浙江省丽水市五校发展共同体联盟2023-2024学年高二下学期5月期中联考物理试题

2023学年第二学期丽水五校高中发展共同体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。选择题部分一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个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.下列均属于国际单位制基本单位的是（）A.m、N、s B.A、T、km C.m、kg、A D.kg、m/s、C【答案】C【解析】【详解】A．N是导出单位，m、s是国际单位制中的基本单位，故A错误；B．A是国际单位制基本单位，T、km不是基本单位，故B错误；C．m、kg、A都是国际单位制中的基本单位，故C正确；D．kg是国际单位制基本单位，m/s、C不是基本单位，故D错误。故选C。2.骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动，某同学用软件记录了某次户外骑行的情况，如图所示，由图可知（）A.该同学此次户外骑行的位移是51.01公里B.图中“03：29：38”指的是时刻C.图中的“平均速度”指的是骑行路程与所用时间之比D.该同学此次户外骑行的最快速度为29.88m/s【答案】C【解析】【详解】A．该同学此次户外骑行的路程是51.01公里，故A错误；B．图中“03：29：38”指的是时间间隔，故B错误；C．图中的“平均速度”指的物理学中的平均速率，是骑行路程与所用时间之比，故C正确；D．该同学此次户外骑行的最快速度为29.88km/h，故D错误。故选C。3.受寒潮南下影响，2024年2月21日晚间，浙江丽水等多地出现短时大冰雹。其中在丽水青田县，冰雹混杂着雨水，有的如鸡蛋大小。一粒冰雹自高空云层由静止竖直下落，下落过程中冰雹受到的空气阻力与其速度成正比，不计冰雹质量的变化，则加速下落过程中冰雹（）A.加速度变大B.动能变大C.机械能守恒D.克服空气阻力做功的功率与其速度成正比【答案】B【解析】【详解】A．下落过程中冰雹受到的空气阻力与其速度成正比，则空气阻力由牛顿第二定律得解得则加速下落过程中冰雹变小，故A错误；B．由冰雹的动能，可知加速下落过程中冰雹的速度增大，动能增大，故B正确；C．冰雹加速下落过程中，空气阻力做负功，冰雹的机械能减小，故C错误；D．克服空气阻力做功的功率所以克服空气阻力做功的功率与其速度的平方成正比，故D错误。故选B。4.如图所示，物块Q放在水平桌面上，一条跨过光滑定滑轮的细线两端分别连接物块P和物块Q。物块P下落过程中，细线上的拉力大小为T1；若物块P、Q位置互换，物块Q下落过程中，细线上的拉力大小为T2。两物块与桌面间无摩擦，不计空气阻力，则T1、T2的大小关系为（）A. B. C. D.T1、T2的大小关系与两物体质量有关【答案】A【解析】【详解】位置互换前，根据牛顿第二定律，对物块P有对物块Q有联立解得位置互换后，根据牛顿第二定律，对物块Q有对物块P有联立解得则故选A。5.如图所示，小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍，在地面上平移水桶，水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h，直径为D，则下列说法正确的是（）A.水离开出水口到桶口的时间是水在空中运动时间的一半B.水从出水口到桶口速度的增加量小于水从桶口到桶底边沿A速度的增加量C.水离开出水口的速度为D.水在下落过程中处于超重状态【答案】C【解析】【详解】A．已知桶高为h，水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍，则水平细水管到水平地面的距离为由，解得水平细水管到水平地面的水平细水管到桶口的高度为由，解得水离开出水口到桶口的时间为则故A错误；B．水从桶口到桶底边沿A的时间水从出水口到桶口速度的增加量为水从桶口到桶底边沿A速度的增加量则故B错误；C．设出水孔到桶口中心的水平距离为x，则，解得故C正确；D．水在下落过程中的加速度为重力加速度，方向竖直向下，处于失重状态，故D错误。故选C。6.2023年10月26日11时14分，神舟十七号飞船从酒泉卫星发射中心发射升空，于17时46分成功对接中国空间站核心舱前向端口，形成三舱三船组合体，在离地面约400km的轨道绕地球做匀速圆周运动（已知地球球体半径为6400km），如图所示，则（）A.神舟十七号进入空间站同一轨道后直接加速对接B.神州十七号飞船与空间站对接后的速度大于点火加速前的速度C.三舱三船合体绕地球做圆周运动的速度v满足：7.9km/s≤v≤11.2km/sD.三舱三船合体圆周运动周期小于24小时【答案】D【解析】【详解】AB．神舟十七号进入空间站同一轨道后直接加速，神舟十七号将做离心运动，不可能与空间站对接；所以神舟十七号需要在低轨道加速，做离心运动到达空间站轨道实现对接；根据万有引力提供向心力得可得可知神州十七号飞船与空间站对接后的速度小于点火加速前的速度，故AB错误；C．地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大速度，所以三舱三船合体绕地球做圆周运动的速度小于，故C错误；D．根据万有引力提供向心力得可得可知三舱三船合体圆周运动周期小于同步卫星周期，即小于24小时，故D正确。故选D。7.如图所示，水面上有一透明均质球，其半径为R，上半球露出水面，下半球内竖直中心轴上有点光源，均质球对此光的折射率为1.5，为使从光源照射到上半球面的光，都能发生折射（不考虑光线在球内反射后的折射），则点光源到水面的最大距离为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】光在介质中的传播如图所示根据全反射定律和几何关系可知解得故选C。8.磁电式电流表为中学物理常用的测量闭合回路电流大小的仪器。如图甲为磁电式电流表的结构，图乙为极靴和铁质圆柱间的磁场分布，线圈a、b两边通以图示方向电流，线圈两边所在处的磁感应强度大小相等，则下列选项正确的是（）A.该磁场为匀强磁场B.线圈将逆时针转动C.运输时要用导线把两接线柱连在一起，若适当换成更强的磁场可更好地减缓表针的摆动幅度D.线圈转动过程中两边a、b受安培力大小会变化【答案】C【解析】【详解】A．磁场是均匀地辐向分布，不是匀强磁场，故A错误；B．根据左手定则可知，线圈a边受到的安培力向上，b边受到的安培力向下，则线圈将顺时针转动，故B正确；C．运输时要用导线把两接线柱连在一起，电流表短路，指针摆动时产生感应电流，感应电流受到安培力作用，可减缓表针摆动幅度，若适当换成更强的磁场可更好地减缓表针的摆动幅度，故C正确；D．线圈转动过程中，由于各个位置的磁感应强度的大小不变，且磁场方向总是与电流方向垂直，所以两边a、b受安培力大小不变，故D错误。故选C。9.抖空竹是一种传统杂技节目，叫“抖空钟”，南方也叫“扯铃”．表演者用两根短竿系上绳子，将空竹（也有用壶盖或酒瓶）扯动使之旋转，并表演出各种身段．如图所示，表演者保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦力，且认为细线不可伸长．下列说法正确的是（）A.细绳B端沿虚线a向左移动时，细线对空竹的合力增大B.细绳B端沿虚线b向上移动时，细线的拉力不变C.细绳B端沿虚线c斜向上移动时，细线的拉力减小D.细绳B端沿虚线d向右移动时，细线拉力不变【答案】B【解析】【详解】A．沿虚线a向左移动时，细线对空竹的合力与重力等大反向，可知合力不变，A错误；B．沿虚线b向上移动时，AB两点水平间距不变，绳长不变，可知细线与竖直方向的夹角不变，则细线的拉力不变，B正确；C．沿虚线c斜向上移动时，细绳与竖直方向的夹角增大，则细线的拉力将增大，C错误；D．沿虚线d向右移动时，细绳与竖直方向的角增大，则细线的拉力将增大，D错误。故选B。10.图甲是回旋加速器的示意图，两金属D形盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。在加速带电粒子时，带电粒子从静止开始运动，其速率v随时间t的变化如图乙，已知tn时刻粒子恰好射出回旋加速器，粒子穿过狭缝的时间不可忽略，不考虑相对论效应及粒子的重力，下列判断不正确的是（）A. B.C. D.粒子在电场中的加速次数为【答案】B【解析】【详解】A．根据粒子在磁场中运动的周期粒子回旋周期不变，在Ekt图中应有t2t1=t4t3=t6t5故A不符合题意；B．粒子在电场中做匀加速运动，令加速位移为x，根据位移时间关系前两次加速过程所用的时间为前三次加速过程所用的时间为则有由图可知所以故B符合题意；C．粒子在电场中做匀加速运动，令加速位移为x，根据速度位移时间关系解得前两次加速后的速度为解得前三次加速后的速度为解得联立可得故C不符合题意；D．设粒子被加速n次后的速度为vn，则由动能定理可知粒子被第一次加速过程中，由动能定理可知联立可得故D不符合题意。故选B。11.如图为某一径向电场示意图，电场强度大小表示为，其中为常量，r为径向半径。比荷相同的两粒子在以О为圆心、半径不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则下列说法正确的是（）A.两个粒子均带正电B.电荷量大的粒子动量较小C.粒子的速度大小与轨道半径一定成正比D.若将两个粒子交换轨道，两个粒子仍能做匀速圆周运动【答案】D【解析】【详解】A．粒子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，电场力方向指向圆心，电场力方向与电场强度方向相反，可知，粒子均带负电，故A错误；B．结合上述有又由于解得粒子动量大小为由于粒子比荷相等，可知，粒子电荷量越大，粒子的质量也越大，则电荷量大的粒子动量较大，故B错误；C．结合上述解得粒子的速度大小为由于粒子比荷相等，可知，两粒子的速度大小相等，故C错误；D．结合上述可知，两粒子做圆周运动的速度大小相等，由于结合上述变形得由于两粒子比荷相等，则上述方程始终成立，可知，若将两个粒子交换轨道，两个粒子仍能做匀速圆周运动，故D正确。故选D。12.有一种电子仪器叫作示波器，可以用来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管，图甲是它的原理图。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。电子枪的作用是产生高速飞行的一束电子。如果在电极YY'之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极XX'之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是选项图中（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】在0~2时间内，扫描电压扫描一次，信号电压完成一个周期，当为正的最大值时，电子打在荧光屏上有正的最大位移，当为负的最大值时，电子打在荧光屏上有负的最大位移，因此一个周期内荧光屏上的图形为C。故选C。13.如图甲所示是燃气灶点火装置的电路图，转换器将直流电压转换为交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，钢针和金属板间就会引发电火花，从而点燃气体。闭合开关，已知电压表的示数为5V，图乙所示是闭合开关后原线圈中的磁感应强度B随时间t变化的图像，电压表可视为理想交流电表，下列说法正确的是（）A.原线圈中磁感应强度的瞬时值表达式为（T）B.0~时间内，在时刻最难成功打火C.原、副线圈匝数比为1：600时点火装置可正常工作D.若电压表的示数为V，原、副线圈匝数比为1：2000，在一个周期内钢针放电时间为T【答案】D【解析】【详解】A．由图乙可知原线圈中磁感应强度的瞬时值表达式为故A错误；B．根据法拉第电磁感应定律，磁感应强度变化最快时，产生的感应电动势最大，所以在时间内，0和时刻最容易打火成功，故B错误；C．原、副线圈匝数之比为1:600时，副线圈电压为其最大值为故C错误；D．若电压表的示数为，原、副线圈匝数比为1：2000，副线圈电压为则副线圈中电压瞬时值表达式为当时钢针放电，在时间内，解得，，当时钢针放电，解得，所以，在一个周期内钢针放电时间为，故D正确。故选D。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.下列设备中工作原理相同的是（）A.发电机 B.质谱仪C.变压器 D.无线充电【答案】ACD【解析】【详解】发电机的工作原理是电磁感应现象，质谱仪是利用带电粒子在磁场中运动工作的，变压器的工作原理是电磁感应现象，中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给电池充电，是利用电磁感应原理工作的；所以工作原理相同的是发电机、变压器、无线充电。故选ACD。15.如图所示，在同一种介质中两列简谐横波甲、乙沿x轴方向相向传播。甲向左传播，乙向右传播。t=0时刻，甲、乙两列波的波形前端刚好分别传到x=1cm和x=2cm处的两点，已知乙波的波速。下列说法中正确的（）A.t=0时，x=6cm处质点Q沿x轴正方向运动B.甲波波源的振动频率为100HzC.P、Q两质点振动方向始终相反D.x=0处的质点在t=0.05s时的位移为10cm【答案】BD【解析】【详解】A．由于乙沿x轴正方向传播，所以t=0时，x=6cm处的质点Q沿y轴负方向运动。故A错误；B．在同一种介质中的两列简谐横波的波速相等，由图可知甲波的波长为则甲波波源的振动频率为故B正确；C．t=0时刻，P、Q两质点振动方向相反；由两波的波长不同可知两波源的振动频率不同，所以P、Q两质点振动方向不能始终相反，故C错误；D．乙波的周期乙波传播到处所需的时间在t=0.05s时x=0处的质点参与乙波振动的时间所以在t=0.05s时x=0处的质点参与乙波振动的位移为甲波的周期由所以x=0处的质点在t=0.05s时的位移为所以x=0处的质点在t=0.05s时的位移为故D正确。故选BD。非选择题部分三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。）16.某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”，并“验证机械能守恒定律”的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。（1）用游标卡尺测出小钢球直径结果如图②所示，则其直径D=__________mm；（2）让小钢球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T=__________s；（3）该同学还测得该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为g=_________（用物理量T、L、D表示）。【答案】（1）9.3（2）2.0（3）##【解析】【小问1详解】游标卡尺的精确度为0.1mm，读数为D=9mm+3×0.1mm=9.3mm【小问2详解】小球连续两次经过最低点的时间是一个周期，由图③，可知小球摆动的周期为【小问3详解】根据单摆的周期公式，有解得17.新能源汽车是汽车发展的主流方向，如图（a）为车载动力电池组中一块电池，其技术参数是额定容量约120Ah，额定电压约3.3V，内阻约0.03Ω。现有一块该型号的旧电池，某研究小组用如图（b）所示电路测量该电池的电动势和内阻，其中电流表量程为100mA、内阻为9Ω；定值电阻Ro=1Ω。测得的数据如下表所示。次数12345R（Ω）09427.310.814.1I0（mA）10050342520(1)实验中将电流表与定值电阻并联使用的目的是______；(2)利用测得的数据在坐标纸上作出R和的图像，其中I表示干路电流_________；(3)由图像可知，该电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。【答案】①.扩大电流表的量程②.图见解析③.3.2~3.4④.1.1±0.2【解析】【分析】【详解】(1)[1]实验中将电流表与定值电阻并联使用的目的是扩大电流表的量程；(2)[2]电流表扩大量程后即量程扩大10倍，则5次试验对应的干路电流I分别为1A、0.5A、0.34A、0.25A、0.20A，则对应的分别为1、2、3、4、5，则画出图像如图(3)[3][4]由闭合电路的欧姆定律即由图像可知四、计算题（本题共4小题，共41分。）18.2024年4月3日，小米集团完成了小米SU7汽车的首批交付仪式。之后陆续有用户对小米SU7进行了性能测试。为提升了驾驶体验，为驾乘者提供更加安全和舒适的驾驶环境小米SU7具有AEB自动紧急制动性能并加入了AEBPro功能。某车主对此性能进行了测试。小米SU7在平直的封闭公路上以=108km/h的速度水平向右匀速行驶，检测到障碍物后在AEB和AEBPro功能作用下开始减速，车所受阻力f与车重力mg的比值随时间变化的情况可简化为如下图所示的图像，最终停在据障碍物1m的位置。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）小米SU7开始减速瞬间的加速度；（2）小米SU7在1s末的速度大小；（3）小米SU7从开始减速位置到障碍物间的距离。【答案】（1）=10m/s2，方向水平向左；（2）=20m/s；（3）=36m【解析】【详解】（1）根据题意，由图可知，小米SU7开始刹车时由牛顿第二定律有联立解得方向水平向左；（2）由运动学公式可得，小米SU7做减速运动，则小米SU7在1s末的速度大小为代入数据解得=20m/s（3）根据题意开始减速1s内，由运动学公式可得，运动的位移为=25m开始减速1s后，由图可知由牛顿第二定律有由运动学公式可得联立代入数据解得小米SU7从开始减速位置到障碍物间距离+1m=36m19.如图所示，在竖直平面内，粗糙水平面左侧与四分之一光滑圆弧轨道在P点相切，右侧与水平面成的足够长传送带在Q点平滑连接。水平面长，四弧半径，皮带轮逆时针转动速率。物块B停在Q点，现从光滑圆弧最高点将物块A由静止释放，经过P点运动到Q点，与B发生弹性碰撞，A与B的碰撞时间忽略不计，两物块都可视为质点，其质量，物块A与间动摩擦因数，物块B与传送带间的动摩擦因数，取。求：（1）物块A第一次滑到P点前瞬间，圆弧轨道对物块A的支持力大小；（2）从物块A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，物块B在传送带上的运行时间t；（3）物块A、B能够发生碰撞的总次数N。【答案】(1)30N；(2)；(3)6次【解析】【分析】【详解】(1)物块A第一次滑到P点过程中，由动能定理有在P点，根据牛顿第二定律有解得(2)物块A从P到Q过程中，根据动能定理有解得A、B碰撞，根据动量守恒定律和能量守恒定律有解得B沿传送带向上至反向滑行到与传送带速度相同过程中，根据牛顿第二定律有解得由匀变速运动的速度规律可得解得物块B与传送带速度相同后由于所以物块B以v做匀速运动所以从物块A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，物块B在传送带上的运行时间为(3)设A、B碰撞两次后，A运动的路程为s，根据动能定理有解得取整得次，故物块A、B能够发生碰撞6次。20.如图甲所示，和为光滑且足够长的平行金属导轨，其宽度为，倾斜部分的倾角，以虚线为界，导轨的水平部分处于磁感应强度大小为，方向竖直向下的匀强磁场中，倾斜部分处于磁感应强度大小按图乙所示规律变化，方向垂直导轨斜面向下的匀强磁场中。导体棒均与导轨垂直，质量分别为和，细线的一端连着质量为的物块，跨过光滑的