浙江省杭州市精诚联盟2023-2024学年高二下学期3月联考物理试题（Word版附答案）

这是一份浙江省杭州市精诚联盟2023-2024学年高二下学期3月联考物理试题（Word版附答案），共12页。试卷主要包含了考试结束后，只须上交答题纸，相等 <等内容，欢迎下载使用。

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，只须上交答题纸。
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．下列以科学家名字命名的物理量，单位换算正确的是（ ）
A．焦耳 B．韦伯
C．库仑 D．特斯拉
2．在物理学发展过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明发展的进程。以下说法正确的是（ ）
A．爱因斯坦提出了能量子假说B．法拉第发现了电磁感应现象
C．库仑通过实验测得了最小电荷量D．麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波
3．2023年11月16日发表在《科学进展》杂志上的文章显示我国高海拔宇宙线观测站“拉索”精确测量了迄今最亮的伽马射线暴GRB221009A的高能辐射能谱，揭示了宇宙背景光在红外波段的强度低于预期，开启了新物理探索之门。“拉索”记录到史上最亮的伽马射线暴GRB221009A产生的光子，其最高能量达。已知普朗克常量，下列说法正确的是（ ）
A．射线在真空中的传播速度小于光速B．红外线的波长比射线短
C．13Tev的光子能量约为D．13Tev的光子频率约为
4．传感器的应用越来越广泛，以下关于传感器在生产生活中的实际应用，说法正确的是（ ）
A．宾馆的自动门能“感受”到人走近，主要利用的是声音传感器
B．电梯能对超出负载作出“判断”，主要利用的是力传感器
C．交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作
D．红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度
5．物理和生活息息相关，联系生活实际对物理基本概念进行认识和理解，是学好物理的基础。关于静电现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是静电释放器，给汽车加油前用手触摸一下，其目的是导走加油枪上的静电
B．图乙是避雷针的示意图，避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电
C．图丙用包含金属丝的织物制成衣服，其目的是利用静电吸附
D．图丁是制作预防新型冠状病毒性肺炎口罩的一种新颖的“静电”绝缘纤维布，熔喷层经驻极工艺，表面带有电荷，它能阻隔几微米的飞沫，这种静电的阻隔作用属于静电屏蔽
6．锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则（ ）
A．电池处于充电状态
B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7ev
C．“毫安·时”（）是电池储存能量的单位
D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能
7．利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（ ）
A．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池
B．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作
C．若电磁波不是公交车读卡机发射的，则线圈L中不会产生感应电流
D．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息
8．智能手表通常采用无线充电方式。如图甲所示，充电基座与220V交流电源相连，智能手表放置在充电基座旁时未充电，将手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电（如图乙所示）。已知充电基座与手表都内置了线圈，则（ ）
A．无线充电时，手表内接收线圈中产生恒定的电流
B．无线充电的原理是利用基座内的线圈发射电磁波传输能量
C．无线充电时，手表内接收线圈中交变电流的频率与基座内发射线圈中交变电流的频率相同
D．充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动
9．如图，直线A为电源的图线，电源电动势为E，内阻为r，曲线B为灯泡的图线，当小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为R，则以下说法正确的是（ ）
A．
B．，
C．当灯泡接入该电源时，电源的输出功率为6W
D．将某电阻接在该电源两端，改变外电阻的阻值时，该电源的最大输出功率为4.5W
10．某科研团队通过传感器收集并分析运动数据，为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中，其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中10.10s至10.35s内，曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为60kg，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．起跳过程中运动员的最大加速度约为
B．起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
C．起跳时运动员的动量约为
D．起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为3m/s
11．空间有一如图所示圆锥形区域，O为顶点，BD为底面圆的直径，A、C两点分别是两母线OB、OD的中点。在顶点O处固定一带正电的点电荷，下列说法中正确的是（ ）
A．A点电场强度大小是B点电场强度大小的2倍
B．圆锥底面的圆周及直径BD均为等势线
C．一个电子仅在顶点O处点电荷的作用下，可以沿平行于底面且过A、C两点的截面圆周做匀速圆周运动
D．将一带正电的试探电荷从B点沿直径移到D点，其电势能先增大后减小
12．安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q（流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积），如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U，污水流过管道时受到的阻力大小，k是比例系数，v为污水的流速。则下列说法正确的是（ ）
A．金属板M的电势低于金属板N
B．电压U与污水中离子浓度有关
C．污水的流量
D．左、右两侧管口的压强差
13．如图所示，太阳能无人驾驶试验汽车，安装有的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为50W。车上安装有效率为80%电动机。该车在正常启动和行驶时仅由蓄能电池供电。某次，电动机以恒定的机械功率1200W启动，汽车最大行驶速度为108km/h。假设汽车行驶时受到的空气阻力与其速度成正比，比列系数为k，则下面关于汽车的有关说法正确的是（ ）
A．以最大速度行驶时牵引力大小为50N
B．比列系数K的值为
C．保持108km/h的速度行驶1h至少需要有效光照6.5h
D．若仅用太阳能电池板供电时获得的最大行驶速度达不到15m/s
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对得3分，选对但不全得2分，有错选得0分）
14．将一力传感器与计算机相接，通过计算机可以显示传感器所测得的力的大小。现将某单摆悬挂在力传感器的探头上，并让其做小幅度摆动，计算机上便显示出摆线的拉力大小随时间变化的规律图，如图所示．则关于此单摆的说法错误的是（ ）
A．单摆的周期B．单摆的摆长约1m
C．时摆球正经过最低点D．摆球运动过程中机械能守恒
15．无线充电器能给手机充电是因为两者内部均有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生感应电流，双方密切配合，手机成功无线充电．如图为某校高二物理兴趣小组设制的简易无线充电装置，由一个电磁炉（发射线圈）、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈、接收线圈匝数比，若电磁炉两端所加电压为，不考虑充电过程中的各种能量损失，则下列说法正确的是（ ）
A．通过车载充电器的电流为直流电B．通过车载充电器的电流为交流电
C．车载充电器两端电压的有效值约为20VD．车载充电器两端电压的有效值约为
非选择题部分
三、非选择题：（本题共6小题，共55分）
16．（6分）某科学兴趣小组同学用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。
实验步骤如下：
①用细绳将大小相同、质量分别为和的小球A和B悬挂在天花板上；
②在A、B两球之间放入少量炸药，引爆炸药，两球反方向摆起，用量角器记录两细绳偏离竖直方向的最大夹角分别为；
试回答下列问题：
（1）实验中所用两细绳长度应______（填“相等”或“不相等”）。
（2）若两球爆炸过程动量守恒，应满足的表达式为______（用、、、表示）。
（3）另一小组同学用该实验装置想探究两小球间的碰撞是否是弹性碰撞，实验步骤如下：
①小球B竖直静止，将小球A拉起一定角度，由静止释放；
②小球A和小球B发生正碰之后，小球A被弹回，用量角器测出悬挂小球B的细绳能摆起的与竖直方向的
最大夹角；
③多次改变初始的值，使得悬挂小球B的细绳摆起的最大角度发生变化，记录多组、值，以为纵轴，为横轴，绘制图像
④该小组实验中需保证两小球的质量满足：______（选填“>”、“<”或“=”）。
17．（8分）（Ⅰ）用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图甲所示，从图中读出金属丝的直径为______mm。用游标卡尺可以测量某些工件的外径，示数如图乙所示，则读数为______mm。
（Ⅱ）已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用下列方法测量其常温下的阻值。
（1）用多用电表的欧姆挡“”倍率测量热敏电阻的阻值，正确操作指针偏转如图甲所示。实验小组应将倍率更换至______（选填“”或“”）倍率，正确操作并读出热敏电阻阻值；
（2）实验小组在粗略测量热敏电阻阻值后，用以下的器材精确测量它的阻值。
A．电源（，内阻约为1Ω）
B．电流表（，内阻约为5Ω）
C．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）
D．电压表（0～5V，内阻约为3kΩ）
E．电压表（0～15V，内阻约为10kΩ）
F．滑动变阻器R（0~10Ω，允许通过的最大电流为1A）
G．开关
H．导线
①为了尽可能精确的测量热敏电阻的阻值，电流表选______，电压表选______；（选填元件前面的序号）
②下列电路图设计合理的是______。（选填“乙”或“丙”）
18．（9分）如图所示，两平行金属导轨间连接着电动势，内阻的电源，定值电阻，导轨间距，导轨电阻忽略不计。导轨的竖直部分左侧有一根与其接触良好的水平放置的金属棒ab，在金属棒所在空间加一竖直向上的匀强磁场（图中仅画出了一根磁感线），金属棒ab质量，与两导轨接触点之间的电阻。已知导轨竖直部分与金属棒间的动摩擦因数（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），已知重力加速度，求：
（1）要使金属棒能处于静止状态，则所加的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度至少多大；
（2）若将竖直向上的匀强磁场绕垂直于棒ab的方向逆时针转过37°，要使金属棒仍能处于静止转态，则磁感应强度至少多大。
19．（10分）如图，光滑水平面上固定一竖直的光滑弧形轨道，轨道末端与B的左端上表面相切，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态，左端与木板右端相隔一定距离。可视为质点的物块A从弧形轨道距B上表面高处无初速度下滑，水平滑上B的上表面，两者共速时木板恰好与弹簧接触。已知A、B的质量分别为，物块A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。忽略A滑上B时的能量损失，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量x的关系为。取重力加速度，求：
（1）物块在木板上滑动时，物块A和木板B的加速度大小；
（2）木板B右端与弹簧左端的距离；
（3）木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时物块A的速度大小。
20．（10分）如图所示，单匝线圈处于均匀减小的磁场中，磁通量变化率为，线圈电阻为，线圈通过开关、导线与两根足够长的平行光滑水平金属轨道相连，轨道宽为，图中虚线右侧存在垂直轨道向下的匀强磁场，磁感应强度，轨道上静止放置有两根相同的金属棒MN和PQ，质量均为，电阻均为，其中MN在磁场外，PQ在磁场内且距离磁场虚线边界，两部分磁场不会相互影响。不计连接线圈的导线和水平轨道的电阻，求：
（1）开关闭合瞬间，PQ棒的加速度；
（2）断开开关，给MN一个向右的初速度，求最终稳定时
①PQ导体棒上产生的热量？
②两金属棒的间距为多少？
21．（12分）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序．离子注入工作原理的示意图如图所示．静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后，沿图中半径为R的虚线通过圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从P点沿竖直方向进入半径也为R的圆柱形的匀强电场和匀强磁场叠加区域，磁场方向平行于圆柱中心轴线（垂直于纸面）向外，电场的方向与磁场方向相同，电场强度大小，过P点的直径PQ沿竖直方向，没有加匀强电场时，离子经磁场偏转，最后垂直打在竖直放置的硅片上的O点（O点未画出）．已知离子的质量为m，电荷量为q，硅片到圆柱形磁场中心轴线之间的距离为1.5R，不计离子的重力，求：
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小v0和静电分析器通道内虚线处电场强度的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小．
（3）在硅片平面上，以过O点竖直向下为y轴、水平向外为x轴，若将静电分析器和加速电场整体向左平移，圆柱形区域电场和磁场都存在时，求离子最后打在硅片上的坐标．
2023学年第二学期浙江省精诚联盟3月联考
高二年级物理学科参考答案
命题：乐清市二中审稿：塘下中学
选择题部分（1-13题每小题3分，14-15每题3分，共45分）
非选题部分（共55分）
16、（6分）相等 <
17．（8分）（Ⅰ）（1）0.680（注：0.678～0.682之间均给分）；29.8；
（Ⅱ）(1)×100 (2)①B；D；②丙
18、（9分）【参考答案】（1）；（2）
【解析】（1）由受力分析得
由闭合电路欧姆定律有
联立解得
所以所加的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度至少为2T．
（2）当较小时，静摩擦力竖直向上，则
解得
故磁感应强度至少为1T
19、（10分）【参考答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）物块在木板上滑动时，设物块和木板的加速度分别为和
对物块
解得
对木板
解得
（2）设物块刚滑上木板时，物块的速度为，物块从开始下滑到弧形轨道最低点过程中，由动能定理
解得
两者共速的速度为，对物块和木板，由动量守恒
解得
木板向右匀加速
解得
（3）与以相同速度压缩弹簧，对整体受力分析，由牛顿第二定律
对物块A由牛顿第二定律
当满足时，物块A与木板B之间即将发生相对滑动，解得此时弹簧压缩量为
由能量守恒定律
联立解得，此时木板的速度大小为
20．（10分）【参考答案】（1），方向向右；（2）①；②
【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律，单匝线圈产生的感应电动势：，
闭合开关后根据闭合电路欧姆定律：，而，
联立解得：。
所以流过金属棒的电流，代入得到。
对，
由牛顿第二定律：，联立解得：，方向向右；
（2）两金属棒组成的系统动量守恒定律，有：，
联立解得：。
①两导体棒损失的动能转化内能
②对：在安培力作用下加速，由动量定理：，
而又因为：，
所以：，
联立解得：。
另外根据闭合电路欧姆定律：，而根据法拉第电磁感应定律：，
得到：，
联立以上几式解得：，所以最终两棒间距；
21．（12分）【参考答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）离子经加速电场加速后，在圆弧形静电分析器中，有，解得
（2）从点进入圆形磁场，有，
解得．
（3）电场和磁场都存在时，离子将做螺旋线运动，如图所示，
沿纸面做匀速圆周运动，由几何关系得，即，
离子在磁场中运动的时间为
离子由电场产生的加速度大小为，
离子沿电场方向通过的位移大小为，
离子离开磁场到打在硅片上的时间为：，
故离子打在硅片上的轴坐标为，
离子离开磁场时，沿电场方向的速度大小为，
离子离开磁场到打在硅片上时，沿电场方向的位移大小为，
故离子打在硅片上的轴坐标为
离子最后打到硅片上的坐标为1
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