浙江省杭州市杭州第二中学钱江学校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（解析版）

杭州第二中学钱江学校高二年级学考模拟物理试题卷考生须知：1.本试题满分100分，考试时间60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。可能用到的相关参数：重力加速度g均取。选择题部分一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54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.下列几个单位中不属于国际单位制基本单位的是（）A.安培（A） B.秒（s） C.牛顿（N） D.米（m）【答案】C【解析】【详解】国际单位制基本单位有米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（mol）和坎德拉（cd）。故选C。2.下列物理量属于标量的是（）A速度 B.功 C.位移 D.加速度【答案】B【解析】【分析】【详解】速度、位移、加速度都有方向，是矢量；功只有大小与正负，但没有方向，是标量。故选B。【点睛】3.关于质点，下列说法中正确的是（）A.甲图中研究如何才能踢出香蕉球时，可以把足球看作质点B.乙图中研究列车从杭州到北京路程时，可以把列车看作质点C.丙图中研究雄鹰为什么能在空中翱翔时，可以把雄鹰看作质点D.丁图中研究运动员起跑动作时，可以把运动员看作质点【答案】B【解析】【详解】A．研究如何才能踢出香蕉球时，足球的形状不可忽略，不可以把足球看作质点，故A错误；B．研究列车从杭州到北京的路程时，列车的形状大小对所研究的问题影响很小，可以忽略不计，可以把列车看作质点，故B正确；C．研究雄鹰为什么能在空中翱翔时，雄鹰的形状不可忽略，不可以把雄鹰看作质点，故C错误；D．研究运动员起跑动作时，运动员的形状姿态不可忽略，不可以把运动员看作质点，故D错误。故选B。4.如图所示，一只青蛙静止在水平的荷叶上面，不考虑青蛙质量的改变。下列说法正确的是（）A.青蛙受到支持力的作用是由青蛙形变产生的B.荷叶受到的压力是由青蛙形变产生的C.青蛙受到的重力没有施力物体D.假如把该青蛙从云南转移到东北，其重力大小不变【答案】B【解析】【详解】A．弹力是因为发生弹性形变的物体要恢复原状而产生的，因此青蛙受到弹力的作用是由荷叶形变产生的，故A错误；B．荷叶受到的压力是由青蛙形变产生的，故B正确；C．青蛙受到的重力的施力物体是地球，故C错误；D．云南和东北重力加速度大小不同，根据重力可知该青蛙的重力大小发生改变，故D错误。故选B。5.如图所示，当工人师傅用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的转动半径之比为2：3，其角速度分别为和，线速度大小分别为和，则（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】P、Q两点同轴转动，角速度大小相等，故根据可得P、Q两点线速度之比故选A。6.下列说法正确的是（）A.电子就是元电荷B.赫兹预言并证实了电磁波的存在C.普朗克提出黑体辐射的能量是连续的D.手机、电视、光纤通信都通过电磁波来传递信息【答案】D【解析】【详解】A．元电荷是最小的带电量，电子的带电量为元电荷，故A错误;B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故B错误；C．普朗克提出了黑体辐射实验规律表明能量不是连续的，而是量子化的，故C错误；D．手机、电视、光纤通信都通过电磁波来传递信息，故D正确。故选D。7.浦江新光玻璃栈道，总长218米，桥面离地高125米。若一小石块从玻璃桥桥面处自由下落（不计空气阻力），小石块落到离地80米时的速度大小约为（）A.20 B.30 C.40 D.50【答案】B【解析】【详解】小石块下落的位移为所以速度为故选B。8.如图所示为抛圈套物游戏，若大人与小孩先后在同一地点正上方，从不同高度以相同的初速度水平抛出套圈，大人的出手点比小孩高，（不计空气阻力，套圈落地后不弹起），他们都套中奖品。则（）A.他们套中的是同一奖品B.小孩想要套大人套中的奖品小孩仅需向后移动适当距离C.小孩想要套大人套中的奖品仅需初速度大小不变斜向下抛出D.大人想要套小孩套中的奖品仅需适当减小初速度大小【答案】D【解析】【详解】AD．根据，可得由于初速度相同，且，所以即大人套中的是更远处的奖品；由水平位移表达式可知，大人想要套小孩套中的奖品仅需适当减小初速度的大小即可，故A错误，D正确；BC．如果小孩要套中大人套中的奖品，则小孩应向前移动适当距离；如果小孩抛圈的初速度大小不变，方向斜向下抛出，则圈的水平分速度将更小，竖直方向上由于具有了向下的初速度，圈在空中的运动时间将减小，从而使圈的水平位移更小，不可能套中大人套中的奖品，故BC错误。故选D。9.如图所示，我国“北斗卫星导航系统”由5颗地球同步轨道卫星和30颗非同步卫星组成，卫星轨道为圆形，运行半径有大有小，下面说法正确的是（）A.卫星轨道半径越大，线速度越小B.卫星轨道半径越大，角速度越大C.5颗地球同步卫星中可能有一颗静止在北京上空D.5颗地球同步卫星受到的引力大小一定相等【答案】A【解析】【详解】AB．由万有引力作为向心力可得可得故卫星轨道半径越大，线速度越小，角速度越小，A正确，B错误；C．同步卫星必须定位在赤道上方固定高度处，C错误；D．5颗地球同步卫星虽然轨道半径相同，但卫星质量不一定相同，故受到的引力大小不一定相等，D错误。故选A。10.如图所示实线为电场线，虚线为等势线，A、B、C为电场中的三个点，下列说法不正确的是（）A.电场中A点的电势低于C点的电势 B.电场中B点的电场强度大于C点的电场强度C.电子在B点受到的电场力水平向左 D.电子在B点的电势能大于在C点的电势能【答案】C【解析】【分析】【详解】A．沿电场线方向，电势逐渐降低，A不符合题意；B．电场线越密，电场强度越大，B不符合题意；C．电子在B点收到的电场力方向水平向右，C符合题意；D．从B点到C点电子电场力做正功，电势能减小，所以在B点的电势能大于在C点的电势能，D不符合题意。故选C。11.单车骑行受到越来越多的人喜爱。如图所示为骑行者在水平路面上匀速转弯，轨迹近似圆弧形，下列关于转弯过程中说法正确的是（）A.骑行者的加速度为零 B.骑行者所受到的合力大小不变C.地面对自行车的作用力竖直向上 D.自行车仅受到与运动方向相反的摩擦力【答案】B【解析】【详解】A．匀速转弯需要向心加速度，A错误；B．应为骑行者做匀速圆周运动，故合力提供向心力指向圆心，向心力大小不变方向改变，B正确；C．地面对自行车的作用力为摩擦力和支持力，支持力竖直向上平衡重力，摩擦力方向右前，斜向上指向弯的内侧，C错误；D．自行车后轮为主动轮，受与运动方向相同的静摩擦力分力提供动力；前轮受与运动方向相反的运动摩擦力分力为阻力；另自行车还受到指向圆心的静摩擦力分力提供向心力。综上所述，考虑风阻力的影响，向前的摩擦力较大，故自行车受到右前方的摩擦力，D错误。故选B。12.如图所示，在2023年杭州亚运会跳水女子单人10m跳台比赛中全红婵获得冠军。若不计空气阻力，全红婵从最高点到落水前，下列说法不正确的是（）A.重力做正功 B.动能增加 C.重力势能增加 D.机械能守恒【答案】C【解析】【详解】A．运动员下落时的位移方向与重力的方向相同，所以重力做正功，故A正确；B．根据动能定理可知，合外力做了正功，则运动员的动能增加，故B正确；C．运动员下落时高度不断降低，则重力势能减少，故C错误；D．若不计空气阻力，运动员只受重力作用，则机械能守恒，故D正确。本题要求选择错误的，故选C。13.如图是“超级电容器”，铭牌上一组数据“2.7V，50F”。下列说法正确的是（）A.该电容器充的电荷量越多，它的电容就越大B.该电容器只有电压为2.7V时，电容才为50FC.该电容器只能在“2.7V”的电压下充电D.该电容器的最大充电量为135C【答案】D【解析】【详解】AB．电容器的电容是由电容器本身决定的，与所带的电量无关，故AB错误；C．该电容器两极正常工作时的电压为2.7V，低于2.7V也可以充电，故C错误；D．根据Q=CU=2.7×50C=135C则该电容器的最大充电量为135C，故D正确。故选D。14.在物理学发展的过程中，以下说法正确的是（）A.伽利略通过实验证明了重物体比轻的物体下落得快B.库仑通过实验发现电荷间相互作用规律C.麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波D.牛顿发现万有引力定律，并用实验测出引力常量G【答案】B【解析】【详解】A．伽利略通过实验证明了忽略空气阻力的情况下，轻、重物体下落一样快，A错误；B．库仑通过实验发现电荷间相互作用规律，即库仑定律，B正确；C．麦克斯韦提出了电磁波理论，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，C错误；D．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许用实验测出引力常量G，D错误。故选B。15.随着电池技术的发展，零污染排放的锂电池电动汽车逐渐走入我们的生活。某电动汽车技术人员为了测定锂电池的电动势和内阻，用如图所示电路进行测量，已知，。当开关接通位置1时，电流表示数，当开关接通位置2时，电流表示数。则该锂电池的电动势E和内阻r分别为（）A.14V1.2Ω B.12V1.0Ω C.10V0.80Ω D.8V0.60Ω【答案】B【解析】【详解】由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于1时开关处于2时联立解得故ACD错误，B正确。故选B。16.下列说法正确的是（）A.图甲中人接触起电机头发散开属于感应起电B.图乙中用酒精灯给串联接入电路的灯丝加热，发现小灯泡变亮C.图丙中两根导线产生的相互吸引力是通过磁场产生的D.图丁中金属线圈ABCD在通入竖直向上的恒定电流导线右侧向右运动时，线圈内不会产生感应电流。【答案】C【解析】【详解】A．图甲中人接触起电机头发散开属于接触起电，故A错误；B．图乙中用酒精灯给串联接入电路的灯丝加热，灯丝电阻变大，发现小灯泡变暗，故B错误；C．根据安培定则和左手定则可知，图丙中相互靠近的导线产生的相互吸引力是通过磁场产生的，故C正确；D．图丁中金属线圈在通入竖直向上的恒定电流导线右侧向右运动时，线圈的磁通量向里减少，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向，故D错误。故选C。17.如图所示，一个质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度沿两极板的中点，垂直电场方向射入一个两极板间距为d，宽度为L，电压为U的匀强电场。带点粒子从极板边缘离开电场，运动过程中所受的重力忽略不计。下列关于粒子在电场中偏转的描述中正确的是（）A.粒子在电场中的加速度大小为B.粒子离开电场时的速度方向与初速度方向夹角为α，则C.粒子在电场中运动的时间为D.带电粒子的比荷【答案】D【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律其中解得故A错误；C．粒子在两极板间做类平抛运动，则水平方向有粒子在电场中运动的时间为故C错误；B．带点粒子从极板边缘离开电场时，竖直方向的速度粒子离开电场时的速度方向与初速度方向夹角的正切值联立解得故B错误；D．粒子在两极板间竖直方向有代入上述公式解得故D正确，故选D。18.如图所示，位于道路中央的移动式交通信号灯，采用太阳能供电。信号灯的光伏电池板有效采光面积约0.3m2，晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为4×106J。如果每天等效日照时间约为6h，光电池一天产生的电能可供40W的红绿灯工作8h。光电池的光电转换效率约为（）A.4.8% B.9.6% C.16% D.28.8%【答案】C【解析】【详解】每天太阳能电池板吸收的太阳能为每天红绿灯工作消耗的电能为光电池的光电转换效率约为故选C。非选择题部分二、非选择题部分（本题共5小题，共46分）19.（1）用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。匀速转动手柄，可以使变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺。①为了探究向心力大小与物体质量的关系，可以采用________（选填“等效替代法”“控制变量法”或“理想模型法”）。②根据标尺上露出的等分标记，可以粗略计算出两个球所受的向心力大小之比；为研究向心力大小跟转速的关系，应比较表中的第1组和第________组数据。组数小球的质量m/g转动半径r/cm转速114.015.001228.015.001314.015.002414.030.001（2）用铁架台、下端带挂钩的不同弹簧若干50g的钩码若干、刻度尺等，安装如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。①未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，可读得原长________cm。（弹簧上端与0刻线对齐）②取A、B弹簧分别做实验，把得到的数据描绘成如图乙的F-x图像，由图乙可知劲度系数较大弹簧的劲度系数为________N/m。【答案】①.控制变量法②.3③.7.00④.25【解析】【详解】（1）①[1]为了探究向心力大小与物体质量的关系，需要控制物体转动的半径和角速度一定，改变物体的质量，则该实验采用了控制变量法。②[2]为研究向心力大小跟转速的关系，需要保证物体的质量和物体转动的半径一定，则应比较表中的第1组和第3组数据。（2）①[3]由图可知，得弹簧的原长为②[4]由图像的斜率表示弹簧的劲度系数可得，A弹簧的劲度系数较大，故较大弹簧的劲度系数为20.某同学做“测定电动势约2V内阻约4Ω的电池的电动势和内阻”实验。他采用如图1所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：A．电压表（0～3V，内阻约10kΩ）B．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）C．滑动变阻器（20Ω，2A）D．开关、导线若干（1）图2中给出了做实验所需要的各种仪器.请你按电路图把实验电路补充完整________。（2）根据实验数据做出U-I图像，如图3所示，蓄电池的电动势E＝________V，内电阻________。（结果保留2位有效数字）【答案】①.②.2.0③.3.8【解析】【详解】（1）[1]根据电路图连接实物图，如图所示：（2）[2][3]由图示电源U-I图像可知，图像与纵轴交点坐标值为2.0，电源电动势E=2.0V，电源内阻为21.如图所示，间距为L的足够长平行光滑导轨所在平面与水平面之间的夹角为，匀强磁场的方向竖直向下。将一根长为L、质量为m的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通以方向从a向b、大小为I的电流，此时金属棒受到水平向左的磁场力，静止在轨道上，则导体棒受到的磁场力大小为____；磁场的磁感应强度大小为____；如果将通过导体棒的电流增大，则导体棒受到的磁场力___（填“增大”、“减小”或“不变”），匀强磁场的磁感应强度____（填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】①.②.③.增大④.不变【解析】【详解】[1]磁场的方向为竖直向下时，导体棒受到水平向左的安培力作用，同时还受竖直向下的重力和垂直于导轨向上的支持力作用，三力合力可以为零，由力的平衡有,导体棒受到的磁场力