浙江省北斗联盟2022-2023学年高二物理上学期期中试题（Word版附解析）

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北斗联盟2022学年第一学期期中联考高二年级物理学科试题命题：临安区於潜中学    临平实验中学考生须知：1．本卷共8页满分100分，考试时间90分钟；2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；4．考试结束后，只需上交答题纸。选择题部分一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1. 2022年6月，我国完全自主设计并建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”正式下水。“福建舰”下水之后，将在南海进行一系列航行和系泊试验。下列说法正确的是（　　）A. “福建舰”受到的重力方向一定指向地心B. “福建舰”在码头补给充足后，它的惯性将变大C. “福建舰”大角度转弯时，舰上各点的速度相同D. 研究战斗机在航母上的起落时，可以将“福建舰”看成质点【答案】B【解析】【详解】A．“福建舰”受到的重力方向一定竖直向下，不是地心，故A错误；B．“福建舰”在码头补给充足后，质量增大，惯性变大，故B正确；C．“福建舰”大角度转弯时，舰上各点的转动半径不同，根据可知线速度不同，故C错误；C．研究战斗机在航母上的起落时，“福建舰”的体积和形状不能不忽略，不能看成质点，故D错误。故选B。2. 功的单位用国际单位制中的基本单位可表示为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】功的国际单位是焦耳，且有故选C。3. 用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列哪个公式是对应物理量的比值定义式（    ）A. 加速度B. 电容C. 电势D. 电阻【答案】C【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律，加速度与所受的合力成正比，与质量成反比，这是加速度的决定式，故A错误；B．电容与正对面积成正比，与相对介电常数成正比，与板间距离成反比，这是电容的决定式，故B错误；C．电势是电场本身所具有的固有属性，与放入电场中的电荷无关，电势等于带电电荷的电势能与电荷量的比值，这是电势的定义式，故C正确；D．电阻与导体的电阻率，电阻的长度以及横截面积有关，这是电阻的决定式，故D错误。故选C。4. “叶问蹲”是咏春拳的一个基础动作，在单腿下蹲时，另一条腿伸直并保持与地面平行，虚放地面，如图所示，该动作对大腿肌肉力量、身体柔韧性以及脚踝的力量要求较高，保持这个姿态的时长是衡量锻炼水平的标准。若某人在水平地面上保持“叶问蹲”姿势不动，则下列说法正确的是（　　）A. 该人受到地面竖直向上的支持力 B. 该人受到水平向前的摩擦力C. 该人受到水平向后的摩擦力 D. 该人对地面的压力大于地面对该人的支持力【答案】A【解析】【详解】A．人在竖直方向受力平衡，受到水平地面竖直向上支持力和竖直向下的重力，A正确；BC．以题图所示的姿势蹲在水平地面上，人在水平方向无运动的趋势，则地面对人无摩擦力，BC错误；D．人对地面的压力与地面对人的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，D错误。故选A。5. 《民法典》规定高空抛物属违法行为。若在离地20m的高层建筑上，将一质量为1kg的杂物以2m/s的速度水平抛出，忽略空气阻力，取重力加速度，则该杂物（　　）A. 在空中运动的时间为4s B. 落地时速度大小为20m/sC. 落地时的水平位移大小为4m D. 落地时的动能为200J【答案】C【解析】【详解】A．竖直方向做自由落体运动，则有解得t=2sA错误；C．水平方向做匀速运动，则有解得x=4mC正确；BD．根据动能定理有解得，BD错误。故选C。6. 2022年6月5日，“神舟十四号”载人飞船发射取得圆满成功，将航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲送入空间站，他们执行任务时通过同步卫星与地面实时联系。已知空间站运行周期约为90分钟，它与同步卫星的运行轨道均视为圆轨道，则（　　）A. 空间站相对地面静止 B. 空间站的速度大于同步卫星的速度C. 空间站的速度大于第一宇宙速度 D. 空间站的加速度小于同步卫星的加速度【答案】B【解析】【详解】A．依题意，空间站运行周期约为90分钟，与地球不同步，所以空间站不能相对地面静止。故A错误；B．根据解得，可知，空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，即空间站的速度大于同步卫星的速度。故B正确；C．第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，所以空间站的速度小于第一宇宙速度。故C错误；D．根据解得可知，空间站的加速度大于同步卫星的加速度。故D错误。故选B。7. 神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率。某生物体中某段髓质神经纤维可看作高，半径为的圆柱体，在其两端加上电压时，该神经恰好发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】根据电阻定律，可得神经纤维的电阻为根据部分电路的欧姆定律可知故选C。8. 如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么A. 若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷B. 微粒从M点运动到N点电势能一定增加C. 微粒从M点运动到N点动能一定增加D. 微粒从M点运动到N点机械能一定增加【答案】C【解析】【详解】A、粒子在电场力和重力的合力作用下做类平抛运动，合力向下，电场力可能向上而小于重力，也可能向下，故无法判断A板的带电情况，A错误；B、电场力可能向上，也可能向下，故微粒从M点运动到N点电势能可能增加，也可能减小，B错误；C、粒子在电场力和重力的合力作用下做类似平抛运动，电场力和重力的合力向下，故从M到N动能增加， C正确；D、电场力可能向上，也可能向下，故微粒从M点运动到N点过程，电场力可能做负功，也可能做正功，故机械能可能增加，也可能减少，D错误； 9. 以下是必修一、二课本中的四幅插图，关于这四幅插图下列说法不正确的是（　　）A. 图甲用悬挂法测定不规则薄板的重心，其依据是薄板平衡时，悬线拉力的作用线通过重心B. 图乙是通过平面镜观察桌面的微小形变的实验，采用的是放大的物理思想方法C. 图丙中与水平转盘一起从静止开始到匀速转动的过程中物块受到的摩擦力方向始终垂直于物块的速度方向D. 图丁中运动火车车轮在不侧向挤压铁轨的转弯路段所受重力与支持力的合力方向是沿水平方向指向轨道的圆心【答案】C【解析】【详解】A．利用悬挂法来确定形状不规则薄板的重心位置，当物体静止时，由二力平衡条件可知重力和拉力的作用线在同一直线上，从而确定物体重心在C点，A正确；B．借助平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用了放大法，B正确；C．物块随水平转盘一起从静止开始到匀速转动的过程中，物块所受摩擦力沿径向的分力提供向心力，改变速度方向，摩擦力沿切向的分力改变物体速度大小，物块受到的摩擦力方向不垂直于物块的速度方向，匀速转动后摩擦力方向垂直于物块的速度方向，C错误；D．运动火车车轮在不挤压铁轨的转弯路段所受重力与支持力的合力沿水平方向指向轨道的圆心，正好提供做圆周运动的向心力，D正确。故选C。10. 如图是两等量异种电荷所形成的电场线分布，P带正电，O为两电荷连线的中点，A，B为P，O连线的三等分点，B在A，O之间，C点位于负点电荷附近。已知A点的电势，O点的电势。则下列叙述中正确的是（　　）A. B点的电势B. B点的电势高于C点的电势C. B点的电场强度大于A点的电场场强D. C点的电场强度大于A点的电场场强【答案】B【解析】【详解】A．由于AB间的场强大于BO间的场强，根据可知可知A错误；B．沿电场线电势逐渐降低，故B点的电势高于O点的电势，而O点电势高于C点电势，所以B点电势高于C点电势，B正确；C．A处电场线比B处的密，所以B点场强小于A点的，C错误；D．同样A 处电场线比C处的密所以A点的电场强度大于C 点的电场强度。D错误。故选B。11. 某同学设想了一个奇妙的静电实验。如图所示，在带电体C附近，把原来不带电的绝缘导体A、B相碰一下后分开，然后分别接触一个小电动机的两个接线柱，小电动机便开始转动。接着再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分开，再和小电动机两接线柱接触。重复上述步骤，小电动机便能不停地转动。下列说法正确的是A. 小电动机一直转动下去，不会消耗A、B、C和小电动机系统以外的能量B. A、B相接触放在C附近时，A的电势高于B的电势C. A、B相接触放在C附近时，A内部中心点的场强等于B内部中心点的场强D. 若不考虑小电动机内电阻的变化，则小电动机的电流与其两端的电压成正比【答案】C【解析】【详解】A．上述过程在把AB分开的过程中要克服AB之间的静电力做功，这是把机械能转化为电能，然后小电动机再把电能转化为机械能，故A错误；B．A、B相接触放在C附近时，则AB是等势体，即A的电势等于B的电势，选项B错误；C．A、B相接触放在C附近时，AB内部场强均为零，则A内部中心点的场强等于B内部中心点的场强，选项C正确；D．电动机不是纯电阻电路，欧姆定律不适用，则小电动机的电流与其两端的电压不是成正比关系，选项D错误。故选C。12. 新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具。某品牌观光新能源电动车的动力电源上的铭牌标有“”字样。假设工作时电源的输出电压恒为，额定输出功率。根据上述有关数据，下列说法不正确的是（　　）A. 电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是B. 额定工作电流为C. 动力电源充满电后储存的电能为D. 电动机的内阻为【答案】D【解析】【分析】【详解】B．工作时电源的输出电压恒为，额定输出功率，则额定电流选项B正确；A．根据可得电动汽车保持额定功率行驶的最长时间选项A正确；C．动力电源充满电后储存的电能选项C正确；D．由所给条件无法求得电动机的内阻，选项D错误。本题选不正确的，故选D。13. 某静电场在x轴正半轴上的电势φ随x变化的关系如图所示，则（　　）A. x1处跟x2处的电场强度方向不同B. x1处跟x2处的电场强度大小相等C. 若把带正电的粒子从x1处移到x2处，电场力先做正功再做负功D. 同一个带正电的粒子在R处具有的电势能大于在x2处的电势能【答案】D【解析】【详解】A．x1和x2处的斜率都是负值，说明场强方向相同，故A错误；B．x1处的斜率大于x2处的斜率，说明x1处的电场强度大于x2处的电场强度，故B错误；C．从x1处到x2处，电势逐渐降低，则移动正电荷，电场力一直做正功，电势能一直减小，故C错误；D．根据Ep=qφ可知，正电荷在R处具有的电势能为零，在x2处的电势小于零，所以正电荷在此具有的电势能小于零，电势能为标量，正负号表示大小，所以同一个带正电荷的粒子在R处具有的电势能大于在x2处的电势能，故D正确。故选D。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是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）14. 如图所示为一保温箱温度报警器的简化电路图，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡（电阻保持不变）均能发光。为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），下列说法正确的是（　　）A. 当保温箱的温度升高时，电流表A的读数变大 B. 当保温箱的温度升高时，灯泡、均变暗C. 小灯泡变亮，说明保温箱的温度降低 D. 电压表V的读数变小，说明保温箱的温度降低【答案】AC【解析】【详解】A．当保温箱的温度升高时，的阻值减小，则外电路总电阻减小，干路电流增大，电流表A的读数变大，A正确；B．灯泡实际功率变大，灯泡变亮。小灯泡的电压变小，灯泡实际功率变小，灯泡变暗，B错误；C．由上述分析，灯泡变亮，保温箱温度降低，C正确；D．电压表V的读数变小时，即路端电压变小，又干路电流变大，又外电路总电阻变小，又的阻值变小，保温箱的温度升高，D错误。故选AC。15. 如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑。小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。则移动过程中（　　）A. 细线对小球的拉力变大 B. 斜面对小球的支持力变大C. 斜面对地面的压力变大 D. 地面对斜面的摩擦力变小【答案】AD【解析】【详解】AB．对小球受力分析并合成矢量三角形重力大小方向不变，支持力方向不变，绳子拉力方向由图中实线变为虚线，绳子拉力增大，斜面对小球的支持力减小，A正确，B错误；CD．对斜面受力分析正交分解根据牛顿第三定律，小球对斜面的压力减小，所以斜面对地面的摩擦力减小，地面对斜面的支持力减小，根据牛顿第三定律，斜面对地面的压力减小，C错误，D正确。故选AD。16. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势为E，实验前电容器不带电。先将开关S拨到“1”给电容器充电，充电结束后，再将拨到“2”，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i—t曲线如图乙所示。则（　　）A. 乙图中阴影部分的面积B. 乙图中阴影部分的面积C. 由甲、乙两图可判断阻值D. 由甲、乙两图可判断阻值【答案】BD【解析】【详解】AB．图乙中阴影面积代表充放电中电容器上的总电量，所以两者相等，A错误，B正确；CD．由图乙可知充电瞬间电流大于放电瞬间电流，且充电瞬间电源电压与放电瞬间电容器两极板电压相等，由解得C错误，D正确。故选BD。非选择题部分三、非选择题（本题共6小题，共55分）17. （1）如图甲，某实验小组为了“探究两个互成角度的力的合成规律”，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点拉伸到同一位置O点，记下此时弹簧测力计的示数F和细绳的方向。关于该过程，下列说法正确的是___________；A．弹簧测力计的示数为B．读数时视线必须正对弹簧测力计刻度C．该实验采用的是控制变量法D．两次实验均将绳与橡皮条的结点拉伸到同一位置O点的目的是使两次力的作用产生的效果相同（2）该小组利用如图乙所示的装置探究加速度与力、质量的关系，下列操作正确的是___________；A．平衡摩擦力前，应将砝码桶用细线绕过定滑轮系在木块上B．平衡摩擦力前，木块后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器C．实验时，放开木块后立即接通打点计时器的电源D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新平衡摩擦力（3）该小组在“研究平抛运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，如图丙，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的计算式为___________（用L、g表示）【答案】    ①. BD    ②. BD    ③. 【解析】【详解】（1）[1]A．弹簧测力计的最小分度为0.1N，示数为3.00N，故A错误；B．读数时视线必须正对弹簧测力计刻度，减小误差，故B正确；C．该实验采用的是等效替代法，故C错误；D．两次实验均将绳与橡皮条的结点拉伸到同一位置O点的目的是使两次力的作用产生的效果相同，故D正确。故选BD。（2）[2]A．平衡摩擦力前，不能将砝码桶用细线绕过定滑轮系在木块上，故A错误；B．平衡摩擦力前，木块后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，故B正确；C．实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，故C错误；D．木块在木板上平衡时有所以通过增减木块上砝码改变质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D正确。故选BD。（3）[3]小球做平抛运动，从a到d，相邻两点间的时间相同，在水平方向有在竖直方向有解得18. “奋进”实验小组测量由某种新材料制成的电热丝的电阻率，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量电热丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，则电热丝的直径______mm。（2）用毫米刻度尺测得电热丝的长度L。（3）实验小组的同学计划用伏安法测量电热丝的电阻，电流表外接法如图乙所示（表示待测电阻），电流表内接法如图丙所示。采用外接法时，由于电压表的分流，电阻测量值______（填“大于”或“小于”）真实值；采用内接法时，由于电流表的分压，电阻测量值______（填“大于”或“小于”）真实值。（4）用多用电表欧姆挡测得电热丝的电阻约为100，实验中所用直流电源电动势约为4V、内阻可忽略，电流表A的量程为30mA、内阻约为30，电压表V的量程为3V、内阻为10k，滑动变阻器的阻值变化范围为0～20，则实验电路应采用图中的______。（代表电热丝）A．B．C．D．（5）选择合适电路，进行正确操作，测得电流表示数为I，电压表示数为U，则电热丝的电阻率=______。（用d、L、I、U表示）【答案】    ①. 0.870    ②. 小于    ③. 大于    ④. A    ⑤. 【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数即电热丝的直径为（3）[2]采用外接法时，电压的测量值为真实值，由于电压表的分流，电流的测量值大于流过电热丝的电流，根据欧姆定律可知电阻测量值小于真实值；[3]采用内接法时，电流的测量值为真实值，由于电流表的分压，电压的测量值大于电热丝两端的电压，根据欧姆定律可知电阻测量值大于真实值；（4）[4]因为所以电流表应采用外接法；待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为测量多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，因此应选择图A所示电路图。（5）[5]根据欧姆定律可得根据电阻定律可得又联立解得19. 2022年4月16日清晨，北京天安门举行大型升旗仪式现场，欢迎航天英雄凯旋。国旗护卫队要将一面质量为的国旗升至旗杆顶端，国旗从静止开始匀加速达到最大速度，再匀速一段时间后匀减速运动，到达杆顶时速度恰好为0，整个过程用时，上升高度为，假设匀加速和匀减速的时间相同，不考虑空气阻力和浮力。g取。求：（1）匀速阶段的时间；（2）匀加速和匀减速阶段的加速度大小；（3）匀加速阶段和匀减速阶段轻绳对国旗拉力的大小之比。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设匀加速过程的时间为，匀速运动时间为，由题意可知匀减速时间也为，则上升高度为，即由题意得解得即匀速阶段的时间为34s；（2）由于匀加速和匀减速阶段的时间相同，根据对称性可知匀加速阶段加速度大小和匀减速阶段加速度大小相等，故加速度大小均为（3）设匀加速阶段轻绳对国旗的拉力大小为，匀减速阶段轻绳对国旗的拉力大小为，由牛顿第二定律得解得20. 如图所示，电源电动势为E=10V，内阻为r=1Ω，定值电阻的阻值为R1=R2=1Ω，平行板电容器的电容为C=100μF，两极板间距离为d=30cm，B极板接地，调节电阻箱，使其示数为R3=3Ω，闭合开关S，电路稳定时，电容器正中间P点有一质量为m、电荷量为q=0.02C的小球正好处于静止状态，取g=10m/s2，求：（1）小球的质量m；（2）将小球仍固定在原来的位置P，将电阻箱的电阻改为R3'=8Ω，当电路稳定时，求这时小球的电势能Ep及该过程通过R2的电荷量Q。【答案】（1）0.04kg；（2）-0.08J，；【解析】【详解】（1）开关S闭合，电路稳定后，串联，中没有电流通过电容器的电压 小球静止时，由平衡条件有m=0.04kg（2）将电阻箱的电阻改为R3'=8Ω， 开关S闭合，电路稳定时因为电容器下极板接地，所以此时，上极板电势为8V，下极板电势为0V，P处于正中间，所以P点电势为4VEP=qφ=-0.02×4J=-0.08J流过R2的电荷量21. 如图所示，内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r为0.2m，在圆心O处固定一个电荷量为﹣1.0×10﹣9C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球，从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B，到达B点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从B点进入板距d=0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动，且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V，内阻为1Ω，定值电阻R的阻值为6Ω，电动机的内阻为0.5Ω。求（取g=10m/s2，静电力常量）（1）小球到达B点时的速度；（2）小球所带的电荷量；（3）电动机的电功率。【答案】（1） 2m/s；（2）8×10﹣3C；（3）5W【解析】【详解】（1）由机械能守恒得解得=2m/s（2）到达B点恰好作用力为0，由牛顿第二定律得解得q=8×10-3C（3）设电容器两端电压U，由二力平衡得由欧姆定律得所以，电动机两端电压电动机的电功率解得22. 如图所示，光滑水平面和竖直面内的光滑圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过B点时的速度大小为，之后沿轨道运动。以O为坐标原点建立直角坐标系，在区域有方向与x轴夹角为的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求：（1）弹簧压缩至A点时的弹性势能；（2）小球经过O点时的速度大小；（3）小球过O点后运动的轨迹方程。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】详解】（1）小球从A到B，根据能量守恒定律得（2）小球从B到O，根据动能定理有解得（3）小球运动至O点时速度竖直向上，受电场力和重力作用，将电场力分解到x轴和y轴，则x轴方向有竖直方向有解得，说明小球从O点开始以后的运动为x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，y轴方向做匀速直线运动，即做类平抛运动，则有，联立解得小球过O点后运动的轨迹方程