况，下列说法正确的是（　　） A. 若，会出现图乙所示情况 B. 若，会出现图丙所示情况 C. 若出现图乙所示情况，只要 D. 要出现图丙所示情况，必有 9. 用薄玻璃制作的平面镜X挂在墙上，某同学站在镜前恰能看到自己的全身像，如图甲所示把X换成用厚玻璃制作的平面镜Y，如图乙所示。若该同学仍能看到自己的全身像，那么在竖直方向上，Y相对于X上边缘至少高△l1，下边缘至少低△l2，不计玻璃侧面透光和表面反射，则（　　） A. △l1=△l2=0 B. △l1=△l2>0 C. △l1>△l2>0 D. △l2>△l1>0 10. 无限长平行直导线a、b每单位长度之间都通过相同的绝缘轻弹簧连接。如图，若b水平固定，将a悬挂在弹簧下端，平衡时弹簧的伸长量为；再在两导线内通入大小均为I的电流，方向相反，平衡时弹簧又伸长了。若a水平固定，将b悬挂在弹簧下端，两导线内通入大小均为2I的电流，方向相同，平衡后弹簧的伸长量恰为。已知通电无限长直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与距导线的距离成反比。则a、b单位长度的质量比为（　　） A. B. C. D. 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 一小物块向左冲上水平向右运动的木板，二者速度大小分别为，此后木板的速度v随时间t变化的图像如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。整个运动过程中（　　） A. 物块的运动方向不变 B. 物块的加速度方向不变 C. 物块相对木板的运动方向不变 D. 物块与木板的加速度大小相等 12. 氢原子能级图如图所示，若大量氢原子处于，2，3，4的能级状态，已知普朗克常量，某锑铯化合物的逸出功为2.0eV，则（　　） A. 这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率的光 B. 这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为 C. 这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出 D. 一个动能为12.5eV的电子碰撞一个基态氢原子不能使其跃迁到激发态 13. 如图（a），在光滑绝缘水平桌面内建立直角坐标系Oxy，空间内存在与桌面垂直的匀强磁场一质量为m、带电量为q的小球在桌面内做圆周运动。平行光沿x轴正方向照射，垂直光照方向放置的接收器记录小球不同时刻的投影位置。投影坐标y随时间t的变化曲线如图（b）所示，则（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 投影的速度最大值为 C. 时间内，投影做匀速直线运动 D. 时间内，投影的位移大小为 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 某实验小组利用图甲所示装置测量角速度等物理量，实验过程如下： ①按照图甲安装实验装置； ②将纸带沿着圆盘缠绕一圈，用笔做好记号，将这一圈纸带取下来，沿着米尺展开，测得其长度为78.50cm； ③让纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带上端用双面胶粘在圆盘上下端连接一钩码。调节圆盘和打点计时器的相对位置，使圆盘所在的竖直面与打点计时器限位孔所在的竖直面垂直，保证纸带竖直悬挂； ④转动圆盘，让部分纸带缠绕在圆盘上。接通电源，释放纸带，钩码通过纸带带动圆盘顺时针转动。 实验得到的一段纸带如图乙所示，纸带上相邻计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器打点的周期为0.02s，取3.14。以下计算结果均保留3位有效数字。 （1）在打出AB段纸带的时间内，钩码平均速度大小是______m/s； （2）在打出C点时，圆盘转动的角速度大小是______； （3）在打出AF段纸带的时间内，关于圆盘转动的角速度大小随时间的变化关系，下列可能正确的是______。 A. B. C. D. 15. 某实验小组通过查阅课外书了解到在如图甲所示的电路中，当两个电池的电动势相等，即时，灵敏电流计G示数为0。受此启发，他们从实验室中找来一些器材，设计了如图乙所示电路来测量一待测电源的电动势。图乙中，标准电源的电动势和定值电阻的阻值均为已知量，G为灵敏电流计，ac为一根粗细均匀的电阻线，T为滑动触头，可在电阻线上移动，触点为b。 图甲 图乙 （1）查询教材可知电阻线的电阻率为，用螺旋测微器测量电阻线的横截面直径D如图丙所示，则______mm。 图丙 （2）按图乙连接实物电路。单刀多掷开关K从“0”挡调到“1”挡，再调节滑动变阻器的滑片P，使灵敏电流计G示数为0，此时，标准电源的内阻两端电压是______，通过定值电阻的电流强度是______； （3）保持滑动变阻器的滑片P不动，将K置于“2”挡，调节______，使灵敏电流计G示数为0，并测量______。用已知量和测量量的符号表示待测电源的电动势为______。 16. 小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。 （1）小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为2.4m，两次所用双缝间距分别为0.30mm和0.45mm，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为______mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为______nm（结果保留三位有效数字）。 （2）若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁1.2m处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是（　　） A. 条纹间距变大 B. 条纹间距不变 C. 条纹间距变小 D. 条纹消失 17. 如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体）、活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m、横截面积为S，大气压强为，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。求： （1）初始时，缸内气体的压强； （2）活塞下降的高度； （3）该过程缸内气体内能的变化量______，外界对其所做的功______。 18. 如图所示，是一款考验“力度把控能力”游戏装置示意图。高为h=0.4m的水平台面左端固定发射小筒OA，筒壁光滑。可视为质点的小球质量m=0.2kg，静止在O处，通过手拍击对小球做功，进入后面的轨道。改变拍击力度，使小球获得不同的初动能。在AB段运动时，受到的阻力为0.5mg，长度为L=0.5m，BC和CD均为半径r=0.1m的四分之一光滑圆弧管道，DP段为半径R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道。PQ为竖直圆筒，筒口P与桌面等高，小球在圆筒内运动时所受阻力大小恒为f=1N，小球与筒底碰撞后以原速率反弹。发射小筒、圆弧管道和圆筒的内径都略大于小球直径，轨道的连接处均相切且平滑。求： （1）若拍击时，手对小球做功W1=1.2J，则球刚进入BC管道B点时对管道的压力； （2）小球从O处击出至第一次到达P过程恰好不脱离轨道，则拍击时手对小球做功W2为多少； （3）小球从O处击出至第一次到达P过程不脱离轨道的情况下，试讨论小球在PQ圆筒中运动的路程s与拍击时手对小球做功W的函数关系。 19. 如图所示，两光滑平行金属导轨正对放置，均由三部分组成，倾斜部分与水平面的夹角均为、长度均为，在水平部分正中间通过导线连接电容为的电容器。水平部分两侧边缘分别垂直放置光滑金属杆、，金属杆质量均为、长度均为。开关处于断开状态，左侧倾斜导轨间有垂直该部分导轨所在平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，右侧倾斜导轨间有垂直该部分导轨所在平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。已知重力加速度为，导轨间距为。某时刻杆在微小扰动下开始下滑。已知杆运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨与杆的电阻均可忽略。 （1）金属杆下滑过程中电容器哪个极板电势高? （2）杆下滑到倾斜导轨底端时，求电容器两极板间的电势差和电容器储存的能量。 （3）杆滑离导轨后，闭合开关，杆在微小扰动下开始下滑，最终以速度滑离导轨。 ①求杆在倾斜导轨上滑动的时间。 ②求杆下滑过程中整个电路因电流变化产生电磁辐射损失的能量（电容器储存的能量，其中为常数且未知）。 20. 某小组基于“试探电荷”的思想，设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置，其模型如图所示．该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块（图中长方体区域）组成。为场测量模块的中截面。以中点O为坐标原点，方向为x轴正方向，在平面上建立平面直角坐标系。带电粒子经粒子加速器加速后可从O点沿y轴正方向射入。选择开关拨到挡可在模块内开启垂直于平面的待测匀强磁场，长为的区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向；拨到挡可在模块内开启平行于x轴的待测匀强电场，长为l的和区间标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度v入射，其质量为m、电荷量为，带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。 （1）开关拨到挡时，在区间处探测到带电粒子，求磁感应强度的方向和大小； （2）开关拨到挡时，在处探测到带电粒子，求电场强度的方向和大小； （3）求该装置区间和区间的探测量程。若粒子加速器的电压为U，要进一步扩大量程，U应增大还是减小？请简要说明。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $