浙江省杭州第二名校钱江名校2023-2024学年高二下学期期中物理试题

试卷更新日期：2024-07-10 类型：期中考试

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一、单选题Ⅰ（本题共13题，每题3分，共39分。不选、错选、多选均不得分）

1. 诺贝尔物理学奖2023年颁发给三位“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲实验方法”的科学家，1阿秒=10^-18秒。在国际单位制中，时间的单位是（　　）

A、小时 B、秒 C、分钟 D、阿秒

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2. 温州轨道交通S1线是温州市第一条建成运营的城市轨道交通线路，于2019年投入运营，现已成为温州市民出行的重要交通工具之一、如图是温州S1线一车辆进站时的情景，下列说法正确的是（　　）

A、研究某乘客上车动作时，可以将该乘客视为质点 B、研究车辆通过某一道闸所用的时间，可以将该车辆视为质点 C、选进站时运动的车辆为参考系，坐在车辆中的乘客是静止的 D、选进站时运动的车辆为参考系，站台上等候的乘客是静止的

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3. 在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　）

A、踢香蕉球时足球可视为质点 B、足球在飞行和触网时惯性不变 C、足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D、触网时足球对网的力大于网对足球的力

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4. 放在空气中的玻璃砖，如右图所示，有一束光射到界面ab上，下列说法正确的是（）

A、在界面ab入射角大于临界角的光将不会进入玻璃砖 B、光射到界面ab后，可能发生全反射 C、光传播至界面cd后，有可能不从界面cd射出 D、光传播至界面cd后，一定会从界面cd射出

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5. 下列说法正确的是( )

A、第一宇宙速度是人造卫星环绕地球运动的最小速度 B、地球同步卫星的运行轨道可以不在地球的赤道平面内 C、若使空间探测器挣脱太阳引力的束缚，其发射速度至少要达到第二宇宙速度 D、已知人造卫星在地面附近的运行速度v和运行周期T，就可以算出地球的质量M（引力常量G已知）

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6. 下列说法正确的是（）

A、光学镜头上的增透膜是利用了光的折射现象 B、发生多普勒效应是因为波源的频率发生了变化 C、在单缝衍射实验中，将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变宽 D、拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度

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7. 如图所示，2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约 $500km$ 的轨道。取地球质量 $6.0 \times 10^{24} kg$ ，地球半径 $6.4 \times 10^{3} km$ ，引力常量 $6.67 \times 10^{- 11} N \cdot m^{2} / {kg}^{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、火箭的推力是空气施加的 B、卫星的向心加速度大小约 $8.4 m / s^{2}$ C、卫星运行的周期约 $12 h$ D、发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态

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8. “围炉煮茶”在这个冬日里火爆全网。如图，它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，吊炉通过细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架正中央离桌面高度为h，吊炉和细铁链的总质量为m，支架与铰链间的摩擦忽略不计。下列说法正确的是（　　）

A、吊炉受4个力 B、铁链对吊炉的拉力大于吊炉对铁链的拉力 C、每根轻杆受到桌面的支持力大小为 $\frac{1}{3} m g$ D、减小h时，每根轻杆对桌面的压力增大

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9. 某同学制作了一除尘装置，装置由带正电的圆筒Q和带负电的线状电极P组成。由于制作失误线状电极偏离圆心，形成如图所示的电场线。若A、B两点到P距离相等，A、C两点到Q距离相等，则（　　）

A、A、B两点电场强度相等 B、A点的电势比B点电势高 C、带负电的粉尘从B点运动到C点电场力做负功 D、带电荷量均为 $- q$ 的粉尘在A、C两点电势能相等

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10. 如图甲为电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图像，如图乙为 $L C$ 振荡电路的某一状态，线圈L中磁场方向向上，电容器中电场方向向上，则（）

A、 $t_{2} ~ t_{3}$ 中某时刻与图乙状态相对应 B、 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内 $L C$ 振荡电路内的电流为顺时针 C、 $t_{1}$ 时刻线圈中自感电动势为零 D、图乙中电容器极板间电场能逐渐减小

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11. 跳台滑雪是一项勇敢者的运动，运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，某运动员从跳台A处以不同的初速度 $v_{0}$ 沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆（B点位置变化），A、B间可以认为是一条倾斜的直滑道，斜坡与水平方向的夹角为30°，运动员可视为质点，不计空气阻力，关于运动员，下列说法错误的是（　　）

A、运动员在空中飞行的时间与初速度 $v_{0}$ 成正比 B、A、B的距离与初速度 $v_{0}$ 成正比 C、落在B点的速度方向不变 D、在空中距斜坡最大距离与初速度 $v_{0}$ 的平方成正比

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12. 如图甲所示，在同一均匀介质中有两个振动完全相同的波源 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，两波源相距24cm，M、N为介质中两波源连线的中垂线上的两个质点。已知波速为0.25m/s，两波源同时开始振动，从波源振动开始计时，M点的振动图像如图乙所示。当N点开始振动后，在某一时刻在中垂线上M、N是相邻的波峰，则（　　）

A、M、N间的距离为5cm B、M、N间的距离为7cm C、M、N连线的中点振动减弱 D、M、N处于波峰时，两点连线的中点处于波谷

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13. 用长为1.4m的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为1.0×10^－²kg、电荷量为2.0×10^-8C的小球，细线的上端固定于O点．现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与铅垂线成37⁰ ，如图所示．现向左拉小球使细线水平且拉直，静止释放，则（sin37⁰=0.6）

A、该匀强电场的场强为3.75×10⁷N/C B、平衡时细线的拉力为0.17N C、经过0.5s，小球的速度大小为6.25m/s D、小球第一次通过O点正下方时，速度大小为7m/s

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二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分，每小题至少有一个选项符合要求，错选不得分，选对但不全得2分）

14. 下列说法正确的是（　　）

A、可用金属铂制作温度传感器 B、可用干簧管制作压力传感器 C、可用金属电容器制作位移传感器 D、可用电阻应变片制作温度传感器

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15. 一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势峰值为 $E_{m} = 400$ V，线圈匀速转动的角速度为 $ω = 314 rad / s$ 。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2kΩ，线圈内阻不计，从中性面开始计时。则下列说法正确的是（　　）

A、电动势瞬时表达式为 $e = 400 \sin 314 t$ B、电路中电路的电流的峰值为 $I_{m} = \frac{\sqrt{2}}{5}$ A C、1s内电流方向改变50次 D、若发电机转速加倍，则外电阻在相同的时间内产生的热量变为原来的4倍

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三、实验题（每空1分，共14分）

16. 如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。

(1)、该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是________；

A、放大法 B、控制变量法 C、补偿法

(2)、该实验过程中操作正确的是________；

A、补偿阻力时小车未连接纸带 B、先接通打点计时器电源，后释放小车 C、调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行

(3)、在小车质量________（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为________（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是________；

A、用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B、在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C、在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小

(4)、经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、 $x_{1}$ 、…、 $x_{6}$ 。已知打点计时器的打点周期为T，则小车加速度的表达式是________。

A、 $a = \frac{x_{6} - 2 x_{3}}{{(15 T)}^{2}}$ B、 $a = \frac{x_{6} - 2 x_{3}}{{(3 T)}^{2}}$ C、 $a = \frac{x_{5} + x_{4} - (x_{3} + x_{2})}{{(10 T)}^{2}}$

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17. 某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：
A．将桌面上的气垫导轨调至水平；
B．测出遮光条的宽度d
C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l
D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E．秤出托盘和砝码总质量 $m_{1}$ ，滑块（含遮光条）的质量 $m_{2}$
已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）
（1）遮光条通过光电门时的速度大小为；
（2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为；
（3）通过改变滑块的释放位置，测出多组 $l$ 、 $Δ t$ 数据﹐利用实验数据绘制 ${(\frac{d}{Δ t})}^{2} - l$ 图像如图。若图中直线的斜率近似等于，可认为该系统机械能守恒。

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18. 在“测量干电池的电动势和内阻”实验中

（1）部分连线如图1所示，导线a端应连接到（选填“A”、“B”、“C”或“D”）接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为V。
（2）测得的7组数据已标在如图3所示 $U - I$ 坐标系上，用作图法求干电池的电动势 $E =$ V和内阻 $r =$ Ω。（计算结果均保留两位小数）

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19. 为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图所示．在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”，“A鱼”竖直下潜h_A后速度减为零，“B鱼”竖直下潜h_B后速度减为零．“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受浮力和水的阻力．已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的10/9倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度．假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计．求：
(1)“A鱼”入水瞬间的速度v_A₁；
(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力f_A.
(3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比f_A∶f_B.

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20. 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角 $θ = 37 °$ 的直轨道 $A B$ 、螺旋圆形轨道 $B C D E$ ，倾角 $θ = 37 °$ 的直轨道 $E F$ 、水平直轨道 $F G$ 组成，除 $F G$ 段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道 $A B$ 、 $E F$ 相切于 $B (E)$ 处．凹槽 $G H I J$ 底面 $H I$ 水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 $G H$ 处，摆渡车上表面与直轨道 $F G$ 、平台 $J K$ 位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径 $R = 0.5 m$ ， B点高度为 $1.2 R$ ， $F G$ 长度 $L_{F G} = 2.5 m$ ， $H I$ 长度 $L_{0} = 9 m$ ，摆渡车长度 $L = 3 m$ 、质量 $m = 1 kg$ 。将一质量也为 $m$ 的滑块从倾斜轨道 $A B$ 上高度 $h = 2.3 m$ 处静止释放，滑块在 $F G$ 段运动时的阻力为其重力的0.2倍。（摆渡车碰到竖直侧壁 $I J$ 立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）
（1）求滑块过C点的速度大小 $v_{C}$ 和轨道对滑块的作用力大小 $F_{C}$ ；
（2）摆渡车碰到 $I J$ 前，滑块恰好不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数 $μ$ ；
（3）在（2）的条件下，求滑块从G到J所用的时间 $t$ 。

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21. 为了探究电动机转速与弹簧伸长量之间的关系，小明设计了如图所示的装置。半径为l的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为l，电阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴OO^'上，由电动机A带动旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面，大小为B₁ ，方向竖直向下的匀强磁场。另有一质量为m、电阻为R的金属棒cd用轻质弹簧悬挂在竖直平面内，并与固定在竖直平面内的U型导轨保持良好接触，导轨间距为l，底部接阻值也为R的电阻，处于大小为B₂ ，方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关S与U型导轨连接。当开关S断开，棒cd静止时，弹簧伸长量为x₀；当开关S闭合，电动机以某一转速匀速转动，棒cd再次静止时，弹簧伸长量变为x（不超过弹性限度）。不计其余电阻和摩擦等阻力，求此时
（1）通过棒cd的电流I_cd；
（2）电动机对该装置的输出功率P；
（3）电动机转动角速度 $ω$ 与弹簧伸长量x之间的函数关系。

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22. 如图，纸面内有一水平虚线，垂直于纸面放置的足够长平面感光板 $a b$ 与虚线平行。 $a b$ 与虚线间的距离为 $l$ ，且存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。虚线上有一点状放射源S，可在纸面内向各个方向发射质量为m、电荷量为 $+ q$ 的同种带电粒子。某一粒子以速率v沿与虚线成 $θ = 37 °$ 角的方向射入磁场。并恰能垂直打到感光板 $a b$ 上。不计粒子的重力， $\sin 37 ° = 0.6$ 。
（1）求粒子射入磁场时的速率v；
（2）若粒子均以 $\frac{v}{2}$ 的速率在纸面内沿不同方向射入磁场，仅考虑能打到感光板 $a b$ 上的粒子，求：
①粒子在磁场中运动的最短时间；
②感光板 $a b$ 被粒子打中的长度。

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