浙江省杭州市六县九校联盟2022-2023学年高二上期中物理试卷(含答案解析)
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1、浙江省杭州市六县九校联盟2022-2023学年高二上期中物理试卷一、单项选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。1下列物理量都属于矢量的是()A位移、线速度B时间、角速度C加速度、电势差D平均速率、电场强度22022年北京冬奥会女子自由式滑雪大跳台比赛中,中国选手谷爱凌凭借惊人的“1620”动作勇夺金牌。如图所示是当时比赛的画面,谷爱凌从静止出发,滑行了大约92m,到达跳台时以约78.6km/h的速度起跳,在空中完成了“1620”动作,并稳稳地落地。有关下列说法正确的是()A裁判对谷爱凌的“1620”动作打分时,谷爱凌可看作质点B92m是指位移的大小C78.6km/h是指瞬时速度的大小D
2、以谷爱凌为参考系,跳台是静止的3如图一只考拉趴在倾斜的树干上一动不动,根据所学知识,分析树干对考拉的力的方向为()A垂直于树干向上B沿树干向上C竖直向上D树干形状复杂,无法判断力的方向4有关物理学史的内容,下列说法正确的是()A伽利略指出物体的运动需要力的维持B开普勒阐述了行星的运动定律,并提出了万有引力定律C卡文迪什通过实验较为精确地测量了引力常量G的数值D库仑通过实验测定了元电荷e的数值约为1.61019C5对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法不正确的是()A甲图中,该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷B乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器B上C丙图中
3、,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理D丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理6一个表头的内阻Rg为30,满偏电流Ig为1mA,要把它改装为量程3V的电压表,可以()A串联一个阻值为3000的电阻B串联一个阻值为2970的电阻C并联一个阻值为0.05的电阻D并联一个阻值为0.01的电阻7如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角60,AB两点高度差h1m,忽略空气阻力,重力加速度g10m/s2,则球刚要落到球拍上时速度大小为()ABCD82021年12月14日,我国成功将天链二号02卫星
4、送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。假设该卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为地球半径的1.5倍。已知地球半径R,表面处的重力加速度大小为g,引力常量为G,忽略地球的自转,下列说法正确的是()A根据信息无法求出地球的密度B根据信息无法求出卫星绕地球转动的角速度C该星的发射速度大于11.2km/s,运行速度小于7.9km/sD该星的加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度9如图所示,带电粒子只在电场力作用下由a点运动到b点。图中实线为电场线,虚线为粒子运动轨迹,下列说法正确的是()A带电粒子一定带负电B带电粒子在a点时的速度小于在b点时的速度大小C带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度大
5、小D带电粒子在a处的电势能小于在b处的电势能10如图所示,在匀强电场中有一平行四边形ABCD,已知A、B、C三点的电势分别为A12V,B8V,C2V,则D点的电势为()A8VB6VC4VD1V11某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,下列说法正确的是()A导体在B点的电阻为120B导体在B点的电阻为0.25C在AB段导体的电阻因温度的影响改变了1D在AB段导体的电阻因温度的影响改变了1012某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,为了能让质子进入癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度,然后轰
6、击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为U的加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流为I;质子的质量为m,其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是()ABCD二、不定项选择题(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(多选)13(4分)关于电场强度和电容,下列说法中正确的是()A由电场强度的定义式E可知,E与F成正比,E与q成反比B电场中某点的电场强度E,与试探电荷的受力大小及其带电荷量无关C由电容的定义式C可知,C与Q成正比,与U成反比D电容器的电容C由电容器自身结构决定,与所加的电压
7、无关(多选)14(4分)抗击新冠肺炎传播的过程中医用口罩需求陡增,熔喷布是医用口罩的最核心的材料。工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度,通常要在生产流水线上设置如图所示传感器,其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极上,G是灵敏电流计。熔喷布匀速从两极板间穿过,当熔喷布的厚度变薄时会导致介电常数变小,则关于熔喷布说法正确的是()A突然变薄时,电容器两端电压变大B突然变薄时,极板上所带的电荷量减少C突然变厚时,有自b向a的电流流过灵敏电流计D突然变厚时,电容器的电容会变小(多选)15(4分)如图所示,为某一电荷所形成的一簇电场线,a、b、c三条虚线为
8、三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹,其中b虚线为一与电场线垂直的圆弧,AB的长度等于BC的长度,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力。则下列说法正确的是()Aa一定是正粒子的运动轨迹,b和c一定是负粒子的运动轨迹BAB的长度等于BC的长度,故UABUBCCa虚线对应的粒子的加速度越来越小,c虚线对应的粒子的加速度越来越大,b虚线对应的粒子的加速度大小不变Db虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量三、实验题(本题共2小题,16题7分,17题10分,共17分)16(7分)某同学验证机械能守恒定律,他已安装好部分实验器材,如图1所示。(1)实验中还必须选取的如图2器材中的
9、(多选)。(2)实验时打点计时器应接 (选填“直流”或“交流”)电源。重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图3所示,若纸带相邻两个点之间时间间隔为0.02s,则B点的速度为 m/s(结果保留三位有效数字)。从起点O到B的过程中,重物的重力势能减少量为0.343J,重物动能的增加量为0.325J,由计算数据得到重物下落过程中减少的重力势能略大于增加的动能,造成的原因可能是 。17(10分)某同学要测量一定值电阻Rx的阻值,现提供了下表中的器材:电池组E(电动势3V,内电阻很小)滑动变阻器R1(020k,额定电流1A)电压表V(量程03V,内电阻约3k)滑动变阻器R2(020,额定电流2A)电
10、流表A1(量程010mA,内电阻约6)开关S电流表A2(量程00.6A,内电阻约0.2)导线若干(1)该同学先用多用电表欧姆挡粗测该电阻的阻值,先用“100”挡测量,发现指针指在图甲中虚线位置,这时他应该选用“ ”挡进行测量,调整好挡位并进行欧姆调零后再次测量,指针指在图甲中实线位置,则Rx的阻值为 。(2)为了进一步准确测量Rx的阻值,该同学根据表中器材设计实验电路进行测量,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 (均填写字母代号);若该同学已正确选用器材,并连接好部分实验电路,如图乙所示,请用笔划表示导线补充完成连线。闭合开关,移动滑片测得多组数据,可求出Rx的阻值。四、简答计算题(本题共4小题
11、,18题7分,19-20题9分,21题10分,共35分)18(7分)2021年4月29日,长征五号B遥二运载火箭在海南文昌发射场发射升空,成功将空间站“天和号核心舱”送入预定轨道,标志着我国新一代空间站建设工作正式开启。本次发射起飞总质量为8.5105kg,其中“天和号核心舱”的质量为2.0104kg,假设在发射最初的5s内运载火箭上升了75m,在这5s内不计空气阻力,把火箭的运动看作匀加速直线运动,重力加速度g10m/s2,求:(1)这5s内的火箭的加速度;(2)第3s内火箭的平均速度大小;(3)这5s内核心舱对火箭的作用力。19(9分)如图所示,长l1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视
12、为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角37已知小球所带电荷量q1.0106C,匀强电场的场强E3.0103N/C,取重力加速度g10m/s2,sin370.6,cos370.8,求:(1)小球所受电场力F的大小。(2)小球的质量m。(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小(4)将电场撤去,小球回到最低点时绳子拉力的大小20(9分)如图所示,真空环境中,一束电子以初速度v0沿平行于板面的方向(图中虚线)射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量为m,电荷量为e,偏转电场可看作匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,极板间距为d,不考虑极板的边缘效应,忽略电子所
13、受重力及它们之间的相互作用力。(1)求电子在电场中的加速度;(2)电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y;(3)在解决一些实际问题时,为了简化问题,常忽略一些影响相对较小的量,如分析电子通过偏转电场的受力情况时,可以忽略电子所受的重力。请利用下列数据分析说明为什么这样处理是合理的。已知U2.0102V,d2.0102m,m9.11031kg,e1.61019C,重力加速度g10m/s2。21(10分)在现代科学实验和技术设备中,常常利用电场来改变或控制带电粒子的运动。如图甲所示的装置由加速区、静电分析器和偏转电场三部分组成。在发射源S处静止释放质量为m,电荷量为q的正离子,经过竖直放置
14、的A、B板间的加速电压U0后进入电场均匀辐射方向分布的静电分析器,从C点射入沿半径为R的圆心角为53的圆弧做匀速圆周运动,且从D点射出,经DP从偏转电场的P点射入,水平放置的G、H板间距为d,两板间加上如图乙的变化电压,G为正极板,该变化电压的最大值也为U0,且周期T远远大于离子在偏转电场中的运动时间,G、H板足够长,离子重力不计。已知sin530.8,cos530.6。求:(1)离子到达C点速度v的大小;(2)圆弧虚线CD所在处电场强度E的大小;(3)若离子源S在T时间内均匀发射N个正离子,则T时间内在G板上收集到的离子数n;(4)离子打到H板上的长度。参考答案一、单项选择题(本题共12小题
15、,每小题3分,共36分。1下列物理量都属于矢量的是()A位移、线速度B时间、角速度C加速度、电势差D平均速率、电场强度【分析】既有大小又有方向,运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量;只有大小,没有方向,运算时遵循代数运算法则的物理量是标量。【解答】解:矢量包含大小和方向,如:位移、线速度、角速度、加速度、平均速度、电场强度等。标量只有大小,如:时间、路程、平均速率、电势差等。故A正确,BCD错误;故选:A。【点评】本题是一个基础题目,就是看学生对矢量和标量的掌握要注意矢量既有大小又有方向,运算符合平行四边形法则。22022年北京冬奥会女子自由式滑雪大跳台比赛中,中国选手谷爱凌凭借惊人的“16
16、20”动作勇夺金牌。如图所示是当时比赛的画面,谷爱凌从静止出发,滑行了大约92m,到达跳台时以约78.6km/h的速度起跳,在空中完成了“1620”动作,并稳稳地落地。有关下列说法正确的是()A裁判对谷爱凌的“1620”动作打分时,谷爱凌可看作质点B92m是指位移的大小C78.6km/h是指瞬时速度的大小D以谷爱凌为参考系,跳台是静止的【分析】物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看作一个质点。路程是物体运动的轨迹;瞬时速度是某时刻的速度;以谷爱凌为参考系,跳台是运动的。【解答】解:A、自由式滑雪肢体动作完成情况
17、是打分时需要关注的重点,故谷爱凌不可看作质点,故A错误;B、92m是指路程,故B错误;C、78.6km/h是指瞬时速度的大小,故C正确;D、以谷爱凌为参考系,跳台是运动的,故D错误;故选:C。【点评】明确物体可以看成质点的条件,知道路程和位移的区别,知道瞬时速度是与时刻相对应的,知道参考系的选择不同,物体的运动状态不同。3如图一只考拉趴在倾斜的树干上一动不动,根据所学知识,分析树干对考拉的力的方向为()A垂直于树干向上B沿树干向上C竖直向上D树干形状复杂,无法判断力的方向【分析】明确树干对考拉的作用力包括支持力和摩擦力,直接根据平衡条件分析二力合力的方向即可。【解答】解:根据平衡条件可知,树干
18、对考拉的力与考拉的重力平衡,所以方向为竖直向上,故C正确,ABD错误。故选:C。【点评】对于物体处于受力平衡状态下某一力的求解,常根据受力分析,由受力平衡求解,而不用考虑力是怎么产生,怎么施加在物体身上的等具体情况。4有关物理学史的内容,下列说法正确的是()A伽利略指出物体的运动需要力的维持B开普勒阐述了行星的运动定律,并提出了万有引力定律C卡文迪什通过实验较为精确地测量了引力常量G的数值D库仑通过实验测定了元电荷e的数值约为1.61019C【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解:A、通过理想实验,伽利略指出物体的运动不需要力来维持,故A错误;B、开普勒阐述了
19、行星的运动定律,牛顿最早得出万有引力定律,故B错误;C、卡文迪什通过实验较为精确地测量了引力常量G的数值,故C正确;D、密立根通过实验测定了元电荷e的数值约为1.61019C,故D错误。故选:C。【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一5对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法不正确的是()A甲图中,该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷B乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器B上C丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理D丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理【分
20、析】根据图片的物理现象,分析出对应的原理,结合题目选项完成分析。【解答】解:A、甲图中,该女生接触带电的金属球,与金属球带同种性质的电性,故A正确;B、乙图中线状电离器B带负电,管壁A带正电,带负电的尘埃被收集在管壁A上,故B错误;C、丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理,故C正确;D、丁图中话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理,故D正确;本题选错误的,故选:B。【点评】本题主要考查了静电屏蔽的相关应用,理解静电屏蔽的原理即可完成分析,属于简单题型。6一个表头的内阻Rg为30,满偏电流Ig为1mA,要把它改装为量程3V的电压表,可以()A串联一个阻值为3000的电阻B串联
21、一个阻值为2970的电阻C并联一个阻值为0.05的电阻D并联一个阻值为0.01的电阻【分析】把电流表改装成电压表需要串联分压电阻,根据串并联电路特点与欧姆定律分析答题。【解答】解:把电流表改装成03V电压表需要串联一个分压电阻,根据串联电路规律可知,串联电阻阻值为:RRg302970,故B正确,ACD错误。故选:B。【点评】本题考查了电压表的改装,知道电表的改装原理、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。7如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角60,AB两点高度差h1m,忽略空气阻力,重力加速度g10m/s2
22、,则球刚要落到球拍上时速度大小为()ABCD【分析】根据高度求出平抛运动的时间,结合速度时间公式求出球的竖直分速度,根据平行四边形定则求出球刚要落到球拍上时速度大小。【解答】解:根据得,t,竖直分速度:m/s,根据平行四边形定则知,刚要落到球拍上时速度大小vm/s,故A正确,B、C、D错误。故选:A。【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和平行四边形定则综合求解,难度不大。82021年12月14日,我国成功将天链二号02卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。假设该卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为地球半径的1.5倍。已知地球半径R,表面处的重力加
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