浙江省S9联盟2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

2023学年第二学期杭州S9联盟期中联考高二年级物理学科试题考生须知：1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟；2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；4.考试结束后，只需上交答题纸。一、单选题（本题共13题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个选项是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列单位属于国际单位制中基本单位的是（）A.赫兹（Hz） B.伏特（V） C.安培（A） D.瓦特（W）2.2023年10月31日，中国女子足球队在国际大体联足球世界杯上创下历史，通过点球大战击败巴西队，赢得了世界杯冠军，这是中国足球史上首次夺得世界杯冠军。如图所示，在足球入网时，下列说法中正确的是（）A.足球受到的弹力是由于足球发生了弹性形变而产生B.足球在飞行和触网时惯性相同C.足球在飞行过程中受到脚的作用力和重力D.撞网时足球对网的力的大小大于网对足球的力的大小3.下列说法正确的是（）A.甲图中研究篮球的进入篮筐的过程，可将篮球看成质点B.乙图中羽毛球在空中运动时的轨迹并非抛物线，其水平方向的分速度逐渐减小C.丙图中运动员训练蹲踞式起跑时，起跑器对运动员做正功D.丁图中运动员跳高下落时，通过海绵垫可减少接触面对运动员的冲量从而实现缓冲4.光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说法，正确的是（）A.如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率小于外套的折射率B.观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是纵波C.让激光束通过两个狭缝，可能观察到光屏上出现丙图且波长越大，条纹间距越大D.在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更小的液体，则实验现象更明显5.汽油发动机的火花塞工作时需要一万伏左右的高压才能产生火花。一同学用12V直流电源、变压器、开关及导线若干设计点火电路，以下原理图可行的是（）A. B.C. D.6.长为的水平直导线静止于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，导线中电流的大小为，方向如图所示，绝缘悬线与竖直方向夹角均为，则导线受到的安培力大小为（）A. B. C. D.7.如图甲运动员从离开跳板开始计时，其重心的图像如图乙所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.运动员在空中做的是自由落体运动 B.运动员在时，刚好到达最高点C.运动员在水中的加速度逐渐增大 D.运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为8.避雷针是用来保护建筑物避免雷击的装置。当雷云放电时，在避雷针顶端形成局部电场集中的空间，引导雷电向避雷针放电，将雷电流引入大地。避雷针周围电场的等势面分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C、D四点。下列说法中正确的是（）A.C点场强大于B点场强B.AD连线中点的电势为8.5kVC.同一带负电的雨滴在C点的电势能小于在B点的电势能D.同一带负电的雨滴从C点移动到B点，电场力做正功9.2022年10月9日，我国成功发射“夸父一号”探测卫星，用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为720km，下列说法正确的是（）A.“夸父一号”的运行速度大于B.“夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度C.为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b轨道更合理D.“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期为24小时10.如图所示，安德森记录正电子在云室内穿越6mm厚铅板的径迹，云室内存在匀强磁场，云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此运动轨迹可知（）A.磁场方向垂直纸面向里，正电子由下往上运动B.磁场方向垂直纸面向外，正电子由上往下运动C磁场方向垂直纸面向里，正电子由上往下运动D.磁场方向垂直纸面向外，正电子由下往上运动11.钓鱼可以修身养性，颇受人们的喜爱。某鱼漂上部可视为圆柱体，其示意图如图所示。当鱼漂受到微小扰动时会上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，下列说法正确的是（）A.鱼漂振动过程中受到重力、浮力、回复力的作用B.当M点到达水面时，鱼漂有向下的最大加速度C.鱼漂向下运动的过程中机械能守恒D.当M、N的中点到达水面时，鱼漂的速度最大12.2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，距离地面高度约1m时，返回舱底部配备的4台着陆反推发动机开始点火竖直向下喷气，喷出的燃气相对于喷气前返回舱的速度为v，4台发动机喷气口的横截面积均为S，喷出燃气的密度为ρ。喷出的气体所受重力忽略不计。反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为（）A. B. C. D.13.回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于的圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（）A.若只增大交变电压U，则质子的最大动能会变大B.若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子C.质子第n次被加速前、后的速度之比为D.质子第n次被加速前、后圆周运动向心加速度之比为二、不定项选题（共2小题，每小题3分，共6分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全选对得3分，选不全得2分，选错或不答的得0分）14.图甲是我国正在测试的超导磁流体推进器，它以喷射推进取代了传统的螺旋桨推进方式，图乙是其工作原理图。推进器中的超导体产生超强磁场B，电极C和D连接直流电源通过海水产生电流I，I、B及水流三者方向相互垂直。若用该推进器驱动船舶前进，则下列相关说法正确的是（）A.电极C需连接电源的正极，D需接电源的负极B.驱动船舶前进的动力是作用在水流上的安培力C.驱动船舶前进的动力主要来源于水流作用在电极C、D上的作用力D.驱动船舶前进的动力主要来源于水流作用在超导磁体上的作用力15.如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波I在介质中沿BP方向传播，P与B相距20cm，沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距30cm，在时刻，两列波同时分别传到B、C两点，B点的振动图像如图乙所示，C点的振动图像如图丙所示。两列波的波速都为10cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是（）A.横波I遇到100m的障碍物时会发生明显衍射现象B.P点的振幅为10cmC.0~4s内P点的路程为120cmD.时P正经过平衡位置第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题16.（1）在“探究碰撞中的不变量”的实验中，三位同学分别采用以下三种不同的方案，如图1。小红用甲图对应的方案，该方案中________（填“需要”或“不需要”）测量小球抛出点到水平面的高度：小黄采用乙图对应的方案，该方案中入射小球的质量________（填“需要”或“不需要”）大于被碰小球的质量：小蓝用丙图对应的方案，该方案中若两滑块上的遮光条宽度相等，则________（填“需要”或“不需要”）测量遮光条宽度d。（2）在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为的钢球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的空心钢球B放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点，如图1所示。为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足，若满足关系式________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒；②某同学记录小球三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图2所示。下列相关说法正确的是________。A.造成M和N偏离了OP方向的原因是两小球碰撞后速度过大B.测出OP、OM、ON之间的距离，可探究两球在碰撞过程中是否有机械能的损失C.两球在碰撞过程中动量不守恒17.某同学为探究滑动变阻器的分压特性，设计如图1所示电路，选取两个最大阻值不同的滑动变阻器，研究滑片P从A移到B的过程中定值电阻两端的电压变化。（1）按照题图1连接答题卡上图2所示的实物图_______，实物图中闭合开关时，滑动变阻器滑片应置于______；（选填“最左端”“最右端”）（2）测量两端电压U与对应（x为图1中AP的长度，L为AB的长度），实验中得到两个滑动变阻器的数据如下表：以为横轴、U为纵轴，在如图3所示的方格纸中用描点法作出图线与（已完成描点，请在答题卡上作出图线）______：12345678910111200.100.200300400.500.600.700.800.900.951.0000.240.420580.730.901.091.331.642.092.402.8200.090.120.140.170.210.260.330.480.821.272.83（3）用图1所示电路测量“正常发光时阻值与近似相等小灯泡”的伏安特性曲线时，应选用图线______（选填“”“”）对应的滑动变阻器，说明选择该变阻器的理由：______。四、解答题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位，共41分）18.如图所示，质量为的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为。这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上（木块和铁箱不粘连），木块与铁箱内壁间的动摩擦因数处处相等，且为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：（1）木块对铁箱压力的大小和方向；（2）木块和铁箱一起加速加速度大小和水平拉力F的大小。19.如图1所示为遥控爬墙小车，小车通过排出车身内部空气，和外界大气形成压差，使车吸附在墙壁等平面上。如图2所示，某次遥控小车从静止出发沿着同一竖直面上的A、B、C运动到天花板上的D点，运动到D点时速度为3m/s。然后保持速率不变从D点开始绕O点做匀速圆周运动。AB沿竖直方向，BC与竖直方向夹角θ为37°，CD沿水平方向，三段长度均为1m。小车质量为0.5kg，车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为25N。运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力FN之间关系为f=0.6FN，方向总与速度方向相反。小车可视为质点，忽略空气阻力，不计转折处的能量损失，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求小车在AB段向上运动时，小车所受阻力大小；（2）遥控小车到水平天花板上做匀速圆周运动时，小车牵引力为15N，求此时小车的转动半径；（3）求小车从A经过B、C到D三段直线运动过程中，小车牵引力所做的总功。20.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图。静电分析器通道中心线半径为，通道内电场沿半径方向，在通道中心线处的电场强度大小为。由离子源发出的一个质量为、带电荷量为的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线做匀速圆周运动，而后由点垂直进入长方形的收集区域，最终经过点进入收集器。已知。（1）求加速电场的加速电压；（2）如果收集区域分布着与纸面方向垂直的匀强磁场，离子经过磁场与边界垂直进入收集器，求磁场的磁感应强度大小；（3）如果收集区域分布着与纸面方向平行的匀强电场，离子经过电场与边界垂直进入收集器，其速度大小与刚进入收集区域时速度大小相等，求匀强电场的场强大小与方向。21.某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图1所示，两平行金属导轨CD、EF间距为，与电动势为内阻不计的电源、电流表（量程）、开关S、滑动变阻器（阻值范围为）相连，质量为、电阻为的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路