浙江省A9协作体2023-2024学年高三物理上学期8月开学联考试题（Word版附解析）

浙江江省A9协作体暑假返校联考高三物理试题卷本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。考生注意：1.答题前，请务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。4.可能用到的相关公式或参数：选择题部分一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共29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.奶茶高糖分、高脂肪、高热量，图中展示了不同类型奶茶的热量值，在国际单位制中与图中“kcal”对应的单位是（）A.摄氏度℃B.瓦特WC.焦耳JD.毫升mL【答案】C【解析】【详解】图中展示了不同类型奶茶的热量值，且已知1kcal指1kg水升高1°C所需热量，而热量的单位为焦耳，则在国际单位制中与图中“kcal”对应的单位是焦耳。故选C。2.大雁在迁徙时整个队伍大部分时间实际上都是匀速飞行，这是为了进行长途迁徙而采取的有效措施。下列说法正确的是（　　） A.以地面作为参考系，头雁是静止的B.若研究“雁阵”从一处飞往另一处的时间，则可以将“雁阵”看做一个质点C.摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍照片，应该以地面做参考系D.研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时，可以将头雁看做质点【答案】B【解析】【详解】A．以地面作为参考系，头雁相对于地面的位置发生改变，头雁是运动的，A错误；B．若研究“雁阵”从一处飞往另一处的时间，“雁阵”的形状和体积可以忽略，则可以将“雁阵”看做一个质点，B正确；C．由于大雁在匀速飞行，摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍照片，应该雁群中的某只大雁做参考系，C错误；D．研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时，不能忽略大雁的形状与体积，头雁不能看做质点，D错误。故选B。3.在物理发展史上这么多科学家都作出了不可磨灭的贡献，下列有关说法正确的是（　　）A.伽利略研究了自由落体运动并提出了能量守恒定律B.普朗克最先提出能量子概念，并解释了光电效应现象C.法拉第提出电场的概念，并提出用场线描述场D.牛顿提出了万有引力定律并精确测量出引力常量G【答案】C【解析】【详解】A．伽利略研究了自由落体运动，迈尔提出了能量守恒定律，故A错误；B．普朗克最先提出能量子概念，爱因斯坦解释了光电效应现象，故B错误；C．法拉第提出电场的概念，并提出用场线描述场，故C正确；D．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许精确测量出引力常量G，故D错误。故选C。 4.新学期布置教室要挂一个城市文化宣传框，若粘钩的承重能力足够大，则以下几种悬挂方式中绳的张力最小的是（不计绳子的质量）（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】合力一定，两个分力大小相等，分力夹角越大，分力越大；夹角越小，分力越小；由图可知A中两边绳子夹角最小，则绳子拉力最小。故选A。5.气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微波颗粒，关于封闭环境中的气溶胶微粒，下列说法下列说法正确的是（　　）A.气溶胶微粒越大，运动越明显B.温度升高，每个气溶胶微粒运动都会变快C.肉眼不可见气溶胶微粒运动实质上就是分子的运动D.气溶胶微粒在空气中的无规则运动可以看作布朗运动【答案】D【解析】【详解】A．气溶胶微粒越大，撞击的分子数多，不平衡性越不明显，运动越不明显，A错误；B．温度升高，平均速度变快，不是每个微粒都变快，B错误；CD．气溶胶微粒的运动属于布朗运动，与可见或不可见无关，C错误，D正确。故选D。6.中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示，包括大小齿轮、压嘴座等部件。大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中并相互咬合，、两点分别位于大小齿轮的边缘，点位于大齿轮半径的中点。当修正带被匀 速拉动进行字迹修改时（　　）A.转速B.线速度C.角速度D.向心加速度【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．、两点分别位于大小齿轮的边缘，属于齿轮传动，所以由可得故AB错误；CD．a、c两点属于同轴转动，所以由可得故C正确，D错误。故选C。7.神舟十六号载人飞船与空间站天和核心舱对接后将在轨驻留，计划于2023年11月返回。在轨驻留期间 飞船绕地球做半径为r的匀速圆周运动。已知地球的质量为M、半径为R，飞船的质量为m，引力常量为G。则飞船的（　　）A.动能为B.周期为C.角速度为D.向心加速度为【答案】B【解析】【详解】A．万有引力提供向心力可知飞船的动能为联立以上两个方程解得故A错误；B．根据万有引力提供向心力可知解得故B正确；C．根据万有引力提供向心力可知解得故C错误；D．根据圆周运动规律可知向心加速度 故D错误。故选B。8.如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a向右加速运动。货箱中石块B的质量为m，则关于石块B的受力说法正确的是（　　）A.石块B受到周围其他石块的作用力方向水平向右，大于等于maB.石块B受到周围其他石块的作用力方向斜向右上，大小等于C.如果货车的加速度很小，石块B受到周围其他石块的作用力可能为零D.如果货车的加速度很大，石块B受到周围其他石块的作用力可能为零【答案】B【解析】【详解】AB．石块具有向右的加速度，由于重力方向竖直向下，则石块B受到周围其他石块的作用力方向斜向右上方，且A错误，B正确；CD．只有自由落体运动的状态下，石块B受到周围其他石块的作用力为零，CD错误。故选B。9.广州塔尖装有避雷针，某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象，如图甲所示。若避雷针上方的乌云带负电，以下说法正确的是（　　）A.图乙中的虚线表示电场线B.b点场强大于a点场强 C.a、b两点的电势相等D.同一负电荷在b点的电势能大于在a点的电势能【答案】B【解析】【详解】A．图乙中的虚线表示等差等势面，A错误；B．b点等差等势面较密集，则场强较大，B正确；C．乌云带负电，则电场线向上，a点电势低于b点电势，C错误；D．负电荷在电势高的位置电势能小，则b点的电势能较小，D错误。故选B。10.一测试用的导弹在地面附近的运动轨迹如图中曲线所示，坐标x轴为水平方向，y轴为竖直方向，到达a点时关闭推进器。已知推力方向和空气阻力方向始终与导弹运动方向在同一直线，空气阻力大小与导弹速率二次方成正比，图中a、c高度相同，b为导弹轨迹最高点，则导弹在飞行过程中（　　）A.b点时速率为零B.Oa阶段可能做直线运动C.a点的动量大小大于c点的动量大小D.ab和bc阶段，重力冲量大小相等【答案】C【解析】【详解】A．在最高点，导弹竖直速度为零，水平速度不为零，故A错误；B．Oa阶段导弹受到推力、重力和空气阻力的作用，推力方向和空气阻力方向始终与导弹运动方向在同一直线，重力与导弹运动方向不在同一直线，可知导弹的合力方向与导弹运动方向不在同一直线，故导弹做曲线运动，故B错误；C．由于空气阻力，关闭推进器后，导弹的机械能逐渐减少，可知a点的机械能大于c点的机械能，a、c高度相同，导弹的重力势能相同，a点的动能大于c点的动能，a点的速度大于c点的速度，故a点的动量大小大于c点的动量大小，故C正确；D．由于存在空气阻力，空气阻力大小与导弹速率二次方成正比，可知在竖直方向上导弹上升的速度大于下降的速度，a、c高度相同，可知导弹ab阶段运动时间小于bc阶段运动时间，故ab阶段重力冲量大小小于bc阶段重力冲量大小，故D错误。故选C。11.如图所示，将一铝质的薄圆管竖直放在表面绝缘的台秤上，整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大 小与时间成正比（B=kt）的均匀磁场中。则从t=0时刻开始，下列说法正确的是（　　）A.圆管中的感应电流随时间的推移而增大B.圆管中所受安培力随时间的推移而增大C.圆管所受安培力的合力方向竖直向下D.台秤的读数随时间的推移不发生变化【答案】D【解析】【详解】A．磁感应强度大小与时间成正比，根据电磁感应定律可知圆管中的感应电流大小恒定，故A错误；BC．圆管中的感应电流在水平面内，构成闭合回路，根据左手定则可知，各段微小电流所受安培力的合力为零，故BC错误；D．台秤的读数始终等于圆管的重力，大小不变，台秤的读数随时间的推移不发生变化，故D正确。故选D。12.为测量储物罐中不导电液体的高度，有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知液面的升降情况。关于此装置下面说法正确的是（　　）A.电源电动势越小，则振荡电流的频率越低B.当电路中电流最大时，电容器两端电压也最大C.开关a拨向b瞬间，电感L的自感电动势为最大D.检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在升高 【答案】C【解析】【详解】A．振荡电流的频率则振荡频率与电源电动势无关，选项A错误；B．当电路中电流最大时，电容器放电完毕，此时电容器两端电压最小，选项B错误；C．开关a拨向b瞬间，电流最小，电流变化率最大，即电感L的自感电动势为最大，选项C正确；D．检测到振荡电流的频率增加，说明电容器的电容减小，根据则ε减小，即液面高度在降低，选项D错误。故选C。13.一种“光开关”的核心区如图中虚线框区域所示，其中1、2是两个完全相同的截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚线框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同的均匀介质以实现开关功能。单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”。已知棱镜对a光的折射率为1.5。下列说法正确的是（　　）A.单色光a在棱镜中的波长是在真空中的波长的1.5倍B.若a光能通过两块棱镜，则出射光线可能不平行于入射光aC.若充入的介质相对棱镜是光疏介质，则有可能实现“开”功能D.若充入的介质相对棱镜是光密介质，则有可能实现“关”功能【答案】BC【解析】【详解】A．由光在介质中的速度与折射率的关系，速度与波长的关系可得可知c和频率f不变，波长变为在真空中的倍，A错误； B．如果充入的介质折射率与棱镜相同，则传播方向一定不改变，如果充入的介质折射率与棱镜不相同，则传播方向一定改变，因此若a光能通过两块棱镜，则出射光线可能不平行于入射光a，B正确；C．若充入的介质相对棱镜是光疏介质，单色光a在1的斜边有可能不发生全反射，则有可能实现“开”功能，C正确；D．若充入的介质相对棱镜是光密介质，单色光a由光疏到光密，不会发生全反射，一定会进入2区域，则没有可能实现“关”功能，D错误。故选BC。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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）14.如图甲所示，某一简谐横波从介质1进入介质2中继续传播，A、B、C为传播方向上的三个点。图乙为t=0时A质点右侧介质1中的部分波形图，此时波恰好传播至介质2中的B点，图丙为该时刻之后B质点的振动图像。已知B、C两质点间的距离0.75cm，波在介质2中的传播速度为。下列说法中正确的是（　　）A.质点A起振时速度方向为y轴负方向B.时质点C第一次到达波谷C.在0~0.01s内，A经过的路程为1cmD.质点C与质点B振动的相位差为【答案】AB【解析】【详解】A．由图丙可知质点B起振速度方向为y轴负方向，质点A、B、C三点的起振方向相同，故质点A起振时速度方向为y轴负方向，故A正确；B．波在介质2中从B到C的时间为质点C振动的时间为可知时质点C第一次到达波谷，故B正确； C．在0~0.01s内，A经过的路程为故C错误；D．质点C与质点B振动的相位差为故D错误。故选AB。15.下列说法正确的是（　　）A.如图甲肥皂膜上出现的干涉条纹是灯焰直接发出的光与肥皂膜上的反射光产生干涉的结果B.如图乙为了拍出更清晰的汽车内景照片，可在相机镜头上加偏振片以减弱汽车挡风玻璃表面反射光的影响C.如图丙是电子束穿过铝箔后的衍射图样，说明实物粒子具有波动性D.如图丁是紫外线消毒灯，紫外线灯消毒的工作原理利用了光电效应【答案】BC【解析】【详解】A．肥皂膜上出现的干涉条纹的产生是由于光线在膜前后表面反射形成的两列光波的叠加形成的，故A错误；B．可在相机镜头上加偏振片可以减弱汽车挡风玻璃表面反射光的影响，故B正确；C．衍射是波特有的现象，电子束穿过铝箔后的衍射图样，说明实物粒子具有波动性，故C正确；D．紫外线消毒是利用了紫外线可以杀菌的特性，故D错误。故选BC。非选择题部分三、非选择题（本题共6小题，共55分）16.某实验小组按照图甲、乙、丙三种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。已知图丙中的手机传感器可以测量细线上拉力的大小。实验中，用天平测量小车的质量，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小。 ①上述方案中，需要平衡摩擦力的实验是___________，需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车质量的实验是___________。A．甲B．乙C．丙②按照图甲方案实验时，实验小组成员没有进行平衡摩擦力这一步骤，他将每组数据在坐标纸上描点、画线得到的a-F图像，可能是图中的___________（填“A”“B”或“C”）图线。③按照图甲方案通过正确操作，得到图戊所示纸带，已知交流电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度大小为___________（结果保留两位有效数字），则通过分析该实验可知___________（填“满足”或者“不满足”）砂子和砂桶的质量远小于小车质量。④按照图丙方案正确操作后，发现用牛顿第二定律计算出的小车加速度明显大于用打点计时器测得的加速度，可能的原因是___________。【答案】①.ABC②.A③.A④.1.8⑤.不满足⑥.放置了手机，手机和小车整体质量变大，用牛顿第二定律计算时没有加手机的质量 【解析】【详解】①[1]为了使细线上的拉力等于小车所受的合力，甲、乙、丙三种方案都需要平衡摩擦力，可知ABC正确。故选ABC。[2]甲方案砂和砂桶质量没有测出，因此要用砂和砂桶的总重力充当细线的拉力，为使砂和砂桶的总重力等于细线的拉力，则甲方案需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车质量，乙和丙两种方案不需要，因为两种方案分别由弹簧测力计和手机传感器来测量细线上拉力的大小，A正确，BC错误。故选A。②[3]按照图甲方案实验时，没有进行平衡摩擦力，画线得到的a-F图像如图丁所示，由图丁可知，因没有平衡摩擦力，当细线上的拉力小于摩擦力时，小车加速度是零，只有细线上的拉力大于摩擦力时，小车加速度不是零，因此得到的a-F图像，可能是图中的A。③[4]已知交流电源的频率为50Hz，由图戊可知，纸带上相邻两计数点间的时间间隔为由匀变速直线运动的推论，可得小车运动的加速度大小为[5]由匀变速直线运动的推论，可得小车运动的加速度大小为对甲方案实验，设砂和砂桶的总质量为m，小车质量为M，以小车及砂和砂桶组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律，则有小车的加速度为小车所受的合外力则有当时 当m增大到时，则有可知随砂和砂桶的质量m增大时，小车的加速度逐渐减小，因此通过分析该实验可知不满足砂子和砂桶的质量远小于小车质量。④[6]可能的原因是：用打点计时器测得加速度时，由于小车上放置了手机传感器，导致了手机传感器与小车整体的质量增大，因此测得的加速度要小于不加手机传感器时的加速度，用牛顿第二定律计算小车的加速度时，没有加手机传感器的质量，因此按照图丙方案正确操作后，用牛顿第二定律计算出的小车加速度明显大于用打点计时器测得的加速度。17.在测量电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了如下器材和参考电路：电压表V1（量程3V，内阻约6）电压表V2（量程1V，内阻约6）电流表A1（量程0.6A，内阻约0.1）电流表A2（量程2mA，内阻约1）滑动变阻器R1（最大阻值3）滑动变阻器R2（最大阻值10）定值电阻R3（阻值1）开关，导线若干A．B．C．D．(1)甲同学想要测量马铃薯电池的电动势（约1.0V）和内阻（约500）。选用合适器材后，应选择最优电 路___________（填写参考电路对应的字母）进行测量。(2)乙同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻。选用合适器材后，应选择最优电路___________（填写参考电路对应的字母）进行测量。(3)乙同学将测得数据在坐标纸上描点如图。请画出U-I图象_______，并求出电动势E为___________V，内阻r为___________（小数点后保留两位）。【答案】①.A②.C③.④.⑤.【解析】 【详解】(1)[1]马铃薯电池的电动势较小，B图中电压表分流，所以电流表测量的干路电流偏小，则电动势测量值偏小，所以不宜选用；选择A图测量的干路电流准确，根据闭合电路欧姆定律可知可知当时，断路电压即为电动势，所以A图能准确测量马铃薯的电动势，内阻测量偏大，为电流表和马铃薯内阻之和，但因为马铃薯内阻远大于电流表内阻，所以误差较小，故选A图。(2)[2]新的干电池内阻较小，所以需要给电池串联一个定值电阻，方便测量，而D图中测量的内阻为电流表内阻、电源内阻和定值电阻之和，因为干电池内阻较小，所以内阻的测量会引起较大误差，所以选择C图。(3)[3]做出图象如图[4]根据闭合电路欧姆定律变形得则图线纵截距即为电源电动势[5]根据图象斜率可知则电源内阻为 18.如图甲所示，向一个竖直放置的空铝饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内吸入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温度。已知铝罐的容积是，吸管内部粗细均匀，横截面积为，吸管的有效长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离罐口10cm。（1）在吸管上标刻温度值，刻度是否均匀？（2）试推导摄氏温度t关于油柱离罐口距离h的表达式；（3）某同学以图乙所示方式使用上述标好刻度的气温计，试判断测量值较实际值偏大、偏小还是准确，简要说明原因。【答案】（1）均匀；（2）℃；（3）偏大，见解析【解析】【详解】（1）根据油柱体积随温度均匀变化，则刻度是均匀。（2）初状态，任意态，由得℃ （3）由可得由于油柱重力产生压强的影响没有了，偏大，则测得的偏大。19.如图所示，质量均为m=0.4kg的两个小物块A、B（均可视为质点）放置在水平地面上，竖直平面内半径R=0.4m的半圆形轨道与水平地面相切于C点，弹簧左端固定。移动物块A压缩弹簧到某一位置（在弹簧弹性限度内），由静止释放物块A，物块A离开弹簧后与物块B碰撞并黏在一起以共同速度v=5m/s向右运动，运动过程中经过一段长为s、动摩擦因数的水平面后，冲上圆轨道。轨道其余部分均不摩擦。（g取10）（1）刚要释放物块A时弹簧的弹性势能是多大？（2）若s=1m，求两物块刚过C点时对轨道的压力大小。（3）若两物块能冲上圆形轨道，且不脱离圆形轨道（从最高点飞出之前），s应满足什么条件？【答案】（1）20J；（2）50N；（3）或【解析】【详解】（1）物块A、B碰撞动量守恒有可得物块A的初速度为刚要释放物块A时弹簧的弹性势能为（2）设两物块经过C点时速度为，两物块受到轨道支持力为，由功能关系得 根据牛顿第二定律有联立解得由牛顿第三定律知，两物块对轨道的压力大小为50N。（3）物块不脱离轨道有两种情况：①能过轨道最高点。设物块经过半圆形轨道最高点的最小速度为，则解得物块从碰撞后到经过最高点过程中，由功能关系有解得②物块上滑最大高度不超过圆弧。设物块刚好到达圆弧处速度为物块从碰撞后到最高点，由功能关系有物块能滑出粗糙水平面，由功能关系有解得综上可知，s应满足的条件是或 20.如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置并固定，倾角为，间距为L，顶端接有阻值为R的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图乙所示的磁场，t=0时磁场方向垂直导轨平面向下，质量为m、电阻为r的金属棒水平锁定在距导轨顶端L处，并与导轨始终良好接触，不计导轨的电阻。（已知L=1m，，，，，，m=0.1kg，）（1）在时，金属棒中电流的方向和所受安培力；（2）在时间内电阻R上产生的焦耳热；（3）若在时金属棒解除锁定，金属棒稳定时的速度v；（4）假设从时刻金属棒解除锁定开始到其速度达到稳定过程中沿导轨下滑的距离为s=4m，求该过程中金属棒产生的焦耳热和流经金属棒的电荷量。【答案】（1）电流方向为N→M，，方向沿斜面向下；（2）；（3）；（4），【解析】【详解】（1）由楞次定律及安培定则可知，电流方向为N→M在时间内，回路中磁感应强度的变化率恒为根据法拉第电磁感应定律可得由闭合电路欧姆定律可得 在时，由题图可知金属棒受到安培力的大小为方向沿斜面向下（2）在时间内电流恒为根据焦耳定律得（3）金属棒稳定时受力平衡得（4）根据动能定理得根据得 21.如图所示，空间中放置一个平行板电容器MN，板长和板间距均为，两极板上电压，。极板右侧是一个无穷大匀强磁场区域，方向垂直纸面向里。磁场左边界CD紧贴极板右侧，磁场中放着一块与CD平行的足够长金属板PQ，PQ与CD间距为。极板左侧是一个加速电场，加速电压为。紧靠加速电场左边界的是一个长为的线状粒子源，其上下端刚好和极板MN对齐。粒子源上均匀分布着X和Y两种粒子。X粒子的质量为m，电荷量为＋q，Y粒子的质量为4m，电荷量为＋q。两种粒子（不计初速度）经过加速电场后能从右侧的镂空栅极水平射入两极板间。现发现沿着上极板M进入偏转电场的X粒子恰好击中金属板PQ上的B点，虚线AB是平行板电容器MN的中线。不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力。求（1）X粒子在MN间运动时垂直极板方向上偏转的最大位移；（2）两种粒子在MN间的运动时垂直极板方向上偏转的最大位移之比；（3）磁感应强度B的大小；（4）金属板PQ被两种粒子都击中的区域长度d。【答案】（1）；（2）1：1；（3）；（4）【解析】【详解】（1）在加速电场中解得 偏转电场（2）从（1）问中已知经过同一个电场加速和同一个电场偏转后偏移量跟粒子无关，只能装置的参数有关，所以（3）从上面的分析已知X粒子从偏转电场两极板中间射出，在磁场中运动到B点，AB等高。由几何关系得X粒子在磁场中做圆周运动的半径X粒子出电场时的速度，根据洛伦兹力提供向心力得到（4）同一个位置进入偏转电场的X粒子和Y粒子从电场中的同一个位置出去，且出去的时候速度方向也相同。X粒子打在PQ极板上的区域长度为，，Y粒子打在PQ极板上的区域长度为又根据，所以重叠区域的长度