浙江省七彩阳光新高考研究联盟2024-2025学年高三下学期2月返校联考物理试卷（解析版）

这是一份浙江省七彩阳光新高考研究联盟2024-2025学年高三下学期2月返校联考物理试卷（解析版），共23页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题卷等内容，欢迎下载使用。
1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分90分，考试时间100分钟。
2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、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。
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. 电压单位用基本单位表述正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据电功率公式
得
电压单位用基本单位表述为。
故选D。
2. 图为运动员竖直向上跃起到最高点时，用头顶向有一定速度的足球的情景，则（ ）
A. 足球只受到重力的作用
B. 以足球为参考系，运动员是运动的
C. 运动员在最高点时，受到的合力为零
D. 研究顶到足球部位时，可以将足球视为质点
【答案】B
【解析】A．除重力外，足球还受到空气阻力作用，A错误；
B．以足球为参考系，运动员是运动的，B正确；
C．运动员受到合力为重力，C错误；
D．研究顶到足球的部位时，不能忽略足球的大小，不可以将足球视为质点，D错误。
故选B。
3. 如图是用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球每隔相等时间的位置图。刚水平抛出的小球位置标记为1，并依次将其它位置标记为2、3、4、5。不计空气阻力，则（ ）
A. 3速度大小是2速度大小的二倍
B. 5速度大小是3速度大小的二倍
C. 2、3之间的距离是1、2之间的三倍
D. 3、5之间的竖直距离是1、3之间的三倍
【答案】D
【解析】A．根据平抛运动竖直方向的运动规律
有，
故
但根据
知
故A错误；
B．同理
但根据
知
故B错误；
C．根据初速度为零的匀变速直线运动规律的推论知2、3之间的竖直距离是1、2之间的三倍，又2、3之间的水平距离等于1、2之间的水平距离，根据勾股定理知2、3之间的距离不是1、2之间的三倍，故C错误；
D．根据初速度为零匀变速直线运动规律的推论知，3、5之间的竖直距离是1、3之间的三倍，故D正确。
故选D。
4. 图1为某款瓜子去壳器，瓜子置于两圆柱体间的凹槽中，向下按压瓜子便可去壳。图2为其剖面简图，将瓜子视为等腰三角形，顶角为，竖直向下的作用力大小为F，不计瓜子自重及摩擦，若设瓜子对两边圆柱体的作用力大小为，则（ ）
A. B.
C. 增大两圆柱体的间距，减小D. 增大两圆柱体的间距，N增大
【答案】B
【解析】AB．根据题意可知
解得
故A错误，B正确；
CD．因与两圆柱体的间距无关，故CD错误。
故选B。
5. 幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶，它能分解服入体内的标记的尿素，并产生标记的二氧化碳。具有放射性，其衰变方程为，已知的半衰期为5730年，则（ ）
A. 发生了衰变
B. 结合成不同的化合物，的半衰期会发生变化
C. 衰变射出的粒子来自碳原子的核外电子
D. 分析呼出气体中标记的二氧化碳含量可判断人体是否感染幽门螺杆菌
【答案】D
【解析】A．衰变产生了电子，发生衰变，故A错误；
B．原子核的半衰期只与原子核自身有关，与其他关，故结合成不同的化合物，的半衰期不会发生变化，故B错误；
C．粒子来源于原子核，故C错误；
D．分析呼出气体中标记的二氧化碳含量可判断人体是否感染幽门螺杆菌，故D正确。
故选D。
6. 如图所示为一理想变压器，为定值电阻，一电容器并联在其两端。交流电源电压的有效值保持恒定，电流表内阻不计。现将滑动变阻器的滑片向下滑动，则（ ）
A. 原线圈两端电压在变小B. 电流表示数可能不变
C. 副线圈输出功率在增大D. 电容器极板间的电压在减小
【答案】C
【解析】AB．交流电源电压的有效值保持恒定，电流表内阻不计，可知原线圈输入电压恒定，匝数比不变，副线圈输出电压不变，滑片P向下滑动时，接入电路的阻值减小，副线圈电流增大，根据电流与匝数关系可知，原线圈电流也增大，故AB错误；
C．副线圈两端的电压不变，电流增大，输出的功率增大，故C正确；
D．副线圈电流增大，两端分得的电压增大，电容器极板间的电压也增大，故D错误。
故选C。
7. 天通一号系统是我国自主研制建设的卫星移动通信系统，天通一号系统空间段目前由01星、02星和03星三颗地球同步轨道卫星组成。天通一号卫星距地面的高度约为地球半径的5.6倍，中国空间站距地面的高度约为400km，则天通一号卫星与中国空间站相比（ ）
A. 线速度约为倍B. 角速度约为倍
C. 周期约为D. 受到的万有引力约为倍
【答案】A
【解析】A．地球半径约为6.4×103km，天通一号卫星距地面的高度约为地球半径的5.6倍，则天通一号卫星的轨道半径r1=6.6R
中国空间站距地面的高度约为400km，则中国空间站的轨道半径r2=6.8×103km≈R
根据万有引力公式提供向心力有
解得，A正确；
BC．根据万有引力公式提供向心力有
解得，
BC错误；D．根据万有引力公式有
由于天通一号卫星与中国空间站质量关系未知，无法求出万有引力的关系，D错误。
故选A。
8. 巴耳末系在可见光区的四条谱线及相应的氢原子能级图分别如图1和图2所示。四条谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ按波长依次排列，其中的一条是红光谱线，则（ ）
A. Hα是红光谱线
B. Hδ的光子波长最长
C. 处于能级的氢原子能吸收的光子，跃迁到能级
D. Hβ的光子改为Hγ的光子照射同种金属发生光电效应时，逸出的光电子最大初动能变小
【答案】A
【解析】AB．由
可得
从右向左光子的波长依次变小，频率依次变大。Hα的波长最大，是红光谱线，故A正确，B错误；
C．只有满足能级差的光子才能被氢原子吸收并发生跃迁，故C错误；
D．因Hβ的光子频率小于Hγ的光子频率，发生光电效应时逸出的光电子的最大初动能小，故D错误。
故选A。
9. 利用霍尔元件可以测量微小位移，测量精度可达，操作方便，稳定性好。其结构原理如图所示，在两块磁感应强度大小相同，同极相对放置的磁体缝隙间放入霍尔元件。元件上的E，F电极在轴上，M、N电极在轴上。以中间位置作为坐标原点，金属材料制成的霍尔元件处于该位置时，磁感应强度和霍尔电压均为0。当元件沿着方向移动时，电极便有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而实现微小位移的测量。若沿轴正方向输入恒定电流，元件沿轴正方向发生微小位移。则（ ）
A. 处电势比处电势高
B. 缝隙间的磁场是匀强磁场
C. 的大小与磁感应强度大小有关，与输入的电流强度大小无关
D. 磁感应强度的变化量与微小位移成正比
【答案】D
【解析】A．元件沿着z轴正方向移动时，磁场向左，电子受洛仑兹力作用向轴正方向偏移，处电势低，故A错误；
B．元件沿z轴正方向发生位移时，电压大小变化，故缝隙间磁场是非匀强磁场，故B错误；
C．设电子的电荷量为e，沿电流方向定向运动的平均速度为v，单位体积内自由移动的电子数为n，导体板横截面积为S，霍尔元件沿z轴厚度为d，霍尔元件上下宽度为b，电流微观表达式IH=neSv=nedbv
当达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，根据平衡条件得
联立可得
则与，均成正比，故C错误；
D．因电流大小恒定，由上述分析可知，电压大小与位移大小成正比，故与也成正比，故D正确。
故选D。
10. 如图所示直角三棱镜的和两边上均镀有全反射膜。不同的单色光束以相同的入射角从边入射，经和反射后，又从边出射，已知，下列说法正确的是（ ）
A. 不同单色光从边出射时的方向不同
B. 折射率越小的光在棱镜中的波长越小
C. 折射率越小的光在棱镜中传播的路程越短
D. 折射率为的单色光在棱镜中传播的时间最短
【答案】D
【解析】A．作出光路如图
由几何关系可知，
则从AC边射出的光束与入射光线平行，与光的颜色无关，故A错误；
B．根据
可知，折射率小，在介质中的传播速度越大，频率越小，波长越长，故B错误；
C．由图和几何关系可知折射率越小，在棱镜中走过的路程越长，故C错误；
D．如图所示，根据对称性可得图示图形
设折射角为。直角三角形边上的高，则根据折射定律，
时间为
解得折射率为
此时，时间最短，此时
故D正确。
故选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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
11. 下列说法正确的是（ ）
A. 分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的
B. 真空中的光速在相对地面速度大的惯性参考系中，其速度也更大
C. 传感器通常把力、温度、光、声、化学成分等非电学量转换为电压、电流等电学量
D. 在真空冶炼炉中，迅速变化的电流在炉体内产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化
【答案】AC
【解析】A．分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的，故A正确；
B．真空中的光速在不同的惯性参考系中的大小都是相同的，故B错误；
C．传感器通常把非电学量转换为电学量，故C正确；
D．迅速变化的电流在金属上产生涡流使金属愹化，故D错误。故选 AC。
12. 两相同波源分别位于和处，并先后从平衡位置开始垂直纸面向外振动，形成的简谐波在平面内传播。波源的起振时刻分别为和，在时，波源和传播的最远点位置分别如图中的实线圆和虚线圆所示，此时处的质点，恰好第一次回到平衡位置，则（ ）
A. 传播速度为
B. 时波源在平衡位置并向纸面内运动
C. 时平面内的波峰不会相遇
D. 振动稳定后，和连线之间有2个振动减弱点
【答案】AB
【解析】A．由题意可知，波源在的时间内传播了的距离。因此，传播速度为，故A正确；
B．波源分别在和时刻起振，在时，处的质点，第一次回到平衡位置，即运动了半个周期，则半个波长距离为1m，波长为，由题意可知，也恰好完成了半个周期，处在平衡位置并应向纸面内运动，故B正确；
C．时，波传播到的最远位置到的距离为
此时波的最远波峰到的距离为
波传播到的最远位置到的距离为
此时波的最远波峰到的距离分别为
分别以为圆心，为半径做圆，可知，时平面内的波峰会相遇，故C错误；
D．因、振动反相，中点为减弱点，即有、、3处减弱点，故D错误。故选AB。
13. 如图所示，竖直绝缘光滑圆环处于水平向右的匀强电场中，直径与竖直方向夹角，和分别为竖直和水平半径。一视为质点质量为的带电小球，在点时给小球一个初速度，使其恰能在圆环内侧做完整的圆周运动，到点时对环压力最大。已知，，。则小球做圆周运动的过程中，（ ）
A. 圆环的半径为1m
B. 在C点处的电势能最小
C. 在B点处的动量最小
D. 小球所受电场力的大小0.6N，方向水平向右
【答案】BD
【解析】A．因在点时对环压力最大，可知电场力与重力的合力即等效重力方向一定沿方向，大小为
等效重力加速度
在点，根据牛顿第二定律
在点，根据牛顿第二定律
从到过程中，根据动能定理可得
可知，值无法计算，故A错误；
B．电场力与重力的合力即等效重力方向一定沿方向，可得小球受到的电场力水平向右，小球带正电，点为光滑圆环最右端，电势最低，带电小球电势能最小，故B正确；
C．在等效重力场中，为最高点，带电小球在点的速度最小，点的动量最小，故C错误；D．小球所受电场力的大小
方向水平向右，故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）
14. 在“探究平抛运动的特点”实验中，
（1）用图1装置进行实验，下列说法正确的是______（单选）
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 竖直y轴的方向根据重锤线确定
C. 更换白纸重新实验，钢球释放的位置必须与上次实验时相同
（2）将白纸换成方格纸，每个小方格边长。选取实验记录的3个小球点迹，如图2所示，若取，则小球平抛的初速度为______（结果保留2位有效数字）
（3）图2中的点_____（选填“是”或“不是”）钢球的抛出点
（4）已知小球水平方向以初速度匀速运动，为进一步“验证机械能守恒定律”，实验小组在平抛轨迹上选取了间隔较远的两点“1”，“2”。查阅出当地的重力加速度为，测出“1”，“2”竖直距离为，则重力势能减小值。再由某点动能，得“1”运动到“2”小球动能增加值。在计算竖直速度时，下列说法正确的是______（单选）
A. 由公式计算
B. 由公式计算
C. 由平均速度等于中点时刻瞬时速度计算
【答案】（1）B （2）1.5
（3）不是 （4）C
【解析】【小问1详解】
A．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，只要到达底端时水平初速度相同即可，斜槽轨道不一定要光滑，A错误；
B．根据重力的方向总是竖直向下，竖直y轴的方向要根据重锤线确定，B正确；
C．更换白纸重新实验，钢球释放的位置不必与上次实验时相同，因为每次平抛运动轨迹的描绘初速度不一定要相同。C错误。
故选B。
【小问2详解】
在竖直方向上由匀变速直线运动规律可得
解得
在水平方向上由
解得
【小问3详解】
由于A、B、C间水平位移相同，可知时间间隔一定，但是O、A、B、C四个点间的相邻竖直距离之比不为，因此O点不是平抛运动的起点。
【小问4详解】
由公式或公式计算竖直速度，相当于认可小球竖直方向运动是自由落体运动，自由落体运动满足机械能守恒。此方法无需去验证机械能守恒，故只能选C。
15. 把满偏电流，内阻未知的毫安表改装成量程的电压表。
（1）如图1所示，把毫安表，电阻箱，电键S串联后接到一节新干电池上，闭合电键，当时，毫安表满偏，当时，毫安表半偏，在误差允许范围内，可测得______；改装成量程的电压表时，需要______（选填“串联”或“并联”）______的电阻。
（2）重新标度毫安表表盘，如图2所示用标准电压表对改装电压表校准。调节滑动变阻器，发现改装后的电压表的读数总比标准电压表读数略大，造成误差的原因主要是______，此时需要把的值略调_______（选填“小”或“大”）
【答案】（1）500 串联 2500
（2）未考虑新电池的内阻 大
【解析】【小问1详解】
[1]根据闭合电路欧姆可得，
联立解得
[2][3]改装成量程的电压表时，需要串联一定值电阻分压，则有
解得
【小问2详解】
[1][2]用标准电压表对改装电压表校准。调节滑动变阻器，发现改装后的电压表的读数总比标准电压表读数略大，造成误差的原因主要是：在测得电流表内阻时，未考虑新电池的内阻；考虑新电池的内阻，则有
可知电流表内阻的真实值小于，此时需要把的值略调大。
16. 在“探究变压器原，副线圈电压与匝数的关系”实验中，选择nA=200匝和nB=100匝两组线圈进行实验，表格中记录了实验时两组线圈两端电压的数据。
（1）与nB相对应的线圈两端的电压是______（选填“U1”或“U2”）；原线圈匝数是______（选填“nA”或“nB”）。
（2）实验中并未得到电压比等于匝数比这个理想的结果，可能原因为（ ）
A. 原线圈的输入功率小于副线圈的输出功率
B. 绕制线圈的导线有电阻
C. 穿过原线圈的磁通量大于穿过副线圈的磁通量
D. 原、副线圈两端电压随时间正弦变化的相位不同
【答案】（1）U1 nA （2）BC
【解析】【小问1详解】
[1][2]由于
则
所以与nB相对应的线圈两端的电压是U1；所以原线圈匝数是nA。
【小问2详解】
实验中并未得到电压比等于匝数比这个理想的结果，可能由于存在磁损、铁损和铜损，即绕制线圈的导线有电阻或穿过原线圈的磁通量大于穿过副线圈的磁通量。
故选BC。
17. 如图所示，一质量为导热汽缸，用质量为的活塞封着一定质量的理想气体，活塞通过细绳悬挂在升降机的天花板上。开始时汽缸处于静止状态，空气柱长为，若升降机以加速度向上加速，运动稳定后，再使气体温度逐渐降低。当温度达到时，空气柱又恢复到原长。已知活塞横截面积，，，，，，开始时温度，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，。则
（1）汽缸由静止到加速运动稳定过程中，气体分子的平均动能______（选填“增加”，“减小”或“不变”），气体的分子数密度______（选填“增加”，“减小”或“不变”）；
（2）温度；
（3）若在温度由降至的过程中，气体的内能减少20J，则该过程气体热量的变化量。
【答案】（1）不变 减小
（2）
（3）放出热量27J
【解析】【小问1详解】
[1]因为汽缸是导热汽缸，所以汽缸由静止到加速运动稳定过程中，气体的温度不变，所以气体的平均动能不变；
[2]对汽缸受力分析，因为汽缸从静止到向上加速，所以汽缸受到的合力从为零变为向上，而汽缸受到的竖直向下的重力和竖直向上的大气压力不变，所以竖直向下的封闭气体的压力变小，即封闭气体的压强减小，根据
可知，气体的体积增大，所以气体的分子数密度减小。
【小问2详解】
对汽缸，静止时根据平衡条件有
解得
向上加速时，根据牛顿第二定律有
解得
加速稳定后，由等温变化可得
解得
即
温度降低过程中，由等压变化
解得
【小问3详解】
外界对气体做功
由热力学第一定律
解得
即放出热量27J。
18. 某场地利用传送带，滑板等装置自动运输货物至轨道。该装置由圆心为的四分之一圆弧轨道，水平轨道，倾角为竖直放置的传送带CE，水平轨道EF，GH，IJ组成。滑板静止在上，其上表面与相平，左端紧靠竖直边，传送带以速度顺时针传动。运输时，货物借助机器设备由圆心等高处的A点以一竖直向下的初速度进入轨道，经过轨道BC，传送带，轨道后滑上滑板。已知可视为质点的货物质量，滑板质量，AB的半径，轨道的长度，传送带长度，，，货物与传送带之间的动摩擦因素，与轨道和滑板上表面之间的动摩擦因素均为，滑板与轨道GH之间的动摩擦因素，其余各处均光滑，货物经过轨道连接处时的能量损失忽略不计，，则
（1）若货物下滑至轨道的最低点B时，受到的支持力为102N，求；
（2）若要货物刚滑上滑板时的速度为，求的范围；
（3）若滑板能与货物共速且能将货物运送至轨道，滑板右端与发生弹性碰撞，返回到出发的原位置时，速度为，返回过程滑板的位移，不考虑滑板与FG碰撞后的运动。求滑板长度。
【答案】（1）
（2）
（3）1m
【解析】【小问1详解】
在点，根据牛顿第二定律有
解得
从A到过程中，根据动能定理有
得
【小问2详解】
从A到过程中，根据动能定理有
解得
由于
当货物在传送带上加速向上运动时，根据牛顿第二定律有
解得
由于
表明当时，货物滑上滑板时速度恰好为。当货物在传送带上减速向上运动时，根据牛顿第二定律有
解得
根据速度与位移的关系有
解得
综合上述可知
【小问3详解】
在滑板返回过程中，对滑板进行分析，根据牛顿第二定律有
令滑板返回过程始末速度分别为、，根据题意有
根据速度与位移关系有
其中，解得滑板与碰撞后速度
货物在滑板上向右加速运动时加速度大小
滑板向右运动时加速度大小
由题意可知，货物与滑板恰好在碰撞时达到共速，则有
解得，
则滑板长度
解得
19. 一探究实验小组设计了用两种方式实现电磁驱动的装置。如图所示，间距为的两光滑平行导轨左端连接电源和定值电阻，导轨平面处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。开始时，导体棒静止在导轨上，单刀双郑开关S接通1，磁场以速度向右匀速运动，导体棒运动中受到恒定阻力；S接通2，磁场不动，导体棒运动中受到阻力（，v为导体棒速度）。已知导体棒质量为，电阻为，定值电阻阻值也为，电源的电动势为，忽略其内阻，其它电阻均不计。
（1）若S接通1，则稳定后导体棒的速度；
（2）若S接通2，经过时间导体棒恰好达到稳定状态，则此过程中导体棒经过的位移；
（3）若S刚接通2的同时，磁场以速度向右匀速运动，导体棒运动中受到阻力为，则稳定后的时间内系统消耗的能量。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
稳定时，产生的感应电动势
此时的感应电流
根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
稳定时回路中的电流
根据平衡条件有
解得
从静止开始加速到的过程中，根据动量定理有
其中，
此过程中导体棒经过的位移，解得
【小问3详解】
令稳定时导体棒的速度为，回路中的电流
稳定时，根据平衡条件有
解得，
稳定后t时间内，回路中的焦耳热
稳定后t时间内，导体棒克服阻力做的功
根据能量守恒定律有
解得
20. 微波炉中的磁控管是产生微波的主要元件。如图1，磁控管主要由阴极、阳极、磁铁和微小能量输出耦合装置等部分组成。阴极和阳极分别用于发射和接收电子，两极之间加有高压，由于两极间隙小，可视为平行板电极，其结构图如图2所示，磁控管处于磁感应强度方向垂直纸面向里，大小可以调节的磁场中。电子从电子发射源，刚离开阴极时速度为零，正常工作时，电子沿两极间作连续的摆线运动。已知两平行极板间距为，电场强度大小为，电子的电荷量为，质量为，忽略电子的重力和电子之间的相互作用。
（1）若阳极电流恰好截止，则电子速度的最大值；
（2）若电子能打到距P点右侧为的阴极板处（图中未画出），在此过程中电子没有碰到阳极（），求磁感应强度大小；
（3）若（为距阴极的距离），当电子运动到处时，则电子速度的方向。
【答案】（1）
（2）
（3）见详解
【解析】【小问1详解】
只有电场对电子做功，电子恰好到达阳极时速度最大，由动能定理
解得
【小问2详解】
电子运动可看成以
向右的匀速运动和以的顺时针匀速圆周运动的合运动，且
电子一次打到点，有
解得
同理，电子次打到点，有
故
【小问3详解】
沿阴极水平方向，由动量定理，则有
解得
由动能定理
解得
与阴极水平方向夹角，满足U1/V
5.86
4.93
3.94
2.91
1.90
U2/V
11.90
10.10
8.20
6.10
4.00