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2024浙江省名校协作体高二下学期2月月考试题物理含答案
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这是一份2024浙江省名校协作体高二下学期2月月考试题物理含答案，共14页。试卷主要包含了考试结束后， 只需上交答题卷；，1s B． 0等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1. 本卷满分 100分， 考试时间 90 分钟；
2. 答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号；
3. 所有答案必须写在答题卷上， 写在试卷上无效；
4.考试结束后， 只需上交答题卷；
5. 无特殊说明取 g=10m/s2。
第 Ⅰ 卷（选择题 共 45分）
一、选择题 Ⅰ （本题共 12小题， 每小题 3 分， 共 36 分。每小题列出的四个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.下列物理量属于矢量的是
A．瞬时速率 B．磁通量 C．电势 D．磁感应强度
2.在物理学的发展过程中，许多物理学家的辛勤研究推动了人类文明的进步。下列说法中正确的是
A．伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B．卡文迪什测出了万有引力常量，被称为“称量地球质量的第一人”
C．库仑通过扭秤装置测得了最小的电荷量
D．电磁感应定律是由奥斯特总结提出的
3.第19 届亚运会在我省杭州市举行，中国队共收获了 201枚金牌、111 枚银牌、71枚铜牌。下列项目比赛过程中， 可将运动员视为质点的是
A．研究跳水运动员的入水动作
B．研究击剑运动员的有效击打位置
C．研究花样运动员游泳时的技术动作
D．记录速度轮滑 1000m争先赛运动员的成绩
4.如图所示， 一箱苹果沿着倾角为θ的粗糙斜面加速下滑， 在箱子正中央夹有一只质量为 m 的苹果， 其周围苹果对它的作用力可能为
A．F1 B．F2C．F3D．F4
5.2023年12月 14日， 我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F 运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器。据介绍， 该航天器运行一段时间后将返回国内预定着陆场， 其间将按计划开展可重复使用技术验证及空间科学实验，为和平利用太空提供技术支撑。该航天器在近地圆轨道运行时
A．所受万有引力不变
B．绕行速度大于 8km/s
C．运行周期小于静止轨道卫星的周期
D．与放在赤道上的物体具有相同的角速度
6.如图所示， 垃圾运输车运用两个“抓臂”将垃圾桶缓慢抓起后，以一定的倾角θ把垃圾倒入车内， 下列说法中正确的是
A．倾角θ的大小与垃圾质量无关
B．垃圾桶受到的弹力是由于其自身受到挤压发生形变而产生的
C．“抓臂”在把垃圾桶抓起的过程中， 抓得越紧摩擦力越大
D．“抓臂”在把垃圾桶抓起的过程中，对垃圾桶的作用力始终等于桶的重力
7.电子束焊接机的核心部件内存在如图所示的高压电场， K极为阴极， 一电子在电场力作用下由A沿直线运动到B．下列说法正确的是
A．虚线为等势面B．电子的电势能逐渐减小
C．电子的加速度逐渐减小D．电子的动能保持不变
8.如图所示， 杂技演员将小球以相同的时间间隔水平抛出， 小球在撞击两个弹性挡板后再次被杂技演员接住， 由此估算抛球的时间间隔最接近于
A． 0.1s B． 0.2s C． 0.3s D．0.4s
9.某品牌观光新能源电动车的电源铭牌标有“120 V， 250 A·h”的字样。假设工作时电源的输出电压恒为 120 V， 额定输出功率为3kW。根据上述有关数据， 下列说法不正确的是
A．铭牌标的“250A·h”是电量
B．电源工作时的额定电流为25A
C．电源充满电后储存的电能为1.08×108J
D．该汽车电动机的线圈内阻为 4.8Ω
10.如图所示， 一小磁铁从长为 1m 、倾角为：37°的固定铝板顶端由静止开始释放， 已知磁铁与铝板之间的动摩擦因数为 0.5，则小磁铁在下滑过程中
A．做匀速运动
B．机械能守恒
C．到达铝板底端时的速度为 2m/s
D．减少的重力势能转化为动能和系统的内能
11.如图甲所示， 物块以初速度v0=6m/s从A 点沿水平方向冲上长为2m的传送带， 并沿水平传送带滑到B点后水平抛出， 落到地面上的 P 点， 平抛运动的水平距离记为x； 在v0一定的情况下，改变传送带的速度 v， 得到x-v关系图像如图乙所示（规定向右为速度的正方向） 。下列说法错误的是
A． B、P两点之间的高度差为0.8m
B． 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
C．当传送带的速度为2m/s时， 物块到达 B点的速度为4m/s
D．当传送带的速度为20m/s时，平抛运动的水平距离为6.4m
12.如图所示，一根不可伸长的细绳上端固定，下端系在一个边长为0.4m的正方形金属框上， 悬挂点P与顶点A的距离为0.05m，金属框的质量均匀分布， 重心 O 正好位于磁场边界 MN 上， 电阻为8×10-3Ω。、MN下方存在垂直纸面向里、大小随时间变化规律为B=0.4+0.1t的磁场， 则t=2s时金属框受到的安培力大小为
A．0.3 N B．0.48 N C． 0.6ND．
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题3分， 共9分， 在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上答案符合题意，全部选对的得3分， 选对但不全的得2分， 选错或不选的得0分。）
13.下列是教材中的四幅插图， 说法正确的是
A．图甲： 当摇动手柄使得蹄形磁铁转动， 铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B．图乙： 给真空冶炼炉通入高频交流电， 炉内的金属中会产生大量热量，从而冶炼金属
C．图丙： 微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起（从而保护电表指针） 这是利用了电磁阻尼原理
D．图丁： 在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，就算摩擦极小， 也会因产生感应电流而很快停下
14.曾经风靡一时的“可达鸭吸管”，在用它喝可乐的时候会发出悦耳的音乐， 其原理可简化为下图所示： 在吸管外面包有一层铜箔作为电极，当可乐流过电极附近时， 便与铜箔形成了电容，从而使电极的电势发生改变， 触发音乐开关。下列判断正确的是
A．必须要让可乐流动起来才能听到音乐
B．吸管（这个结构） 除了喝水以外还充当了电介质的作用
C．用该吸管喝别的饮料时也可能会发出音乐
D．手持一根细铜条插入吸管中也可能听到音乐
15.如图所示， 质量为2000kg的电梯缆绳发生断裂后向下坠落，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m 时电梯停止了运动， 下落过程中安全钳总共提供给电梯17000 N的滑动摩擦力。已知弹簧的劲度系数 k =11000 N/m， 安全钳提供的滑动摩擦力等于最大静摩擦力， 关于电梯从接触弹簧到停止的过程中， 下列说法正确的是
A．电梯一直在做减速运动
B．电梯的加速度先减小后增大
C．电梯停止在井底时所受摩擦力大小为 17000 N
D．从电梯接触弹簧到速度最大的过程中电梯和弹簧组成的系统损失机械能约为4600 J
第 Ⅱ卷（非选择题 共55分）
三、实验题（共2小题， 共14分， 把答案填在答题卡对应横线上。）
16. （6 分）
（1）“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示， 轨道水平放置， 细绳与轨道平行。实验中使用的打点计时器（如图2所示） 适配电压为 （“约8V交流电”、“220V 交流电”）； 图3 是打出纸带的一部分，则打下计数点 A 时纸带的速度为 m/s（计算结果保留2位有效数字）。
（2） 利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法正确的是
A．小车质量须远小于槽码质量
B．补偿阻力时要求小车的一端连接纸带，另一端通过细线连接槽码
C．实验过程中小车应靠近打点计时器， 先接通电源后释放小车
D．如果在槽码和小车之间接一个力传感器， 就不需要补偿阻力了
17.（8分）
（1） 图中色环电阻的标称阻值为 Ω。（该色环电阻从左至右各环的颜色依次是： 黑色、绿色、黑色、银色）
（2）为精确测量该色环电阻的阻值， 实验室备有以下器材可供选择：
电源E（电动势约为3V， 内阻约为0.2 Ω）
电压表 V（量程3V， 内阻约 2kΩ）
电流表 A （量程100mA， 内阻为15Ω）
定值电阻 R0（3Ω）
滑动变阻器R（0-10Ω）
单刀单掷开关一个， 导线若干
将电流表A 和定值电阻 R₀改装成新的电流表， 其量程为 A。
（3）为使测量范围尽可能大一些， 请在答题纸的方框中画出实验电路图。
（4） 利用上述电路做实验， 某次测量中， 电压表示数为2.6V时， 电流表示数为60mA，则该色环电阻 （填“是”或“不”） 符合要求。
四、计算题（本题共4小题， 共41分， 解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不能得分。）
18.（10分）北京冬奥会主媒体中心的智慧餐厅采用智能化做菜和送餐， 如图a所示，某次运送过程中餐盘的总质量m=300g，餐盘先通过云轨（在空中）水平传送， 再由绳索悬吊装置“从天而降”，沿竖直方向从静止开始经匀加速、匀速、匀减速三个过程， 最终停在顾客面前， 等待Δt（顾客取餐的时间，待求） 后以最快的方式返回至云轨处， 其运动的v-t图像如图b所示， 变速过程中的加速度大小均相等。求：
（1） 餐盘下降的高度；
（2） △t的值；
（3） 下降过程中悬吊装置对餐盘的最大作用力。
19.（11 分） 如图甲所示为一款“反重力”磁性轨道车玩具， 轨道造型可以自由调节， 小车内装有发条， 可储存弹性势能。小宋同学将轨道简化为图乙所示模型： 竖直圆周轨道与水平直轨道AM相切（B、D两切点略微错开）， 两个半径均为r的四分之一圆弧轨道在 N处平滑连接， 它们的圆心（O2、O3位于同一高度。现将质量为m=100g的小车从A 点由静止释放， 它恰好能通过圆周轨道的最高点 C， 且vC=1m/s。小车在轨道BCD 段、MNP段所受磁吸力大小分别为其重力的0.5 倍、1.5 倍（磁吸引力始终垂直轨道面） ， 摩擦力忽略不计；长为L_{DM}=1.375m的直轨道DM段无磁吸力，与小车间的动摩擦因数μ=0.2.小车可视为质点， 且小车在到达 B点前发条的弹性势能已完全释放。求：
（1） 竖直圆周轨道的半径R；
（2） 小车经过圆周轨道最低点 B 时所受支持力FN的大小；
（3） 同时调节 r， 其他条件不变， 要求小车不脱离轨道， r应满足的条件。
20.（10 分）如图所示， 三根金属直导轨M1N1、MN、M2N2在同一水平面内平行放置， 导轨间距d=2m，在M1M之间接一定值电阻R=1Ω，在N1N2之间接一半圆形导轨，垂直导轨平面向下有磁感应强度B=0.1T的匀强磁场。一根长为2d的导体棒 ab 垂直放置在导轨上， a端与MN导轨接触， 在水平恒力F=0.4N作用下向右运动， 到达NN1位置前已经匀速； 之后棒以N点为圆心顺时针转动， 角速度ω=5rad/s，，直至棒（b端） 脱离M₂N₂导轨为止。不计导体棒、导轨的电阻，不计一切摩擦，求：
（1） 导体棒 ab匀速运动的速度大小；
（2） 从N1N位置转到N2N位置过程中导体棒 ab克服安培力做的功；
（3） 从N1N位置转到b端刚脱离M2N2导轨过程中通过R的电量。
21.（10分）电子倍增管能放大入射电子的数量。如图所示， 两极板 MN竖直放置， 极板间有匀强磁场， 磁感应强度为B， 方向垂直于xOy平面向外。一个电子以初速度 v0、与法线方向成θ角打在N板的 P点， 电子射入N板后被吸收， 同时撞出2 个次级电子；每次碰撞， 入射电子沿y方向的分速度被2个次级电子均分， 沿x方向的分速度反向后被2个次级电子均分。电子质量为m， 电量的绝对值为e，忽略重力和各级电子间相互作用。
（1） 为了保证电子不撞上左极板M， 求两极板间距的最小值L₁；
（2）在不碰板的前提下， 假设电子的最后一次碰撞， 刚好在 N极板的最下端接收器Q处，且有2P（p为正整数） 个电子到达接收器， 求 PQ之间的距离 h ；
（3）现在 MN 极板间再叠加一个水平向右的匀强电场（图中未画出）， 场强大小为E；当θ=0°时， 为了保证电子不撞上左极板 M， 求两极板间距的最小值L2。提示：为了抵消电子受到的电场力， 可以设想给电子一个某方向的分速度， 使得对应的洛仑兹力与电场力抵消； 再结合运动的合成与分解（思想） 求解。
命题： 绍兴一中 湖州中学（审校） 审核： 瑞安中学
2023学年第二学期浙江省名校协作体联考参考答案
高二年级物理学科
首命题： 绍兴一中 次命题兼审校： 湖州中学 审核： 瑞安中学
一、选择题 Ⅰ（本题共 12 小题， 每小题 3 分， 共 36 分。每小题列出的四个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。）
二、选择题 II（本题共3 小题， 每小题3分， 共9分， 在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上答案符合题意，全部选对的得3分， 选对但不全的得2分， 选错或不选的得0分。）
三、实验题（共2小题， 共14分， 每空2分， 把答案填在答题卡对应横线上。）
16. （1） 220V交流电 0.30~0.32 （2） C
17. （1） 5 （2） 0.6
（3） （4） 是
四、计算题（本题共 4小题， 共41分， 解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不能得分。）
18.（10分）【答案】（1）2m；（2） 5.2s；；（3） 3.3 N
【解析】
（1） 餐盘下降的高度 h与v-t图中t轴上方的梯形面积相对应， 可求得 h=2m （3分）
（2） 餐盘上升的过程中， 加速度大小（1分）
设加速上升时间为 t1， 其对应的位移h1=1m（1分）
据解得（1分）
故（1分）
（3） 匀减速下降过程中 F-mg=ma （1分）
代入得 F=3.3 N （2分）
19.（11分）【答案】（1） 0.2m； （2）6N；（3）r≥0.1m
【解析】（1） 小车恰好通过最高点， 由牛顿第二定律有 （1分）
解得R=0.2m （1分）
（2） 从B点到C点的过程中， 只有重力做功， 小车的机械能守恒， 由机械能守恒定律有
（2分）
解得vB=3m/s
在B点由牛顿第二定律有（1分）
解得FN=6N（1分）
（3）要保证小车不离开轨道， 则在N点时， 需满足（1分）小车由 C 点到N点， 由动能定理有：
（1分）
解得 r=0.1m （1分）
假设小车能运动到P 点， 小车由N 点到P点， 由动能定理有：
解得，则假设不成立， 小车不能到达 P 点。
假设小车能运动到竖直圆轨道BCD 的圆心 O₁等高的轨道左侧的Q点，小车由N点到Q点， 由动能定理有
解得，则假设不成立， 小车不能到达 Q 点。 （1分）
（不能到达 P 点和不能到达Q点， 任意答对一点均给分）
则可调半径r的范围为 r≥0.1m （1分）
20.（10分）【答案】（1）10m/s； （2）0.63 J；（3）0.97 C
【解析】
（1） 棒匀速时， 有 F-F安=0 （1分）
又（1分）
代入数据得 v=10m/s （1分）
（2） 棒在半圆轨道切割的电动势 （1分）
则电流 I=E/R=1A， 持续时间 t=π/ω=0.628s （1分）
则W克安=Q热=I2Rt（1分）
代入数据得W克安=0.63J（1分）
（3） 棒沿半圆轨道切割， 通过R的电流方向为M1→M， 电量q1=It=0.628C（1分）之后沿N2M2轨道切割，通过R的电流方向仍为M1→M，
电量（1分）
则q总=q1+q2=0.97C（1分）
评分标准： 第 （1） 小题3分， 第（2） 小题4分， 第（3） 小题3分。其他解法正确的也给分。
21.（10 分）【答案】见解析
【解析】
（1）分析知， 最大的轨迹圆是第一次飞出来的电子， 对应的初速（1分）
则（1分）
（1分）
（2） 每次碰撞， 电子与法线方向的夹角不变， PQ间共有p个圆弧
第一个弧长（1分）
第二个弧长
第三个弧长
第 n个弧长（1分）
（1+1分）
（3）第一次飞出来的电子， 速度最大， 弧线最大， 保证其不碰上左极板即可。
配速法： 为抵消电子受到的（向左） 电场力， 须给电子一个沿y方向的u'（同时给一个沿y轴负方向的u）， 且满足eE=eu'B，这样， 电子的运动可以看做是在沿 u'匀速运动的基础上叠加了一个匀速圆周运动。
（3分）
评分标准： 第 （1） 小题3分， 第（2） 小题4分， 第（3） 小题3分， 其他解法正确的也给分。
第（3） 小题只看结果给分（后续的碰撞半径会变小， α会变大， 但L 是单调减小的， 这个证明不作要求
法2（动量观点， 不在本次考试范围内）
考察y方向， 据动量定理即
两边累加， 得
考虑临界条件， 电子刚碰上M板时， 速度方向沿y轴， 上式可写为
……①
再根据动能定理， 有 ……②
联立①②解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
D
B
C
A
B
B
D
D
D
A
题号
13
14
15
答案
BCD
BCD
BD
考生须知：
1. 本卷满分 100分， 考试时间 90 分钟；
2. 答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号；
3. 所有答案必须写在答题卷上， 写在试卷上无效；
4.考试结束后， 只需上交答题卷；
5. 无特殊说明取 g=10m/s2。
第 Ⅰ 卷（选择题 共 45分）
一、选择题 Ⅰ （本题共 12小题， 每小题 3 分， 共 36 分。每小题列出的四个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.下列物理量属于矢量的是
A．瞬时速率 B．磁通量 C．电势 D．磁感应强度
2.在物理学的发展过程中，许多物理学家的辛勤研究推动了人类文明的进步。下列说法中正确的是
A．伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B．卡文迪什测出了万有引力常量，被称为“称量地球质量的第一人”
C．库仑通过扭秤装置测得了最小的电荷量
D．电磁感应定律是由奥斯特总结提出的
3.第19 届亚运会在我省杭州市举行，中国队共收获了 201枚金牌、111 枚银牌、71枚铜牌。下列项目比赛过程中， 可将运动员视为质点的是
A．研究跳水运动员的入水动作
B．研究击剑运动员的有效击打位置
C．研究花样运动员游泳时的技术动作
D．记录速度轮滑 1000m争先赛运动员的成绩
4.如图所示， 一箱苹果沿着倾角为θ的粗糙斜面加速下滑， 在箱子正中央夹有一只质量为 m 的苹果， 其周围苹果对它的作用力可能为
A．F1 B．F2C．F3D．F4
5.2023年12月 14日， 我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F 运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器。据介绍， 该航天器运行一段时间后将返回国内预定着陆场， 其间将按计划开展可重复使用技术验证及空间科学实验，为和平利用太空提供技术支撑。该航天器在近地圆轨道运行时
A．所受万有引力不变
B．绕行速度大于 8km/s
C．运行周期小于静止轨道卫星的周期
D．与放在赤道上的物体具有相同的角速度
6.如图所示， 垃圾运输车运用两个“抓臂”将垃圾桶缓慢抓起后，以一定的倾角θ把垃圾倒入车内， 下列说法中正确的是
A．倾角θ的大小与垃圾质量无关
B．垃圾桶受到的弹力是由于其自身受到挤压发生形变而产生的
C．“抓臂”在把垃圾桶抓起的过程中， 抓得越紧摩擦力越大
D．“抓臂”在把垃圾桶抓起的过程中，对垃圾桶的作用力始终等于桶的重力
7.电子束焊接机的核心部件内存在如图所示的高压电场， K极为阴极， 一电子在电场力作用下由A沿直线运动到B．下列说法正确的是
A．虚线为等势面B．电子的电势能逐渐减小
C．电子的加速度逐渐减小D．电子的动能保持不变
8.如图所示， 杂技演员将小球以相同的时间间隔水平抛出， 小球在撞击两个弹性挡板后再次被杂技演员接住， 由此估算抛球的时间间隔最接近于
A． 0.1s B． 0.2s C． 0.3s D．0.4s
9.某品牌观光新能源电动车的电源铭牌标有“120 V， 250 A·h”的字样。假设工作时电源的输出电压恒为 120 V， 额定输出功率为3kW。根据上述有关数据， 下列说法不正确的是
A．铭牌标的“250A·h”是电量
B．电源工作时的额定电流为25A
C．电源充满电后储存的电能为1.08×108J
D．该汽车电动机的线圈内阻为 4.8Ω
10.如图所示， 一小磁铁从长为 1m 、倾角为：37°的固定铝板顶端由静止开始释放， 已知磁铁与铝板之间的动摩擦因数为 0.5，则小磁铁在下滑过程中
A．做匀速运动
B．机械能守恒
C．到达铝板底端时的速度为 2m/s
D．减少的重力势能转化为动能和系统的内能
11.如图甲所示， 物块以初速度v0=6m/s从A 点沿水平方向冲上长为2m的传送带， 并沿水平传送带滑到B点后水平抛出， 落到地面上的 P 点， 平抛运动的水平距离记为x； 在v0一定的情况下，改变传送带的速度 v， 得到x-v关系图像如图乙所示（规定向右为速度的正方向） 。下列说法错误的是
A． B、P两点之间的高度差为0.8m
B． 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
C．当传送带的速度为2m/s时， 物块到达 B点的速度为4m/s
D．当传送带的速度为20m/s时，平抛运动的水平距离为6.4m
12.如图所示，一根不可伸长的细绳上端固定，下端系在一个边长为0.4m的正方形金属框上， 悬挂点P与顶点A的距离为0.05m，金属框的质量均匀分布， 重心 O 正好位于磁场边界 MN 上， 电阻为8×10-3Ω。、MN下方存在垂直纸面向里、大小随时间变化规律为B=0.4+0.1t的磁场， 则t=2s时金属框受到的安培力大小为
A．0.3 N B．0.48 N C． 0.6ND．
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题3分， 共9分， 在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上答案符合题意，全部选对的得3分， 选对但不全的得2分， 选错或不选的得0分。）
13.下列是教材中的四幅插图， 说法正确的是
A．图甲： 当摇动手柄使得蹄形磁铁转动， 铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B．图乙： 给真空冶炼炉通入高频交流电， 炉内的金属中会产生大量热量，从而冶炼金属
C．图丙： 微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起（从而保护电表指针） 这是利用了电磁阻尼原理
D．图丁： 在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，就算摩擦极小， 也会因产生感应电流而很快停下
14.曾经风靡一时的“可达鸭吸管”，在用它喝可乐的时候会发出悦耳的音乐， 其原理可简化为下图所示： 在吸管外面包有一层铜箔作为电极，当可乐流过电极附近时， 便与铜箔形成了电容，从而使电极的电势发生改变， 触发音乐开关。下列判断正确的是
A．必须要让可乐流动起来才能听到音乐
B．吸管（这个结构） 除了喝水以外还充当了电介质的作用
C．用该吸管喝别的饮料时也可能会发出音乐
D．手持一根细铜条插入吸管中也可能听到音乐
15.如图所示， 质量为2000kg的电梯缆绳发生断裂后向下坠落，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m 时电梯停止了运动， 下落过程中安全钳总共提供给电梯17000 N的滑动摩擦力。已知弹簧的劲度系数 k =11000 N/m， 安全钳提供的滑动摩擦力等于最大静摩擦力， 关于电梯从接触弹簧到停止的过程中， 下列说法正确的是
A．电梯一直在做减速运动
B．电梯的加速度先减小后增大
C．电梯停止在井底时所受摩擦力大小为 17000 N
D．从电梯接触弹簧到速度最大的过程中电梯和弹簧组成的系统损失机械能约为4600 J
第 Ⅱ卷（非选择题 共55分）
三、实验题（共2小题， 共14分， 把答案填在答题卡对应横线上。）
16. （6 分）
（1）“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示， 轨道水平放置， 细绳与轨道平行。实验中使用的打点计时器（如图2所示） 适配电压为 （“约8V交流电”、“220V 交流电”）； 图3 是打出纸带的一部分，则打下计数点 A 时纸带的速度为 m/s（计算结果保留2位有效数字）。
（2） 利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法正确的是
A．小车质量须远小于槽码质量
B．补偿阻力时要求小车的一端连接纸带，另一端通过细线连接槽码
C．实验过程中小车应靠近打点计时器， 先接通电源后释放小车
D．如果在槽码和小车之间接一个力传感器， 就不需要补偿阻力了
17.（8分）
（1） 图中色环电阻的标称阻值为 Ω。（该色环电阻从左至右各环的颜色依次是： 黑色、绿色、黑色、银色）
（2）为精确测量该色环电阻的阻值， 实验室备有以下器材可供选择：
电源E（电动势约为3V， 内阻约为0.2 Ω）
电压表 V（量程3V， 内阻约 2kΩ）
电流表 A （量程100mA， 内阻为15Ω）
定值电阻 R0（3Ω）
滑动变阻器R（0-10Ω）
单刀单掷开关一个， 导线若干
将电流表A 和定值电阻 R₀改装成新的电流表， 其量程为 A。
（3）为使测量范围尽可能大一些， 请在答题纸的方框中画出实验电路图。
（4） 利用上述电路做实验， 某次测量中， 电压表示数为2.6V时， 电流表示数为60mA，则该色环电阻 （填“是”或“不”） 符合要求。
四、计算题（本题共4小题， 共41分， 解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不能得分。）
18.（10分）北京冬奥会主媒体中心的智慧餐厅采用智能化做菜和送餐， 如图a所示，某次运送过程中餐盘的总质量m=300g，餐盘先通过云轨（在空中）水平传送， 再由绳索悬吊装置“从天而降”，沿竖直方向从静止开始经匀加速、匀速、匀减速三个过程， 最终停在顾客面前， 等待Δt（顾客取餐的时间，待求） 后以最快的方式返回至云轨处， 其运动的v-t图像如图b所示， 变速过程中的加速度大小均相等。求：
（1） 餐盘下降的高度；
（2） △t的值；
（3） 下降过程中悬吊装置对餐盘的最大作用力。
19.（11 分） 如图甲所示为一款“反重力”磁性轨道车玩具， 轨道造型可以自由调节， 小车内装有发条， 可储存弹性势能。小宋同学将轨道简化为图乙所示模型： 竖直圆周轨道与水平直轨道AM相切（B、D两切点略微错开）， 两个半径均为r的四分之一圆弧轨道在 N处平滑连接， 它们的圆心（O2、O3位于同一高度。现将质量为m=100g的小车从A 点由静止释放， 它恰好能通过圆周轨道的最高点 C， 且vC=1m/s。小车在轨道BCD 段、MNP段所受磁吸力大小分别为其重力的0.5 倍、1.5 倍（磁吸引力始终垂直轨道面） ， 摩擦力忽略不计；长为L_{DM}=1.375m的直轨道DM段无磁吸力，与小车间的动摩擦因数μ=0.2.小车可视为质点， 且小车在到达 B点前发条的弹性势能已完全释放。求：
（1） 竖直圆周轨道的半径R；
（2） 小车经过圆周轨道最低点 B 时所受支持力FN的大小；
（3） 同时调节 r， 其他条件不变， 要求小车不脱离轨道， r应满足的条件。
20.（10 分）如图所示， 三根金属直导轨M1N1、MN、M2N2在同一水平面内平行放置， 导轨间距d=2m，在M1M之间接一定值电阻R=1Ω，在N1N2之间接一半圆形导轨，垂直导轨平面向下有磁感应强度B=0.1T的匀强磁场。一根长为2d的导体棒 ab 垂直放置在导轨上， a端与MN导轨接触， 在水平恒力F=0.4N作用下向右运动， 到达NN1位置前已经匀速； 之后棒以N点为圆心顺时针转动， 角速度ω=5rad/s，，直至棒（b端） 脱离M₂N₂导轨为止。不计导体棒、导轨的电阻，不计一切摩擦，求：
（1） 导体棒 ab匀速运动的速度大小；
（2） 从N1N位置转到N2N位置过程中导体棒 ab克服安培力做的功；
（3） 从N1N位置转到b端刚脱离M2N2导轨过程中通过R的电量。
21.（10分）电子倍增管能放大入射电子的数量。如图所示， 两极板 MN竖直放置， 极板间有匀强磁场， 磁感应强度为B， 方向垂直于xOy平面向外。一个电子以初速度 v0、与法线方向成θ角打在N板的 P点， 电子射入N板后被吸收， 同时撞出2 个次级电子；每次碰撞， 入射电子沿y方向的分速度被2个次级电子均分， 沿x方向的分速度反向后被2个次级电子均分。电子质量为m， 电量的绝对值为e，忽略重力和各级电子间相互作用。
（1） 为了保证电子不撞上左极板M， 求两极板间距的最小值L₁；
（2）在不碰板的前提下， 假设电子的最后一次碰撞， 刚好在 N极板的最下端接收器Q处，且有2P（p为正整数） 个电子到达接收器， 求 PQ之间的距离 h ；
（3）现在 MN 极板间再叠加一个水平向右的匀强电场（图中未画出）， 场强大小为E；当θ=0°时， 为了保证电子不撞上左极板 M， 求两极板间距的最小值L2。提示：为了抵消电子受到的电场力， 可以设想给电子一个某方向的分速度， 使得对应的洛仑兹力与电场力抵消； 再结合运动的合成与分解（思想） 求解。
命题： 绍兴一中 湖州中学（审校） 审核： 瑞安中学
2023学年第二学期浙江省名校协作体联考参考答案
高二年级物理学科
首命题： 绍兴一中 次命题兼审校： 湖州中学 审核： 瑞安中学
一、选择题 Ⅰ（本题共 12 小题， 每小题 3 分， 共 36 分。每小题列出的四个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。）
二、选择题 II（本题共3 小题， 每小题3分， 共9分， 在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上答案符合题意，全部选对的得3分， 选对但不全的得2分， 选错或不选的得0分。）
三、实验题（共2小题， 共14分， 每空2分， 把答案填在答题卡对应横线上。）
16. （1） 220V交流电 0.30~0.32 （2） C
17. （1） 5 （2） 0.6
（3） （4） 是
四、计算题（本题共 4小题， 共41分， 解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不能得分。）
18.（10分）【答案】（1）2m；（2） 5.2s；；（3） 3.3 N
【解析】
（1） 餐盘下降的高度 h与v-t图中t轴上方的梯形面积相对应， 可求得 h=2m （3分）
（2） 餐盘上升的过程中， 加速度大小（1分）
设加速上升时间为 t1， 其对应的位移h1=1m（1分）
据解得（1分）
故（1分）
（3） 匀减速下降过程中 F-mg=ma （1分）
代入得 F=3.3 N （2分）
19.（11分）【答案】（1） 0.2m； （2）6N；（3）r≥0.1m
【解析】（1） 小车恰好通过最高点， 由牛顿第二定律有 （1分）
解得R=0.2m （1分）
（2） 从B点到C点的过程中， 只有重力做功， 小车的机械能守恒， 由机械能守恒定律有
（2分）
解得vB=3m/s
在B点由牛顿第二定律有（1分）
解得FN=6N（1分）
（3）要保证小车不离开轨道， 则在N点时， 需满足（1分）小车由 C 点到N点， 由动能定理有：
（1分）
解得 r=0.1m （1分）
假设小车能运动到P 点， 小车由N 点到P点， 由动能定理有：
解得，则假设不成立， 小车不能到达 P 点。
假设小车能运动到竖直圆轨道BCD 的圆心 O₁等高的轨道左侧的Q点，小车由N点到Q点， 由动能定理有
解得，则假设不成立， 小车不能到达 Q 点。 （1分）
（不能到达 P 点和不能到达Q点， 任意答对一点均给分）
则可调半径r的范围为 r≥0.1m （1分）
20.（10分）【答案】（1）10m/s； （2）0.63 J；（3）0.97 C
【解析】
（1） 棒匀速时， 有 F-F安=0 （1分）
又（1分）
代入数据得 v=10m/s （1分）
（2） 棒在半圆轨道切割的电动势 （1分）
则电流 I=E/R=1A， 持续时间 t=π/ω=0.628s （1分）
则W克安=Q热=I2Rt（1分）
代入数据得W克安=0.63J（1分）
（3） 棒沿半圆轨道切割， 通过R的电流方向为M1→M， 电量q1=It=0.628C（1分）之后沿N2M2轨道切割，通过R的电流方向仍为M1→M，
电量（1分）
则q总=q1+q2=0.97C（1分）
评分标准： 第 （1） 小题3分， 第（2） 小题4分， 第（3） 小题3分。其他解法正确的也给分。
21.（10 分）【答案】见解析
【解析】
（1）分析知， 最大的轨迹圆是第一次飞出来的电子， 对应的初速（1分）
则（1分）
（1分）
（2） 每次碰撞， 电子与法线方向的夹角不变， PQ间共有p个圆弧
第一个弧长（1分）
第二个弧长
第三个弧长
第 n个弧长（1分）
（1+1分）
（3）第一次飞出来的电子， 速度最大， 弧线最大， 保证其不碰上左极板即可。
配速法： 为抵消电子受到的（向左） 电场力， 须给电子一个沿y方向的u'（同时给一个沿y轴负方向的u）， 且满足eE=eu'B，这样， 电子的运动可以看做是在沿 u'匀速运动的基础上叠加了一个匀速圆周运动。
（3分）
评分标准： 第 （1） 小题3分， 第（2） 小题4分， 第（3） 小题3分， 其他解法正确的也给分。
第（3） 小题只看结果给分（后续的碰撞半径会变小， α会变大， 但L 是单调减小的， 这个证明不作要求
法2（动量观点， 不在本次考试范围内）
考察y方向， 据动量定理即
两边累加， 得
考虑临界条件， 电子刚碰上M板时， 速度方向沿y轴， 上式可写为
……①
再根据动能定理， 有 ……②
联立①②解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
D
B
C
A
B
B
D
D
D
A
题号
13
14
15
答案
BCD
BCD
BD
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