2023舟山高二上学期期末检测（开学考试）物理试题含答案

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舟山市2022学年第一学期期末检测 (2023.1)高二物理试题卷命题：叶宏海（岱山中学）蔡良术（舟山中学）本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。考生注意：1．答题前，请将考生相关信息填写在答题卷规定的位置上。2．答题时，请按照答题卷上“注意事项”的要求，在答题卷相应的位置上规范作答，在试题卷上作答一律无效。3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。4．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内。5．可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s。选择题部分一、选择题I（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符合题目要求，选对得3分，不选、错选或多选均不得分）1．以下单位中，不能表示能量单位的是A.eV    B.J  C.N·s    D.kW·h2．有关科学家的贡献，下列说法正确的是A．安培发现了电流的磁效应，并总结出判定电流的磁场方向的方法一右手螺旋定则B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波C．法拉第发现了电磁感应现象，并得出法拉第电磁感应定律D．为了解释黑体辐射的实验规律，普朗克提出了能量子的假设3．正在建设的甬舟铁路西起宁波东站，经宁波市鄞州区、北仑区，舟山市金塘岛、册子岛、富翅岛至舟山本岛舟山火车站，正线长76.4公里，设计时速250km/h，全线共设7个站，总投资270亿元。下列说法正确的是        A．76.4公里是指起始站到终点站的位移大小B．250km/h相当于900m/sC.考查火车从舟山火车站到宁波东站的运行时间时，可以把火车视为质点D.工程师设计铁路弯道时，内外轨可以设计成一样高4．假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，以下概念的建立方法与合力相同的是A.瞬时速度    B.交流电的有效值     C.电场强度     D.磁通量5．如图甲、乙、丙是物理课本必修1中推导匀变速直线运动的位移公式时所用的速度-时间图像，下列关于这三幅图的说法正确的是    A．图像和纵轴交点的纵坐标值表示匀变速直线运动物体的初位置B．甲图中利用矩形面积之和来表示的位移大小比实际值偏大C．在10时间内，乙图中利用矩形面积之和表示的位移大小比丙图更接近真实值D．这种用面积表示位移的方法不仅适用于匀变速直线运动，也适用于加速度变化的直线运动6．一款儿童电动汽车的部分参数如图所示，则下列说法正确的是A．电源规格中4.5A·h中的A·h是电量的单位B．电机的输出功率等于24WC．电机线圈的电阻为6ΩD．行驶过程中电机突发故障，被卡住无法转动，此时通过电机的电流为2A7．如图所示，某工地上的起重机将重为G的正方形工件沿图中虚线缓缓向上吊起。四根等长的钢绳（质量不计）一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端聚集于一处挂在挂钩上，绳端聚集处到每个角的距离均与正方形的边长相等，不计空气阻力，则下列说法正确的是A．四根钢绳中的拉力都相同B．正方形工件所受合力的方向沿图中虚线方向向上C．钢绳对工件的拉力与工件的重力是一对相互作用力D．每根钢绳的受力大小为 8．如图所示，一热气球在匀加速竖直向上运动的同时随着水平气流向右匀速运动，若设竖直向上为y轴正方向，水平向右为x轴正方向，则热气球实际运动的轨迹可能是     9.2022年11月30日7时33分，翘盼已久的神舟十四号航天员乘组顺利打开“家门”，热情欢迎远道而来的亲人入驻“天宫”。随后，“胜利会师”的两个航天员乘组，一起在中国人自己的“天空家园”里留下了一张足以载入史册的太空合影。已知中国“天宫”空间站轨道高度约为400km（远小于地球半径），宇航员每24h恰好可以看到16次日出日落。引力常量G已知，根据以上数据信息可以估算出A．地球表面重力加速度B．地球的平均密度C．空间站的运行速度D．地球同步卫星的运行速度10．如图所示，原来不带电，长为l的导体棒水平放置，现将一个电荷量为＋q（q＞0）的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，A、B分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为k。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是 A.棒的两端都感应出负电荷B．棒土感应电荷在棒的中心0处产生的电场强度方向水平向右C．棒上感应电荷在棒的中心0处产生的电场强度大小D.若用一根导线将A、B相连，导线上会产生电流11．如图所示，磁感应强度大小为B，方向水平向右的匀强磁场中，有一长为L的轻质半圆形金属导线，通有从O到O＇的恒定电流I。现将金属导线绕轴00＇由图示位置向纸面外转过90°，下列说法正确的是A．转动过程中，安培力大小始终不变B．转动过程中，安培力大小一直变化C．转过90°时，安培力大小为BILD．转动过程中，安培力方向不断变化12．一辆遥控小汽车质量为1kg，某时刻小汽车在遥控器控制下，在水平面上由静止开始做直线运动，小汽车的牵引力F和车速倒数的关系图像如图所示。假设遥控小汽车与地面的摩擦力恒定，小汽车获得的最大车速为2m/s，不计空气阻力，则下列说法正确的是A．小汽车与地面的摩擦力为1NB．当小汽车到达②段时，获得恒定功率且功率为4WC．因为②段图像为过原点的直线，所以小车在②段做匀加速直线运动D．小汽车速度为1.5m/s时，小汽车牵引力为1.5N13．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为1的水平金属棒，一端固定在竖直导电转轴OO＇上，随轴以角速度ω匀速转动，转动时棒与圆环接触良好，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是A．棒产生的电动势为   B．微粒的电荷量与质量之比为C.电阻消耗的电功率为 D．电容器所带的电荷量为 二、选择题II（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个选项是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全的得1分有错选的得0分）14．关于下列四幅演示实验图，能正确表述该实验现象的是       A．图甲用磁体靠近闭合铝环A，A会被磁体排斥B．图乙断开开关S，触点C不会立即断开C．图丙闭合开关S瞬间，电流表示数不为零，断开开关S瞬间，电流表示数为零D．图丁铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变15．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压u的有效值为灯泡额定电压的5倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是A．原、副线圈匝数之比为4：1B．原、副线圈匝数之比为1：4C．此时a和b的电功率之比为1：1D．此时a和b的电功率之比为1：416．如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。某时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为的相同粒子，垂直M板向右的粒子a，到达N板时速度大小为2，平行MM 板向下的粒子b，刚好从N板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用,则A．M板电势高于N板电势B．两个粒子的电势能都减少C．粒子在两板间的加速度为D．M、N板的间距为非选择题部分三、非选择题（本题共6小题，共55分）17．（7分）（1）某同学利用重物的自由落体运动来验证机械能守恒定律。     ①在该实验中，重物应采用图1中的          ;②操作该实验时，其中一个重要的步骤是接通电源释放纸带，则如图2所示操作中合理的是   。（2）向心力演示器如图3所示，若将变速塔轮上的皮带一起往下移动一级，则长槽和短槽的角速度之比会    （选填“变大”“不变”“变小”或“无法确定”）。长、短槽内放有三个小球，其中2号球的质量等于3号球的质量，且是1号球质量的2倍；1号球和3号球到转轴的距离是2号球到转轴距离的一半。若皮带所在左、右塔轮的半径相等，则在加速转动手柄过程中，左、右标尺露出的红白等分标记都会    （选填“变大”“不变”“变小”或“无法确定”）,两边露出红白等分标记长度之比会    （选填“变大”“不变”“变小”或者“无法确定”），在匀速转动的过程中，左右标尺露出的红白标记长度之比约为            。18．（7分）（1）随着传感器技术的不断进步，传感器在中学实验室逐渐普及。某同学用电流传感器和电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验，电路如图1所示。   第18题图1               第18题图2①先使开关K与1端相连，电源对电容器充电，这个过程很快完成，充满电的电容器下极板带    （选填“正”或者“负”）电；②然后把开关K掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流、电压信息传入计算机，经处理后得到电流和电压随时间变化的I-t、U-t曲线，如图2所示；则电容器的电容约为    F（计算结果保留两位有效数字）。（2）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，现有两个多用电表甲和乙，某同学用这两个多用电表进行相互测量。①步骤1：将多用电表甲的选择开关拨至欧姆挡“x100”位置，两表笔短接后发现指针如图3所示，正确的操作应调节图3中哪个部件    （选填“A”或“B”或“C”）；②步骤2：正确调节后，将多用电表乙的选择开关拨至“2.5V”挡，与多用电表甲相连，那么多用电表甲的红表笔应与多用电表乙的插孔相接    （选填“正”或“负”）；③步骤3：正确连接两多用电表后，发现两表指针如图4所示，那么测得多用电表乙的内阻为    Ω，此时多用电表甲欧姆挡内部电源的电动势为    V（计算结果保留三位有效数字）。                                      18题图3第18题图419．（9分）在某游乐园，小孩沿滑梯下滑的情形如图1如示。图2是该滑梯的示意图：滑梯由倾斜的平面轨道（其中线为AB）及两侧的竖直档板E、F组成，中线AB的长度L为5m。质量m为24kg的小孩（下滑时可视为质点）从A点由静止开始沿中线AB下滑，为安全考虑，当滑至中途某处时，他立即用手握紧两侧的竖直挡板E、F，从而匀减速下滑，经4s后到达B端，速度传感器测得小孩从A点滑至B点的v-t图像如图3如示。求小孩：（1）下滑过程中的最大速度；（2）下滑中第2s内的位移和第3s内的位移之比；（3）减速下滑时的摩擦力比加速下滑时的摩擦力大多少？ 20．（12分）如图是由弧形轨道、圆轨道（轨道底端B略错开，图中未画出）、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC右端装有理想轻弹簧（右端固定），圆轨道与水平直轨道相交于B点，且B点位置可改变，现将B点置于AC中点，质量m＝2kg的滑块（可视为质点）从弧形轨道高H＝0.6m处静止释放。已知圆轨道半径R＝0.1m，水平轨道长LAC＝1.0m，滑块与AC间动摩擦因数μ＝0.2，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，求：（1）滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小；（2）轻弹簧获得的最大弹性势能；（3）若H＝0.4m，改变B点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求BC长度满足的条件。    21.（10分）如图所示，平行光滑金属导轨MN、PQ固定在倾角为30°的斜面上，导轨间距1＝1m，导轨间存在垂直导轨平面向上、磁感应强度B＝1T的匀强磁场。导轨末端 M、P与固定在水平面上的平行金属导轨EM、FP连接，EM、FP之间接有阻值R1＝1.5Ω和R2＝3Ω的定值电阻。长为1、质量m＝0.2kg、阻值R＝2Ω的金属棒ab固定在导轨MN、PQ间，其与水平面的距离h＝0.6m。现静止释放金属棒ab，下滑过程中金属棒与导轨始终接触良好，当其运动到M、P处时已达到匀速。不计导轨的电阻及一切摩擦，求：（1）金属棒ab到达M、P处时的速度大小v及通过金属棒的电流方向；（2）金属棒ab从静止释放到M、P处过程中通过金属棒的电量q；（3）金属棒ab从静止释放到M、P处过程中电阻R1产生的热量Q1。 22．（10分）如图甲所示，某多级直线加速器由横截面相同的金属圆板和4个金属圆筒依次排列组成，圆筒的两底面中心开有小孔，其中心轴线在同一直线上，相邻金属圆筒分别接在周期性交变电压的两端。粒子从圆板中心沿轴线无初速度进入加速器，在间隙中被电场加速（穿过间隙的时间忽略不计），在圆筒内做匀速直线运动。若粒子在筒内运动时间恰好等于交变电压周期的一半，这样粒子就能“踏准节奏”在间隙处一直被加速。粒子离开加速器后，从0点垂直直线边界OP进入匀强磁场区域I，OP距离为a，区域I的PO、PQ两直线边界垂直。区域I的上边界PQ与匀强磁场区域Ⅱ的下直线边界MN平行，其间距L可调。现有质子和氚核（含有1个质子和2个中子）两种粒子先后通过此加速器加速，加速质子的交变电压如图乙所示，图中、T已知。已知质子的电荷量为q、质量为m，质子和中子质量视为相等，两区域的匀强磁场方向均垂直纸面向里，磁感应强度大小为。不计一切阻力，忽略磁场的边缘效应。求：（1）金属圆筒1与金属圆筒4的长度之比l1：l4；（2）加速氚核时，若交变电压周期仍为T，则需要将图乙中交变电压调至原来的几倍；加速后，氚核在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r等于多少；（3）为使上述先后通过此加速器的质子与氚核在匀强磁场Ⅱ中的运动轨迹无交点（只考虑两种粒子第一次进入匀强磁场Ⅱ中的运动轨迹），两磁场间距L的取值范围。