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绝密★考试结束前
衢温5+1联盟2023-2024学年高二下学期4月期中联考
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I（本题共13小题，每小题3分，共39分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，选对的得3分，不选、多选、错选均不得分）
1.国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制中的基本单位表示，正确的是（ ）
A. F V B. A s C. J/V D.N m/V
2.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.法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
B.库仑最早测得元电荷的数值
C.托马斯 杨在分析了大量实验数据后总结出了光的折射定律
D.牛顿进行了著名的“月—地检验”并通过实验测出了引力常量
3.如图所示，两个质量相同的小球甲、乙分别用轻弹簧和细线悬在等高的O、点。轻弹簧的原长和细线的长度均为L，把两球的都拉至水平后无初速释放，甲、乙两球分别从A、C到最低点B、D过程，不计空气阻力，下列描述正确的是（ ）
A.弹簧对甲小球不做功 B.细线对乙小球做正功
C.甲小球机械能守恒 D.乙小球机械能守恒
4.下列四幅图描述了机械波和光波在传播过程中形成的现象，下列说法正确的是（ ）
水波的衍射 水波的干涉图样 红光的衍射条纹 红光的干涉条纹
A.水波的波长越短，衍射现象越明显
B.两波源的振幅相同才能形成稳定的干涉图样
C.光的衍射条纹的亮度相同
D.光的干涉两相邻亮条纹的间距与光的波长成正比
5.如图所示为某汽车上的电容式传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧右端与电容器均固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并与计算机的信号采集器串联。下列关于该传感器的说法正确的是（ ）
A.电介质插入极板间越深，电容器的电容越小
B.电介质插入极板间越深，电容器所带电荷量越小块
C.在汽车向右做匀速直线运动过程中，电路中无电流采集器
D.在汽车向右做匀加速直线运动过程中，电路中有恒定电流
6.地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，如图所示，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，则关于它下次飞近地球的时间，下列判断正确的是（ ）
A.大约在2070年 B.大约在2062年
C.大约在2048年 D.大约在2035年
7.很多智能手机都有加速度传感器可以测量手机自身的加速度。某同学用手托着手机，打开加速度传感器，手迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落，然后接住手机，观察手机屏幕上加速度传感器的图像，取竖直向上为正方向，将其图像简化为下图所示，下列说法正确的是（ ）
A. t1时刻，手机加速度大小可能大于g
B. t1到t2时间内，手机处于完全失重状态
C. t2时刻，手机的加速度方向竖直向上
D. t2时刻，手机的运动方向为竖直向上
8.如图甲是滚筒式洗衣机。洗衣机脱水完成前的某段时间内，可认为水已脱干，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。若一件小衣物在此过程中随滚筒转动经过最高位置a、最低位置c、与滚筒圆心等高位置b、d，则该件小衣物在（ ）
A.衣物a、b、c、d四点的线速度相同
B.衣物在整个运动过程中所受的合外力不变
C.衣物在c位置对滚筒壁的压力大小等于重力
D.衣物在b、d位置对滚筒壁的压力大小相等
9.人体的细胞膜模型图如图a所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b所示，初速度可视为零的一价正钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（ ）
图a 图b
A.A点电势小于B点电势
B.钠离子的电势能增大细胞膜
C.若膜电位不变，仅增大d，则钠离子到达B点的时间变长
D.若d不变，仅增大膜电位，则钠离子到达B点的速度不变
10.如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，R1为光敏电阻（有光照时电阻为2Ω，无光照时电阻为223Ω），R2为定值电阻，阻值未知，电源内阻为4Ω；如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动，两个相邻工件的中心间距为0.2m，则（ ）
A.当有光照射R1时，信号输出电压一定为高压
B.当有光照射R1时，电源的输出效率一定变大
C.传送带匀速运动的速度v=0.2m/s
D.当R2=2Ω时，电源的输出功率最大
11.如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后，在0~t0内驱动线圈的电流iab随时间t的变化如图乙所示。在这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A.发射线圈中感应电流产生的磁场水平向左
B. t=t0时驱动线圈产生的自感电动势最大
C. t=0时发射线圈具有的加速度最大
D. t=t0时发射线圈中的感应电流最大
12.某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风速是10m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如这个风力发电机能将20%的空气动能转化为电能。则此风力发电机发电的功率约为（ ）
A.1.5×104W B.1.5×105W C.7.5×105W D.7.5×106W
13.如图所示，ABC为一弹性轻绳，其弹力大小符合胡克定律。弹性轻绳一端固定于A点，另一端连接质量为m的小球，小球穿在竖直杆上。轻杆OB一端固定在墙上，另一端为定滑轮。若弹性轻绳自然长度等于AB，初始时ABC在一条水平线上，小球从C点由静止释放滑到最低点E。已知C、E两点间距离为h，D为CE的中点，重力加速度为g，小球在C点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为0.6，弹性轻绳始终处在弹性限度内，其弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数、x为伸长量。则小球下滑经过D点时的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
二、选择题II（本题共3小题，每小题3分，共6分.每小题列出的四个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.在x轴正半轴和负半轴存在两种不同材质的弹性绳（相连于O点），x=6m和x=12m处为两波源，分别向右、向左传播形成振幅均为4cm的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示，此时x=2m和x=4m处的质点刚好开始振动，已知波在左右两种介质中的传播速度之比为1∶2，t=0s到时间内P点经过的路程为6cm，则下列说法正确的是（ ）
A. t=0时刻P处质点向上运动
B.波2振动的周期为1s
C.波2在x轴负半轴的传播速度为8m/s
D.不考虑不同介质中的振幅变化，两列波相遇后在x=1m处质点的振幅为8cm
15.下列对于图中的叙述，正确的是（ ）
A.图甲中，变压器中的铁芯用相互绝缘薄硅钢片叠合是为了利用涡流的热效应
B.图乙中，用实验证实电磁波的存在的科学家是赫兹
C.图丙中，食堂用的消毒灯主要利用的是X射线进行消毒
D.图丁中，器血中的硫酸铜溶液通电后旋转起来，因为通电液体受到磁场力的作用
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1所示为“测量自由落体加速度”的实验装置
（1）图中所用计时器为 （填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）
（2）如图为本实验获得的纸带，已知两个计数点之间还有三个点未画出，则计数点3的瞬时速度为 m/s，测得的加速度为 m/s2.（保留三位有效数字）
图1 图2
16—II.（1）用多用电表测量电压、电流、电阻时，将红黑表笔分别插入“”“”插孔中，则（ ）
A.测量电压时，红表笔靠近电源负极
B.测量二极管正向电阻时，红表笔接二极管的正极
C.测量电阻时，电流从红表笔流入多用电表
（2）在测量大阻值电阻时，某同学采用如图3所示的方法测量，则测量结果比真实值要 （填“偏大”或者“偏小”或者“一样”）
图3 图4
16—III.某同学利用如图4所示的电路测量电源电动势和内阻，连接好电路，移动滑动变阻器，电流表读数如图5所示，则此时电流表读数为 A
将导线3分别接于“1”和“2”处，可以得到两条电源的U-I曲线，如图6所示，则此电源的电动势为 ，内阻为 （用图6中的字母表示）
图5 图6
17.（8分）图中甲为气压升降椅，乙为其核心部件模型简图。活塞横截面积为S，气缸内封闭一定质量的理想气体，该气缸导热性能良好，忽略一切摩擦。调节到一定高度，可以认为活塞上面有卡塞，活塞只能向下移动，不能向上移动。已知室内温度为27℃，气缸内封闭气体压强为P，稳定时气柱长度为L，此时活塞与卡塞恰好接触且二者之间无相互作用力，重力加速度为g。
（1）当室内温度升高10℃时，求气缸内封闭气体压强的变化量：
（2）若室内温度保持27℃不变，一质量为m的乙同学盘坐在椅面上，求稳定后活塞向下移动的距离。
18.（11分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆周轨道AB，半径为R=4m，O为其圆心；半圆轨道CD，半径r=0.9m，O2为其圆心；两者通过水平轨道BC相连。长l=1m的竖直挡板下沿离水平轨道BC高h=0.5m，O2到挡板的水平距离d=1.5m。将质量为M=1kg的可看作质点物块从四分之一圆周轨道的某处无初速度释放。不计一切摩擦。
（1）若从与O1等高处释放，求物块到达四分之一圆周轨道最低点B时对轨道的压力；
（2）为使物块经半圆轨道最高点飞出后能击中挡板，求释放点距水平轨道的高度范围；
（3）若BC段中点有一质量m=0.2kg的小物块，物块M从AB段某处释放，与m碰撞，碰后两物块一起运动，恰能通过D点，求物块M释放时距BC段的高度。
19.（11分）如图，MC、PD为两条间距L=0.50m的足够长的平行光滑导轨，导轨电阻不计，MP水平且与导轨垂直，导轨与水平面的夹角θ=30°，导轨底端连接一电阻值R=2.0Ω的电阻，一根质量m=0.20kg、电阻为r=4.0Ω的金属棒，置于导轨底端，与导轨垂直并接触良好；整个装置处于磁感应强度大小B=2.0T方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现在对金属棒施加一沿导轨平行向上且平行于导轨的拉力F，使棒从静止开始以加速度a=1.0m/s2沿导轨平面向上做匀加速直线运动。重力加速度g=10m/s2.
（1）求金属经过3s时通过电阻R的电流大小和方向；
（2）求金属棒经过3s时拉力F的大小；
（3）3s后拉力大小变为恒定，大小为1N，方向平行于导轨向上，求从此时起金属棒减速到零经过的位移。
20.（11分）如图（a）所示，坐标系xOy的y轴右侧存在垂直xOy平面方向周期性变化的磁场B（图中未画出），在y轴右侧沿y轴正方向竖直向上的匀强电场，在y轴左侧存在沿y轴正方向竖直向上的匀强电场（假设电场交界处很好的分开），现将一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从xOy平面的第三象限P点沿x轴正方向水平抛出，粒子第一次经过x轴时恰好过O点，此时速度大小为v0，方向与x轴正方向的夹角为45°。从粒子通过O点开始计时，磁感应强度B随时间变化的关系如图（b）所示，周期为4t0，B为正值时它的方向为垂直纸面向外。已知，重力加速度为g。
（1）求抛出点P的坐标：
（2）求粒子从第1次经过x轴到第2次经过x轴的时间t1；
（3）求粒子第3次经过x轴时的x坐标；
高二物理答案
一、选择题（本共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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
B A D D C B C D C D A B B
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 15
ABD BD
三、非选择题（本题共7小题，共55分）
16.实验题（I、II、III题共14分）
16-I（1）电火花（1分） （2）1.70（2分） 9.80（2分）
16-II.（1）C（1分） （2）偏小（2分）
16-III、0.10（2分） EA（2分） （2分）
17.（8分）
分析和解：（1）当室内温度升高10℃时，气缸内封闭气体发生等容变化
由查理定律，得 其中
解得
（2）若室内温度保持27℃不变，气缸内封闭气体发生等温变化，由玻意耳定律，得
解得
18.（11分）
分析和解
（1）据机械能守恒定律
圆周最低点
解得：
根据牛顿第三定律，物块对圆周轨道的压力大小为30N，方向竖直向下
（2）打到挡板上端点：，，
联立得
同理，打到挡板下端点：，且要过圆轨道最高点：
得
综上，取
由机械能守恒定律
将v1，代入得
将v3代入得
综上，释放点高度的范围为
（3）碰撞过程
一起运动到D点过程
在D点
M从释放点到水平轨道
由以上得
其他解法正确的也给分。
19.（11分）
（1）金属在导轨上做匀加速直线运动，开始运动后，在3s末时，棒的速度为
电流为：
电流方向：P流向M
（2）金属棒在导轨上做匀加速直线运动，开始运动后，在时刻3s末，安培力大小为
由牛顿第二定律可得：
所以F=1.7N
（3）因为3s后
根据动量定理得：
代入数据得：x=3.6m
20.（11分）
（1）由牛顿第二定律得，方向竖直向上（1分）
该粒子做类平抛，由于经过O点时方向与x轴正方向的夹角为45°，
根据类平抛规律得，，
解得，
则P点坐标为
（2）根据题意由，即重力与电场力平衡，由洛伦兹力提供向心力，则有
，，
解得，
可知粒子从第一次经过x轴到第二次经过x轴时，对应的圆心角为90°，则
（3）由于可知粒子刚好转过180°，之后粒子磁场大小方向都变了，则偏转方向变了，由洛伦兹力提供向心力得，，，
解得： ，
，粒子转过90°，同理得，时间在与的运动轨迹大小一样，只是偏转方向不一样，与的运动轨迹大小一样，只是偏转方向不一样，综上所述，得到一个周期的轨迹如图所示。
由几何关系得，
则粒子第3次经过x轴时的坐标为

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