浙江省丽水市发展共同体2024-2025学年高二下学期4月期中联考物理试卷（含答案）

绝密★考试结束前2024学年第二学期丽水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；5.重力加速度g=10m/s²。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.下列物理量属于矢量的是A.动量B.磁通量C.电流D.电势2.在巴黎奥运会15m攀岩速度赛中，我国运动员以4.77s夺得银牌。甲图中脚离开传感器装置1开始计时，乙图中手触碰到传感器装置2计时结束，下列说法正确的是A.运动员手的位移是15mB.可以求出运动员在此过程的平均速度C.计时装置可能使用了压力传感器D.教练在研究运动员攀岩动作时可把运动员看成质点O1O1mo装置2乙到顶3.如图所示，一根长为1的轻质细绳，一端固定于0点，另一端系着质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运动，形成圆锥摆，此时细绳与竖直方向夹角为θ;另有一个摆长也为1的单摆，其摆球质量也为m,做小角度的简谐运动。已知重力加速度为g,不计空气阻力，下列说法正确的是A.圆锥摆的周期等于单摆的周期B.圆锥摆中小球的线速度大小v=√gltanθ·sinoC.单摆做简谐运动时加速度大小不变D.单摆的最大摆角从5°调整到60°,单摆的周期不变4.我国自主研发的北斗卫星导航系统由若干卫星构成，其中有5颗分布于a轨道的地球同步静止轨道卫星，3颗分布于b轨道的倾斜轨道卫星(其轨道半径与地球静止同步轨道半径一致),以及27颗分布于c轨道的中圆轨道卫星。关于这些卫星，下列说法正确的是A.a轨道上的卫星相对地面静止，处于平衡状态B.b轨道上卫星的加速度小于c轨道上卫星的加速度C.c轨道上的卫星运行速度小于地球赤道上物体随地球自转的速度D.卫星分别在轨道b和轨道c上运行时，经过相同时间，卫星与地心连线扫过的面积相等高二物理试题第1页(共8页)5.2025年春晚的舞台上，一群穿着花棉袄的机器人在现场扭起了秧歌，给人留下深刻的印象。如图甲所示为一机械手臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片，展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙，若两手指对鸡蛋的作用力为F,鸡蛋重力为G,下列说法错误的是A.加速提起鸡蛋过程中，手指对鸡蛋的压力等于鸡蛋对手指的弹力B.鸡蛋受到手指的压力，是因为手指发生了弹性形变C.若手指捏着鸡蛋水平减速移动，则F<GD.若手指捏着鸡蛋水平加速移动，则F>G6.如图甲、乙、丙、丁四个电磁学相关情景，以下判断正确的是LwA.图甲中，三根平行直导线截面图，电流大小相同且到A点距离相同，则A点磁感应强度方向水平向左B.图乙中，铁环绕有对称绝缘导线，电流方向如图；速度垂直纸面向里的电子，在O点所受洛伦兹力方向水平向右C.图丙中，条形磁铁竖直放置，水平导体圆环从位置M向下运动到L过程中，圆环感应电流方向不变D.图丁中，单匝线圈先后以速度v和2v匀速进入同一磁场，两次通过线圈的电荷量之比为7.一个正电荷9周围有3种形状各异的金属导电体A、B、C。在电荷9周围形成如图所示的电场分布，P为导体A表面上的点，Q为导体B内距离9为L的点，图中虚线为一电荷只在电场力作用下的运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点，则A.运动电荷带正电B.运动电荷在a点加速度比b点小C.P点的电场方向垂直于导体的表面D.导体B上的感应电荷在Q点形成的场强大小为8.把质量为0.2kg的小球放在竖直弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高点位置C(图乙),途中经过位-C置B时弹簧正好处于原长。已知B、A与C、B的高度差均为0.1m。以B位置为零势能面，不计弹簧的质量和空气阻力，下列说法正确的是A.整个过程中小球机械能守恒B.小球在B处动能最大C.小球处于位置A时，弹簧与小球组成的系统机械能为0.4JD.小球在AB中间位置时，弹簧的弹性势能与小球的动能之和为0.3J9.如图，在排球比赛中，运动员先后两次击球。第一次从a点水平击球，球落于b点；第二次在a点正下方c点斜向上击球，也击中b点，且第二次击球的最高点d与a等高，两轨迹相交于球网上端e。已知球网高2.24m,c点到球网平面水平距离3.36m,不计空气阻力。下列判断正确的A.第一次击球到b点的速度大小，可能是第二次的两倍B.第一次击球，降低a点高度并增大击球速度大小，仍可能击中b点C.第二次击球，仅改变击球速度方向，还能击中b点D.击球点a距地面高度为2.52m10.汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M=20kg,H=3.2m,则下列说法错误的是A.碰撞过程中F的冲量大小为220N·sB.碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.45mC.碰撞过程中F的冲量方向竖直向上D.碰撞过程中头锤的动量变化量大小为200kg头锤一头锤一试验台一甲m/s乙二、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，选对但不全的得2分，有选错的得0分)11.下列说法正确的是A.多普勒效应是波源的频率发生变化引起的B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.LC振荡电路中电流增大时，电容器上的电荷一定减少D.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和波速均增大高二物理试题第3页(共8页)12.两位同学分别握住一根长为1.8m的水平轻绳两端M、N,并同时在竖直方向上使绳两端做简谐振动，从而产生沿绳传播的两列波。从M、N开始振动计时，t=0.3s时，两列波刚好同时传到P点，此时波形如图所示。则下列说法正确的是A.P点为振动减弱点，始终静止不动B.t=0.3s时刻，0.8m<x<1.0m的质点振动方向均沿y轴正方向C.t=0.4s时刻，0.6m≤x≤1.2m的质点都处于平衡位置D.0-0.6s内，x=0.6m的质点走过的路程为40cm13.如图，MN、PQ为两条水平固定且平行的光滑金属导轨，导轨右端与接有定值电阻Ro=29的理想变压器的原线圈连接，变压器副线圈上接有最大阻值为12Q的滑动变阻器R,原、副线圈匝数之比导轨宽L=lm,质量m=2kg,电阻不计的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力F作用下，在两虚线范围内做往复运动，其速度随时间变化的规律是v=3√2sin10πt(m/s),虚线范围内有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=2T,导体棒ab始终与导轨垂直且接触良好，导轨和导线电阻均不计。下列说法正确的是A.ab棒中产生的电动势的表达式为e=6√2sin10πt(V)B.若R=92,电阻Ro两端电压的有效值为4VC.若R=2Ω,变压器输出功率最大D.若R=6Ω,在t=0到t1=0.05s的时间内，外力F所做的功为0.675J非选择题部分三、非选择题(本题共5小题，共58分)14.实验题(I、Ⅱ、Ⅲ三题共14分)14-I.(5分)小明用如图所示的实验装置探究小车加速度与力、质量的关系：小车和砝码纸带打点计时器高二物理试题第4页(共8页)F-7.21-留3位有效数字);根据计算结果分析实验操甲乙丙丁灯丝电阻，灯泡标有“220V100W”字样，该同学采用“×10”挡进行测量，则实际的测量结果甲(2)在“测定干电池电动势和内阻”实验中，①小明先用多用电表粗测电源电动势，此时红表笔应当连接电源▲(选填“正极”或“负极”),选择开关位置如图乙所示，测量时电表指针位置如图甲中b位置，则该同学测得的电池电动势高二物理试题第5页(共8页)②实验前，老师从原理上解释了电表对测量的影响。实验中小明为分析电流表、电压表内阻对测量的影响，利用如图丙所示的电路图进行测量。改变开关S₂接入的位置，得到两组数据，并在坐标纸上画出U-I图像，得到如图丁所示的两条丙U/VU/Vb0.500.30共0.50丁直线a、b。根据图像，你认为更合理的图线是▲(选填“a"或“b”),对应直线的电路是S₂拨到▲(选填“1"或“2”),求出该电池的电动势E=▲V(保留三位有效数字),内阻厂=▲Ω(保留两位有效数字)。(3)从M点运动至Q点的总位移。高二物理试题第6页(共8页)16.(11分)物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究，其装置可以简化为如图所示的模型。该模型由同一竖直平面内的曲线轨道PA、半径为R₁=0.6m的半圆单轨道ABC、半径为R₂=0.1m的半圆圆管轨道CDE、光滑水平面EF、长度L₁=2m的水平传送带FG、长度L2=0.8m的粗糙水平面GH、光滑水平面HK组成，且各段各处平滑连接。轨道的右端K固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时其自由端的位置在H点。现将一质量为m=0.1kg的小滑块(可视为质点)从PA轨道h高处静止释放。已知传送带的速度v=2m/s,小滑块与传送带动摩擦因数为M=0.5,与GH间的动摩擦因数为μ2=0.1。(1)若I=1.2m,求小滑块运动到B点时对轨道的压力大小；(2)要保证小滑块能够到达E点，求h的最小值；①小滑块第一次到达传送带G点因与传送带摩擦产生的热量Q;②小滑块最终停止的位置距H点的距离。17.(12分)如图所示，间距L=0.4m、倾角θ=37°的两根平行倾斜光滑导轨与两根足够长的水平光滑导轨在G、H处通过一小段绝缘材料平滑连接，在倾斜导轨的上端接一个阻值为R=38的电阻，其中EFGH区域分布着垂直斜面向上的匀强磁场，GH右侧区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为B=1T。将导体棒a、b分别垂直导轨静置于导轨上，导体棒a初始位置距离GH竖直高度为h₂=0.5m,某一时刻静止释放导体棒a,在导体棒a进入EFGH区域时始终受到一个与其运动方向相同且大小等于其对地速度k倍的力F作用，使导体棒a在斜面上一直做匀加速直线运动，当导体棒a进入水平导轨时撤去F。已知EF与GH的竖直高度h₁=0.3m,两导体棒的质量ma=m=0.1kg,两导体棒的电阻ra=rb=2Ω,导体棒与不计电阻的导轨始终接触良好，不计一切摩擦阻力。求：(1)导体棒a刚进入EFGH区域时的电流大小；高二物理试题第7页(共8页)(4)若导体棒a与导体棒b不会相撞，请计算导体棒a进入GH右侧磁场区域至到达稳定状态的过程中产生的焦耳热。18.(13分)如图所示为某种质谱仪的结构示意图，主要构造包括加速电场、静电分析器和磁分析器等组成。其中加速电场的电压为U,静电分析器是以O₁为圆心的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，电场强度E方向沿径向指向圆心O,且E与到圆心距离r的关系满足应。求：磁分析器中在以O为圆心、圆心角为180°的扇形区域内，分布着磁感应强度为B方向垂直于纸面的匀强磁场，静电分析器与磁分析器衔接处的缝隙很小。由粒子源静止释放出两种正离子a、b经相同电场加速后，分别从P、Q进入静电分析器，恰好都能在两区域内做匀速圆周运动，最后打在吸收屏的M点，其中离子b的轨道半径保持不变。已知离子a的比荷k1=4×108C/kg,B=4×10-4T,φ=16V,PQ间的距离d2m,不考虑电磁场的边缘效应。求：(1)加速电场的电压U;(1)加速电场的电压U;(2)离子b的比荷k₂;P、Q间的G点进入静电分析器，做圆周运动后也打在吸收屏的M点。则GP间的距离x与离子c的比荷k应满足什么关系?磁分析器M静电分析器加速电场干粒子源吸收屏高二物理试题第8页(共8页)选择题答案实验题答案14-I.(1)BD2分(2)C(3)2.98-3.00槽码质量没有远小于小车的质量各1分14—Ⅱ.A2分14—Ⅲ.(1)c(2)①正极1.15V-1.18V②a21.47V-1.50V0.50Ω-0.53Ω每空1分计算题答案15.(1)爬墙车从M-N做初速度为0的匀加速直线运动1解得vn=1m/s2分(2)爬墙车从P-Q过程做匀减速运动，由受力分析得：mg+f-ma;Fn=2.5mgf=μFN联立得a=25m/s²(3)爬墙车从M-Q的过程中总的位移为：XNp=Vn.t₂=3mX总=XMN+XNp+Xpo=3.52mmgh=2mvB+mgR₁Fn=2N小滑块恰好能到达C点时，即可得vc=√gRi(3)若h=2.2mh-m⃞+mg·2R1+my·2R2VF=4m/s相对位移△z=块一带=1.2-0.8=0.4m.因为小滑块在传送带上先减速后匀速，所以小滑块到达G点的速度vG=v=2m/s小滑块在GH段受到的摩擦力f'=μ2mg=0.1Nx'=2m>L2=0.8m,说明小滑块会压缩弹簧。根据能量守恒2mv²=μ2mgs,解得s=2m.因为L2=0.8m,所以小滑块最终停止的位置距H点的距离为0.4m17.解(1)求导体棒a刚进入EFGH区域时的电流大小导体棒a从开始下滑到刚进入EFGH区域，根据机械能守恒定律7,v₁