浙江省杭州市余杭高级中学等三校2022-2023学年高二物理上学期10月联考试题（Word版附答案）

2022学年第一学期高二年级三校联考

物理学科试题卷

一、选择题I（本大题共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符合题目要求，不选，多选，错选均不得分）

1. 质量能量密度是衡量一辆电动汽车电池组性能的重要参数。所谓质量能量密度是指电池所能存储（或释放）的电能与电池自身的质量之比，质量能量密度的单位用国际单位制的基本单位符号来表示是（  ）

A.  B.  C. J/kg D. W/kg

【答案】B

2. 下列关于物理学家的贡献，说法正确的是（　　）

A. 牛顿通过扭秤实验测出引力常量

B. 法拉第首先提出“力线”的概念来描述场

C. 奥斯特发现了电流的磁效应

D. 库仑最早测得了元电荷e的数值

【答案】C

3. 滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿下滑过程中（　　）

A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变

C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变

【答案】C

4. 在药物使用时应用到很多物理知识。下面分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图。针尖的顶角很小医生沿着注射器施加一个较小的力F，针尖会对瓶塞产生很大的推力，现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力，则（　　）

A. 针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的

B. 针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力小

C. 若F一定，增大，直侧面推力减小

D 若一定，增大F，直侧面与倾斜侧面推力之比增大

【答案】C

5. 某老师用图1所示装置研究电梯的运动。安装拉力传感器的铁架台置于电梯中，矿泉水瓶竖直悬挂在拉力传感器上。电梯运行时，电脑记录了矿泉水瓶所受拉力F随时间t的变化情况如图2所示，下列说法正确的是（　　）

A. AB阶段电梯处于失重状态，CD阶段电梯处于超重状态

B. 电梯先后经历了上行、静止、下行三个过程

C. AB阶段的加速度大小约，方向竖直向上

D. CD阶段的加速度大小约，方向竖直向上

【答案】C

6. 把头发屑悬浮在蓖麻油中可以模拟电场线的形状，如图所示，MN为两极柱的连线，PQ为MN的中垂线，一重力不计的带电粒子从A点进入电场区域并恰好沿曲线ABCD运动，B、C为带电粒子轨迹与MN、PQ的交点，下列判断正确的是（  ）

A. 带电粒子带负电

B. 图中P点的电势高于C点的电势

C. 图中B点的电场强度大于O点的电场强度

D. 带电粒子经过B点时的动能大于经过C点时的动能

【答案】C

7. 如图所示是嫦娥五号进入月球轨道的示意图，嫦娥五号沿椭圆轨道运行到近月点时，将运行轨道调整为在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的正圆轨道，运行速度为v，已知月球半径r，引力常量为G，椭圆轨道的半长轴为R，请根据以上信息，判断下列说法正确的是（　　）

A. 月球的质量可表示为

B. 在近月点由椭圆轨道进入正圆轨道时，嫦娥五号需要加速

C. 嫦娥五号分别沿椭圆轨道和正圆轨道运行时，半长轴（半径）的三次方与周期的平方的比值不相等

D. 嫦娥五号沿椭圆轨道运行到近月点时的加速度等于其向心加速度

【答案】D

8. 如图所示，一辆长为14 m的公交车出站后做加速度大小为1.5 m/s2的匀加速直线运动，公交车先后通过地面上的两条标线A、B，所用时间分别为4 s和2 s，则两条标线A、B之间的距离为（  ）

A. 30 m B. 20 m C. 12.25 m D. 10 m

【答案】D

9. 如图所示，在倾角为α（小于45°）的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B两个带电小球的质量均为M，系统处于静止状态时，小球A、B之间的距离为L，则（　　）

A. 静止时A球受到3个力的作用力

B. 静止时斜面对B的作用力小于B所受库仑力

C. 若A球电量加倍，则重新平衡后A、B距离为2L

D. 若B球电量减半，重新平衡后弹簧长度不变

【答案】D

10. 风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为时，输出电功率为，风速在范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为，空气密度为，风场风速为，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（　　）

A. 该风力发电机的输出电功率与风速成正比

B. 单位时间流过面积的流动空气动能为

C. 若每天平均有的风能资源，则每天发电量为

D. 若风场每年有风速在范围内，则该发电机年发电量至少为

【答案】D

11. 图a为示波管的原理图。如果在电极YY′之间所加的电压按图b所示的规律变化（由于电子在极板间运动时间远小于电压变化周期，对每个电子来说在极板间运动时电压不变即为进入极板时的电压），在电极XX′之间加电压如图c所示规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

12. 某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，此时（　　）

A. 车灯亮度不变 B. 路端电压变小

C. 电路的总电流变小 D. 电源输出效率增大

【答案】B

13. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°，一物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，，，g取，则（　　）

A. 0~1 s内物块受到摩擦力大于1~2 s内的摩擦力

B. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反

C. 0~1s内系统产生摩擦热与物块机械能变化量之比为

D. 0~1 s内和1~2s内系统产生摩擦热之比为

【答案】C

二、选择题Ⅱ（本大题共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符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）

14. 一带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功为3J，静电力做功为1J，克服空气阻力做功为0.5J，则下列判断正确的是（　　）

A. a点动能比b点小3.5J B. a点重力势能比b点大3J

C. a点电势能比b点小0.5J D. a点机械能比b点小0.5J

【答案】ABD

15. 共享电动车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要交通工具，某共享电动车和驾驶员的总质量为100 kg，电动车的额定功率为560W，若电动车从静止开始以额定功率在水平路面沿直线行驶，行驶的最大速度为5.6m/s，假定行驶中所受阻力恒定，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）

A. 电动车受到的阻力大小为100N

B. 电动车加速阶段，加速度保持不变

C. 电动车的速度为4m/s时，其加速度大小为

D. 电动车静止加速至4m/s的时间为2 s，则位移为3.2 m

【答案】AD

16. 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），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；平行M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. 粒子b从N板下端射出的时间

【答案】BC

三、非选择题（本题共5小题，共55分）

17. 某同学利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图（b）所示，实验中小车（含发射器）的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：

（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成______（填“线性”或“非线性”）的关系；

（2）由图（b）可知，图线不经过原点，可能的原因是__________________；

（3）若利用本实验装置“探究加速度与力、质量的关系”，把钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，操作过程中：______；若如图（c），采用力传感器测出小车受到的拉力，则操作过程：______（填选项前的字母）

A．只需要平衡摩擦力

B．只需要钩码质量远小于小车（含发射器）质量

C．既需要平衡摩擦力，又需要钩码质量远小于小车（含发射器）质量

【答案】    ①. 非线性    ②. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足    ③. C    ④. A

18. （1）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中

①若用图1所示电路图测量，则下列说法正确的是______

A．开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于最右端

B．滑动变阻器向向右滑动时，电流表，电压表示数均增大

C．考虑电表内阻，实验系统误差是电流表内阻引起

D．考虑电表内阻，实验的系统误差是电压表内阻引起

②实验测得电动势，，将伏安特性曲线如图2所示的小灯泡直接接到该电池两端，其实际功率为______W（保留2位小数）；

③实验室现有下列器材，请选择合适器材，在答题纸相应方框内画出一种测量电池的电动势和内阻的电路图____（图中标注器材字母，如“、、、”）

A．待测的干电池一节

B．电流表（量程0~3 mA，内阻）

C．电流表（量程0~0.6 A，内阻约为0.5 Ω）

D．滑动变阻器（0~20 Ω，1.0 A）

E．开关和若干导线

F．电阻箱（0-9999.99Ω）

（2）在“长度的测量及测量工具的选用”实验中，游标卡尺和螺旋测微器如图所示，则游标卡尺读数______mm，螺旋测微器读数______mm。

【答案】    ①. D    ②. 0.30    ③.     ④. 10.95    ⑤. 6.125##6.123##6.124##6.126##6.127

19. 如图利用植保无人机对农作物喷洒农药，已知某品牌无人机载药后质量为20kg，从地面竖直升空，先加速到3m/s后减速至零（竖直方向加速、减速阶段看成匀变速直线运动，且加速度大小相等）在距地面3m悬停2s。随后无人机开始水平飞行喷洒农药，先以加速度匀加速，达到最大速度3m/s后匀速飞行（g取），求：

（1）上升至距地1m时，无人机的速度大小；

（2）无人机加速上升过程受到的空气作用力；

（3）升空5.5s内无人机的位移大小。

【答案】（1）；（2），方向向上；（3）

20. 如图所示是一弹射游戏装置，由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点A、C分别与水平轨道和相连）、倾斜长轨道组成。游戏时滑块从点弹出后，经过圆轨道并滑上倾斜长轨道，若滑块从长轨道滑下则反向进入圆轨道，从圆轨道滑出，进入轨道并压缩弹射器的弹簧，随后能再次弹出（无能量损失）算游戏成功。已知圆轨道半径为R，轨道的倾角，滑块质量为m，滑块与轨道之间的动摩擦因数，其余都光滑，各轨道之间平滑连接；滑块可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，忽略空气阻力，，，重力加速度为g。

（1）若滑块第一次进入圆轨道，恰好能过最高点B，求滑块能滑上斜轨道的最大距离；

（2）若某次游戏弹射释放的弹性势能为，求滑块在斜轨道上通过的总路程；

（3）要使游戏成功（即滑块能返回弹射器、且只能返回一次），并要求滑块始终不脱离轨道，求弹射时弹性势能可能的范围。

【答案】（1）；（2）；（3）

21. 如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料，图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集，通过调整两板间距d可以改变收集效率，当时为81%（即离下板范围内的尘埃能够被收集），不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。

（1）求收集效率为100%时，两板间距的最大值为；

（2）求收集率与两板间距d的函数关系；

（3）若单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距d的函数关系。

【答案】（1）；（2）当时，；当时，；（3）当时，；当时，