浙江省舟山市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题（Word版附解析）

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本试题卷分选择题和非选择题两部分，共7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。
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. 下列物理量在国际单位制中的单位符号表示正确的是（ ）
A. 电荷量：AB. 电容：C. 磁感应强度：WbD. 自感系数：H
2. 某同学用手机中的速度传感器记录电动车直线运动的过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. B点的速度、加速度均小于A点B. 5.0s末电动车开始反向运动
C. 8.0s末电动车刚好回到出发点D. 由图可估算出此过程中电动车平均速度的大小
3. 2023年9月23日第十一届亚运会在中国杭州举行。关于体育运动中涉及的物理知识，下列分析正确的是（ ）
A. 足球比赛时，运动员用头球破门，说明力可以改变物体的运动状态
B. 举重运动员举起杠铃过程中，对地面的压力大小始终等于人和杠铃总重
C. 在百米比赛中，研究运动员的撞线过程可以将其看成质点
D. 中国名将冯彬的铁饼成绩是69.12m，这里69.12m是指铁饼离手后的位移大小
4. 如图，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一个光滑的金属挂钩水平向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，忽略绳子与挂钩的摩擦。则在此过程中（ ）
A. 钩子对绳的作用力方向水平向右
B. 钩子对绳的作用力逐渐减小
C. 绳子的拉力大小逐渐变大
D. 当钩子运动到某个位置时，钩子对绳的作用力大小可能等于mg
5. 小周老师在优质课展示活动中做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验（如图甲），实验前将口香糖锡纸中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡面的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，发现锡纸条很快开始冒烟、着火，则以下说法正确的是（ ）
A. 此实验中使用旧电池效果更好
B. 此实验利用了电流的热效应，a段最先燃烧
C. 可以用锡来制作标准电阻
D. 若，则a段电阻最小，c段电阻最大
6. 如图所示，木板上A、B两点相距5米。一物块相对木板向右从板上A点滑至B点，同时木板在地面上向左滑行2米，图甲为滑行前，图乙为滑行后，已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为20N，则下列说法正确的是（ ）
A. 物块所受的摩擦力做功为B. 木板克服摩擦力做功为
C. 物块与木板间因摩擦产生的热量为60JD. 物块与木板间因摩擦产生的热量为40J
7. 一带正电粒子在匀强电场中运动，从a点运动到c点的轨迹如图所示。已知该粒子运动到最高点b时速度方向与它所受电场力方向恰好垂直。不计粒子的重力。则粒子从a点运动到c点的过程中（ ）
A. 粒子所经过各点的电势先降低后升高B. 粒子的动能先变大后变小
C. 粒子在a点的电势能大于其在c点的电势能D. 粒子单位时间内速度的变化量不同
8. 如图是某大型超市新安装的自动扶梯，其电动机额定电压为U，额定电流为I，效率为，当自动扶梯在额定电压下工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 该电动机的内阻为B. 该电动机的输出功率为UI
C. 该电动机的发热功率为D. 该电动机每秒消耗的电能为
9. cffee-Pritchard磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，在xOy平面内，以坐标原点O为中心，边长为L的正方形的四个顶点上，垂直于平面放置四根通电长直导线，电流大小相等，方向已标出，“×”表示电流方向垂直纸面向里，“·”表示电流方向垂直纸面向外。已知电流为I的无限长通电直导线在距其r处的圆周上产生的磁感应强度大小为，k为比例系数。则（ ）
A. 导线2、4相互排斥，导线1、2相互吸引
B. 导线1、4在O点的合磁场的方向沿x轴负方向
C. 导线2、4对导线1的作用力大小是导线3对导线1的作用力大小的2倍
D. 导线2、3在O点的合磁场的磁感应强度大小为
10. 2021年5月7日，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将遥感三十号08组卫星发射升空并进入预定轨道，在卫星发射过程中，火箭先将卫星发射进入绕地球运行的较低圆形轨道1.然后在P点使卫星进入椭圆形的转移轨道2，再在椭圆轨道的远地点Q使卫星进入较高的圆形轨道3.则下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道2和轨道3经过Q点的速度相等
B. 卫星在轨道1的速度小于在轨道3的速度
C. 卫星在轨道1的机械能小于在轨道3的机械能
D. 卫星在轨道1经过P点的加速度大于在轨道2经过P点的加速度
11. 下列关于图像的分析正确的是（ ）
A. 图甲是小车做直线运动图像，阴影部分的面积代表该车3秒内运动的位移大小
B. 图乙为某硅光电池路端电压与电流关系图，则P点状态电池内阻为直线MP斜率的绝对值
C. 图丙是A、B两物体运动的图像，两直线交点表示两物体在时刻相遇
D. 图丁是某同学在探究小车加速度a与质量M的关系时得到的图像，由此可以得出小车加速度a与小车质量M成反比
12. 如图所示，长直导线MN置于等腰梯形金属线框abcd上，彼此绝缘且分别固定，线框被导线分成面积相等的两部分，导线通入由M到N的电流，当电流随时间线性减小时，线框中（ ）
A. 没有感应电流B. 产生顺时针方向的感应电流
C. 感应电流逐渐减小D. 金属线框所受的安培力大小不变
13. 如图是某电磁泵模型，泵体是长为L1宽和高都为L2的长方体，泵体处在垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，泵体上下表面分别接电势差为U的恒压电源。若电磁泵工作时电流表示数为I，泵和液面的高度差为h，液体的电阻率为，单位时间内电磁泵抽取液体的质量为m（不计电流表内阻以及液体在流动中与管壁之间的阻力，重力加速度为g）。则（ ）
A. 泵体上表面应接电源负极
B. 流过电磁泵的电流I小于
C. 电磁泵对液体产生的推力大小为BIL1
D. 时间t内抽取的水离开泵时的动能为
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选项是符合题目要求的，全部选对得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）
14. EUV光刻机是国际上最先进的光刻机，此光刻机使用极紫外光作为光源，经查阅资料得知，极紫外光是一种波长为的紫外线，已知普朗克常量为h，光速为c，则下列说法正确的是（ ）
A. 真空中极紫外光的传播速度比红光大
B. 极紫外光的能量是不连续的
C. 极紫外光的频率为
D. 若极紫外光源发光功率为P，则单位时间发射的光子数为
15. 如图所示，理想变压器原线圈接在电压的交流电源上，副线圈与定值电阻串联后接理想电压表、理想电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1∶3，已知，R的最大阻值为10Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动。则（ ）
A. 电压表示数变大，电流表示数变小B. 电源的输出功率变大
C. 当时，电压表示数为3VD. 当时，R的功率最大
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.
（1）利用图1装置做力学相关实验，以下说法正确的是______
A. 用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，必须设法补偿小车与木板间的摩擦阻力
B. 用此装置“探究小车加速度a与力F的关系”时，应使槽码的总质量远小于小车的质量
C. 用此装置“探究小车加速度a与小车质量M的关系”时，每次改变车内砝码质量后，不需要重新补偿小车所受摩擦阻力
D. 将长木板右侧垫高补偿阻力后，用此装置可以完成“验证系统机械能守恒定律”的实验
（2）某兴趣小组的同学在“探究加速度与力的关系”实验中，对课本中的实验方案作了一些改进，采用如图2所示实验装置。
①某次实验中打出的纸带如图3所示，则该同学出错的可能原因是______（单选）
A.电源电压不稳定
B.细线没有与木板平行
C.打点计时器振针未敲击到复写纸
D.纸带没有穿过限位孔
②改进方案后，是否需要控制槽码的质量远小于小车质量______（填“需要”或“不需要”）
③某次实验中，小车释放后弹簧秤示数如图4所示，其读数为______N，小车加速过程中弹簧秤的读数______（选填“大于”、“小于”或“等于”）小车静止时弹簧秤的读数：
④以弹簧测力计的读数F为横坐标，通过纸带计算出的加速度a为纵坐标，画出的图像如图5所示，则小车的质量为______kg。
17. 在“练习使用多用电表”的实验中，
（1）小明同学用多用电表测量某一电阻，由于第一次选择的倍率不够合适，又改换另一倍率测量，两次测量时电表指针所指位置如图1中的虚线所示，下面列出这两次测量中主要操作：
A.将两根表笔短接，并调零
B.将表笔分别与被测电阻的两端接触，观察指针位置
C记下电阻值
D.将“选择开关”旋到“”挡
E.将“选择开关”旋到“”挡
F.将“选择开关”旋到交流500V挡
根据上述有关操作做出两次倍率选择的先后顺序是____（选填“DE”或“ED”）；
（2）为了更精确地测定该电阻的阻值，小明欲采用伏安法。现有如下实验器材：①量程为3V，内阻约为3kΩ的电压表；②量程为10mA，内阻约为0.1Ω的电流表；③阻值为0~20Ω的滑动变阻器；④内阻可忽略，输出电压为3V的电源；⑤开关和导线若干。则图2中M点应该____，N点应该____；（均在下列选项中选择）
A.接a B.接b C.接c D.不接
（3）小明又用多用电表测量某型号白炽灯的灯丝电阻，选择开关及指针位置如图3所示，则对应的灯泡可能是下列的____；
A. 220V、3000WB. 220V、300WC. 220V、30W
（4）如图4是该多用电表欧姆挡内部电路示意图，选择“”挡测量某二极管的阻值，指针指在如图5所示位置，则与A表笔相连的是二极管的____（选填“正极”或“负极”）。
18. 如图所示，在第19届杭州亚运赛艇女子轻量级双人双桨项目比赛中，邹佳琪和邱秀萍组合取得亚运会首金，比赛时两运动员分别在赛艇两侧同步划水挥桨使艇沿直线运动，假设两运动员和赛艇（含桨）的总质量为240kg，其受到的阻力恒定，在水中划水和在空中挥桨用时均为0.5s，某段赛程中划水和挥桨过程皮划艇加速度大小相同，当双桨刚入水时皮划艇的速度大小为4m/s，完成一个完整的划水和挥桨，此过程皮划艇前进4.5m，求此过程中：
（1）皮划艇的最大速度；
（2）皮划艇加速运动期间的位移和加速度大小；
（3）皮划艇加速运动期间运动员划水产生的动力大小。
19. 某游戏装置如图所示，由弹丸发射器、固定在水平地面上倾角为的斜面以及放置在水平地面上的光滑半圆形挡板墙构成。游戏者调节发射器，使弹丸（可视为质点）每次从发射器右侧A点水平发射后都能恰好无碰撞地进入到斜面顶端B点，继续沿斜面中线下滑至底端C点，再沿粗糙水平地面滑至D点切入半圆形挡板墙。已知弹丸质量，弹丸与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.5，发射器距水平地面高度，斜面高度，半圆形挡板墙半径，不考虑C处碰撞地面时的能量损失，。求：
（1）弹丸从发射器A点发射时的速度；
（2）向左平移半圆形挡板墙，使C、D两点重合，推导弹丸受到挡板墙的侧压力F与弹丸在挡板墙上转过圆弧所对圆心角之间的函数关系式；
（3）左右平移半圆形挡板墙，改变CD间距，要使弹丸最后静止的位置不在半圆形挡板墙区域，问CD的长度x应满足什么条件。
20. 如图甲所示，将两根足够长、间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，左端接一阻值为R的电阻，与导轨垂直的虚线ef右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属杆PQ静止在导轨上。现对杆施加一水平向右的恒定拉力F，经过时间，杆进入磁场，并开始做匀速直线运动，杆始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨的电阻。
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力，杆运动的速度与此后的位移关系图像如图乙所示，求与两个过程中电阻R产生的热量之比；
（3）若杆在磁场内运动后（记为0时刻）撤去拉力，同时改变磁场，使杆仍以原速率做匀速直线运动，求磁场随时间变化的函数关系（可以用表示）。
21. 如下图甲所示为某质谱仪核心部件结构图。圆心为O，半径为R的圆内有垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场，圆周右侧与O等高处有一粒子源S，与SO成范围内向圆形磁场各个方向均匀发射速度大小相等、质量为m、电量为q的带正电的粒子，圆形磁场上方有关于竖直轴线对称放置的两块长为R的平行金属板，两板间距也为R，两极板MN间加上如图乙所示的电压，其中。平行金属板上方有垂直于纸面向内范围足够大的匀强磁场，其磁感应强度也为B，磁场下边缘处有一可左右平移的接收板PQ。已知从S点正对圆心O射出的粒子，出圆形磁场后恰好沿轴线进入两板间。不计粒子重力与粒子之间的相互作用，电压变化的周期远大于带电粒子在磁场中运动的时间。求：
（1）进入圆形磁场中的粒子速度大小；
（2）MN间电压为0时，能从板间穿出的粒子占总粒子数的比；
（3）要使接收板PQ能接收到所有从平行板间射出的粒子，则PQ的长度至少多长；
（4）当时，若接收板可以上下左右平移，要使接收板上下表面能挡住所有从平行板电容器中射出的粒子，则PQ的长度至少为多长。