2024学年浙江省北斗星盟高二上学期12月联考物理试题及答案

2023学年第一学期浙江北斗星盟阶段性联考高二年级物理试题考生须知：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、学号和姓名；考场号、座位号写在指定位置；3.本卷部分题目以相同题号不同试题呈现，请学习选择性必修Ⅰ同学完成对应题号为（选必一）的试题，请学习选择性必修Ⅱ同学完成对应题号为（选必二）的试题，切勿重复答题，重复答题的只计一题得分；4.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；5.考试结束后，只需上交答题纸。选择题部分一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.2023年诺贝尔奖颁发给了研究“阿秒激光”的三位科学家，已知1阿秒等于1018s，则以下关于“阿秒”的说法正确的是（）A.它是国际单位制的基本单位B.它是国际单位制的导出单位31010mC.1阿秒时间内光在真空中前进的距离是D.1阿秒时间内光在真空中前进的距离是340m2.在科学发展中，许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，下列表述正确的是（A.伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持）B.牛顿进行了著名的“月-地检验”并通过实验测出了引力常量C.笛卡尔通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律D.库仑利用扭秤实验成功测量了静电力常量k的数值3.轩轩用遥控器控制万向扭变小汽车在客厅地面上做匀速圆周运动，以下说法正确的是（）A.研究扭变小汽车的运动轨迹和周期可将小汽车视为质点B.研究扭变小汽车轮子的万向转动情况，小汽车可视为质点C.从位置AB和CD，两过程位移相同D.从位置AB和BC，两过程平均速度相同4.如图所示为天鹅速降水面后水平向前滑翔过程，图中天鹅脚掌前伸并向上倾斜，压出一路水花，由以上信息，则以下说法正确的是（）A.天鹅受到重力、水对脚掌向上的浮力作用B.天鹅在水面滑翔过程一定做的是匀减速直线运动C.天鹅所受的重力与水对天鹅脚掌的浮力是一对平衡力D.天鹅脚掌对水的力与水对脚掌的力始终大小相等5.萱萱拆下扭变小汽车的充电电池，发现有“700mAh6V”字样，如图所示；再翻看遥控车说明书，其上标有：续航时间：30-40min；充电时间：60-120min，待机时间14d，由以上信息，下列说法正确的是（）A.该电池的输出电压一定是6VB.该电池待机时的放电电流可能为2.1mAD.该电池能对外提供的最大电能是4200JC.“700mAh”中的“mAh”是电能的单位6.如图甲是我国自行研制的CPU“龙芯”系列，是微型集成电路。图乙中，R和R是两个材料相同、厚度12相同、表面为正方形的芯片内部电阻，R的尺寸远远小于R的尺寸。现给R、R通以相同的电流I，则2112（）甲乙A.R、R两端的电压UU2121B.R、R的电功率PP2121C.R、R在相同时间内产生的焦耳热QQ2121D.R、R的电阻率在相同温度情况下一定相同127.如图所示为一款玩具“弹簧公仔，该玩具由头部、轻弹簧及底座组成，底座黏在桌面上。已知公仔头部质12量为m，弹簧劲度系数为k（弹簧的弹性势能表达式为kx22时，由静止释放公仔头部，公仔头部在竖直向上运动过程中，弹簧始终在弹性限度内。已知重力加速度为g，则公仔头部在向上运动的过程中，以下说法中正确的是（）A.释放公仔头部瞬间的加速度大小为2gB.弹簧恢复原长时，公仔头部的速度最大m2g2C.公仔头部的最大动能为2km2g2D.公仔头部从最低点运动到动能最大时，弹性势能减少了2k8.2023年3月5日中国航天科技集团宜布，中星26号卫星经过近8天的变轨操作和定点捕获，于3月3日21时49分，卫星成功定点于东经125度。针对新闻中提供的信息，小明对中星26号卫星作出如下猜想和分析，其中错误的是（）A.该卫星能够定点应当是地球同步卫星B.该卫星在变轨无动力飞行过程中机械能一定守恒C.该卫星通过变轨操作从低轨道向高轨道运动过程机械能一定增加D.该卫星通过变轨操作从低轨道向高轨道运动过程加速度一定增加9.（选必一）一列简谐波沿x轴方向传播，t0时刻的波形图如图所示，此后质点N比质点M提前0.4s回到平衡位置。下列说法正确的是（）A.简谐波沿x轴正方向传播C.简谐波的波速为10m/sB.简谐波的振幅为5D.t时，质点M的位移为9.（选必二）如图所示，电场强度为E的匀强电场方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，一正离子（不计重力）以速度v从左到右射入，恰能沿虚线水平飞越此区域，则（）BEA.该正离子的速度vB.若正离子从右向左飞入，将向上偏转D.若电子从右向左飞入，将向下偏转C.若电子从以速度v飞入，也沿直线运动10.（选必一）水平面上有质量比为1:2的a、b两个物体，水平推力F、F分别作用在a、b上。一段时12间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的vt图线如图所示，图中AB∥CD则在a、b运动的全过程中（）A.F的冲量等于F的冲量12B.F的冲量大于F的冲量12C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量D.合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量10.（选必二）如图所示，两根平行金属导轨置于倾角为的粗糙斜面上，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，金属棒ab始终保持静止。下列说法正确的是（）A.当B均匀增大时，金属棒ab中的电流增大B.当B减小时，金属棒ab中的电流一定减小C.当B增大时，金属棒ab中的感应电流方向由b到aD.当B均匀减小时，金属棒ab受到的安培力均匀减小11.（选必一）图甲中的弹簧振子竖直放置，将小球从平衡位置往下拉至某一位置后释放，小球在平衡位置附近上下振动，弹簧在弹性限度内；图乙中小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。忽略一切阻力，则下列说法正确的是（）甲乙A.图甲中的小球在运动过程中机械能守恒C.图乙中的小球在经过最低点时合力为零B.图乙中的小球一定做简谐运动D.图甲中的小球的回复力方向与位移方向始终相反11.（选必二）如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化的图象如图所示，线圈转动周期为T，线圈产生的电动势的最大值为Em。则（）TA.在t时，线圈中产生的瞬时电流最大4TB.在t时，线圈中的磁通量变化率最小2tC.线圈中电动势的瞬时值eEmsinTD.将线圈转速增大2倍，线圈中感应电动势的有效值增大2倍12.如图所示，把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，相距很近的一对平行金属板加上恒定电压，碎屑就按一定的方向排列起来，则以下说法正确的是（）模拟平行金属板间电场线的分布A.相距很近的平行金属板将带上等量异种电荷B.头发碎屑按电场线方向分布，无碎屑处无电场C.两金属板距离越近，则金属板所带的带电量将越少D.两金属板距离越远，两极板间的电场越接近匀强电场13.如图所示，农民通过抽水泵利用河水灌溉农田。已知抽水泵由电动机、水泵、输水钢管组成。抽水时，河水水面由于上游水流补给，与水泵出水口的距离始终为0.40m，水流由出水口水平喷出时的速度为4m/s，每秒出水量为50kg。水泵由功率为880W的电动机带动，已知电动机额定电压为220V，水泵的抽水效率为75%，水的密度为1.0103kg/m3，则（）3.98103m2B.水泵的输入功率为800WD.电动机线圈的电阻为17.5A.出水口钢管横截面积为C.每秒内水流机械能增加400J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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）14.（选必一）关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是（A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化）B.产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动C.甲、乙两列车相向行驶正在接近，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率D.哈勃太空望远镜发现所接受到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，各条谱线的波长均变长，这说明该星系正在远离我们而去14.（选必二）当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流。下列关于涡流的应用说法不正确的是（）A.图1中当线圈中通以周期性变化的电流，使金属中产生涡流，利用涡流生热使金属熔化B.图2中利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯主要是为了减小铁芯质量C.图3中探雷器遇见金属时，金属会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中电流，使仪器报警D.图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝，它们同时从铝管下端管口落出15.（选必一）如图所示为两个单摆受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是（）A.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B.若两个受迫振动是在地球上同一地点进行的，则两个摆长之比约为L:L1:6ⅠⅡC.图线Ⅱ若表示是在地球上完成的，则该单摆摆长约为1mD.若摆长均为1m，则图线Ⅰ表示是在地球上完成的15.（选必二）如图，边长为l电阻为R的正方形金属线框保持速度v水平穿越边长为l的有界匀强磁场，则以下说法正确的是（）A.金属线框bc边刚进入磁场时，感应电流逆时针方向1B.当金属线框bc边刚进入磁场时，UBlvbc41C.当金属线框bc边刚进入磁场时，UBlvab43B2lv3D.当金属线框穿越整个磁场区域过程中，产生的焦耳热为QR非选择题部分三、非选择题（本题共5小题，共55分）16.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）16-Ⅰ.如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：甲乙丙（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d______cm。1（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图丙所示，当图中已知量t、H和重力t200加速度g及小球的直径d满足以下表达式：______时，可判断小球下落过程中机械能守恒。（3）某次实验发现动能增加量E总是大于重力势能减少量E，则可能的原因是______（多选）kpA.金属球从A点下落时初速度不为零B.小杰测量的高度H为金属球在A点时球底与光电门B点的高度差C.小球下落的高度太高，以致下落过程中空气阻力的影响比较大16-Ⅱ.小海和小洁准备测量如图甲所示电池的电动势和内电阻，实验室备有下列实验器材：甲乙丙丁A.电压表（量程0~3V内阻约）B.电压表（量程0~6V，内阻约20k）C.电流表（量程0~0.6A，内阻约）D.电流表（量程0~200mA，内阻约）E.滑动变阻器R（最大电阻10，允许最大电流2A）F.定值电阻0G.多用电表H.电键、导线若干（1）小海先用多用电表的电压挡（10V）测了电池两端的电压，如图乙，则其读数为：______V；（2）为实践用伏安法测电源的电动势和内阻，他设计了如图丙所示电路，请帮他选择合适的电压表为______和电流表______（3）小洁根据实验中测得的多组电压和电流值，画出UI图线如图丁所示，请根据图线求出该电源的电动势E______V，r______（结果均保留小数点后两位数字）16-Ⅲ.（选必一）2023年9月21（1）如图甲所示，质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出质量m______（用F、x、t（2）如图乙所示，质量为100g的钢球A静止悬浮在空中，宇航员用手推出质量为500g的钢球B，使它以一定的初速度水平向左撞向钢球A，撞后钢球A、B同时水平向左运动。已知后面的背景板上小方格的边长为10cm，为了验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒，除了以上给出的实验数据外，还需要测量的物理量是______甲乙A.两钢球的直径B.两钢球的碰撞时间C.两钢球碰撞前后各自运动的距离和对应时间D.手对小钢球B的推力16-Ⅲ.（选必二）如图用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中：（1）下列说法正确的是______A.为了人身安全，只能使用不要超过12V的低压直流电源B.穿过副线圈的磁通量大于原线圈的磁通量C.测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”D.变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈（2）本实验采用控制变量法进行研究，原线圈的匝数为n，电压为U，副线圈的匝数为n，电压为U，1122下列三幅图中，能正确反应本实验结果的是______（多选）A.B.C.17.（8分）如图所示，质量为m的小物体沿倾角为37的足够长固定斜面向上经过A点时速度大小为8m/s，加速度大小为8m/s2g10m/s2，sin370.6，370.8）（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）物体沿斜面下滑时的加速度大小；（3）物体从离开A点到回到A点所需的时间和再次回到A点时的速度大小。118.（11分）如图所示，竖直平面内有一游戏轨道，由光滑圆弧轨道AB、水平直轨道BC、以速度403.0m/s顺时针转动的传送带MN、直轨道和固定反弹装置组成。轨道各部分平滑连接，传送带与水平轨道等高、间隙不计。现有一个质量为m2.0kg的滑块从半径R0.6m的圆弧轨道AB上高为h0.45m处由静止下滑，若滑块能运动到最右侧与弹性膜碰撞，则碰后立即以原速率被弹回。已知直轨道各部分的长度分别为BC0.5m，DE，滑块与水平轨道BC、直轨道、传送带之间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度大小为g10m/s2。求（1）滑块第一次到达B点的速度；（2）滑块第一次到达D点的速度及滑块从B到D过程中摩擦产生的热量；（3）若滑块最后停下前有且仅有两次经过传送带上的N点，求圆弧轨道上释放点的高度h应满足的条件。19.（11分）如图所示，内壁光滑、内径很小的绝缘“S形”管ABC由两段半径为R的圆弧管组成、固定在竖直平面内，圆弧管BC段中心轴线恰好与静电分析器的中心轴线重合。边长为3R的正方形区域MNPQ内有电场强度为E竖直向下的匀强电场，虚线框外为真空区域。圆心O、O与匀强电场边界MN共线，圆心122恰与M点重合。一质量为m，可视为质点的带正电，电荷量为q的小球从绝缘管的A点由静止开始滑入管内，到达C点时恰好对管道无压力，且小球进入匀强电场后恰好落到PQ的中点。重力加速度为g略电场的边缘效应）求：（1）小球在到达C点时的速度大小C；（2）静电分析器中心轴线处的电场强度E0的大小；（3）匀强电场的电场强度E的大小；（4）电场的右边界有一长为R的探测板，下端与P重合，小球碰到探测板就能使其发光，若使小球能点亮探测板，小球从A点进入绝缘管的初速度0的范围。20.（11PO和一条与其平滑连接的水平轨道ON构成，水平轨道右侧固定有一轻质弹簧，弹簧左端恰好位于M点。若质量为mA20kg的滑块A从距离地面高h1.25m处由静止开始下滑，下滑后与静止于O点的滑块B发生碰撞。若碰撞后A、B粘在一起，两者以2m/s的速度向右移动0.5m停下。已知水平轨道长度L1.0m，两滑块与段之间的动摩擦因数相同，其余部分光滑，两滑块均可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g10m/s2。求：（1）滑块B的质量mB；（2）滑块与段之间的动摩擦因数；（3）若A、B两滑块发生弹性碰撞，求弹簧最大的弹性势能EP。20.（11x轴上方存在垂直平面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场。位于坐标原点O的离子源能向各个方向连续均匀发射速度大小皆为v的正离子。已知该正离子的质量为m、电荷qBL量为q，且0。不计离子重力及离子间相互作用，且忽略相对论效应，求m（1）若v0，则在x轴上能够探测到离子的区间；v（2）若30，则v0的离子在磁场中的运动时间1；2m（3）若开始发射离子的时刻记为t0，且离子入射的初速度分布为0vv，则在t内，磁场中022qB可探测到离子区域的最大面积S。2023学年第一学期浙江北斗星盟阶段性联考高二年级物理参考答案一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）12345678910D11D12A13BCAADBDDDC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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1415BDAC三、非选择题（本题共5小题，共55分）16.实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分）d216-Ⅰ.（5分）1.86（1.871分）gH0（2分）AB（2分，漏选得1分）t0216-Ⅱ.（5分）5.8（1分）B（1分）C（1分）5.90（5.88—5.90，1分）0.33（0.30-0.33，1分）Ft216-Ⅲ.（4分）（选修Ⅰ）（2分）C（2分）（选修Ⅱ）C（2分）AC（2分）2x17.（1）物体沿斜面向上运动过程中，由牛顿第二定律：sincos1（1分）代入数据得：0.25（1分）（2）物体沿斜面向下运动过程中，由牛顿第二定律：sincos2（1分）a4m/s2（1分）代入数据得：2vA1vt，1A14m（3）物体沿斜面向上运动过程：t12at22物体沿斜面向下运动过程：xx4m得：t2212物体从离开A点到回到A点，ttt12s（2vat42m/s（2分）1222118.（1）从A到B，对滑块由动能定理：mghmv2（1分）得v（1分）21（2）从A到C，对滑块由动能定理：mv2得C2m/s（1分）C2v20v2Cx10.5m滑块在传送带上先做匀加速运动，2g0vgC滑块到达D点时，速度恰好为vv（1分）t1D0（2分）mgvt6J01滑块从B到D过程中摩擦产生的热量QBC（3）①若h较小，滑块冲上传送带从C到D一直匀加速，且第一次返回传送带恰能返回到C点，则该过程，由动能定理mghmgLmgL2DE0（1分）1得10.35m0.45m（1分）②若h较大，滑块冲上传送带从C到D一直匀减速，且第一次返回传送带能冲出传送带，并恰能从左再次返回到C点，则该过程，由动能定理mgh3mgL2mgL2DE0（1分）2BC得：21.35m（1分）从圆弧上释放，R0.6m综上，圆弧轨道上释放点的高度h应满足0.35mh0.6m（1分）119.（1）从A到C，对带电小球，由动能定理2mgRmv2（1分）得C2gR（1分）C225mg（2）小球在C点，由牛顿第二定律0qC（1分）得0（1分）q（3）小球进入匀强电场后做类平抛运动3R水平方向做匀速直线运动，有Ct（1分）21竖直方向做匀加速直线运动，有2R