浙江省杭州地区（含周边）重点中学2023-2024学年高二下学期4月期中联考物理试题（Word版附解析）

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注意事项：
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卷上，写在试卷上无效。
4．考试结束后，只需上交答题卷。
5．可能用到的相关参数：重力加速度取。
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. 下列物理量的正负表示方向的是（ ）
A. 重力势能B. 电势差C. 电荷量D. 速度
2. 如图所示，从地图上查到从桐庐中学到萧山中学两条驾车线路的参考用时分别为1小时4分（线路1）和1小时6分（线路2），两条线路分别为86公里和88公里，线路1预计13：22到达目的地。下列说法正确的是（ ）
A. 图中13：22指的是时刻
B. 沿线路1和线路2运动的路程相等
C. 图中86公里、88公里均指位移大小
D. 图中1小时4分、1小时6分均指时刻
3. 关于电磁波和机械波，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波和机械波均可在真空中传播
B. 电磁波和机械波均可发生多普勒效应
C. 电磁波是横波，机械波是纵波
D. 电磁波可以传递能量，机械波无法传递能量
4. 在杭州亚运会女子撑杆跳比赛中，中国名将李玲以刷新赛会记录成绩夺得冠军。某次成功跳跃中，拍下了李玲起跳上升时和重心刚好位于水平横杆正上方时的两幅照片，分别如图甲、乙所示，图乙中手与撑杆刚好分离。则（ ）
A. 图甲中撑杆对地面的力大于地面对撑杆的力
B. 图甲中撑杆对地面的力小于地面对撑杆的力
C. 图乙中李玲重心的速度为零
D. 图乙中李玲处于失重状态
5. 雨滴的运动模型可看成是高空的物体在有空气阻力的空间中由静止开始下落的运动，雨滴所受空气阻力与速度成正比。下列关于雨滴下落过程中的速度和加速度随时间变化的图像中，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 如图所示，b、c、d、e为四个等势面，相应的电势已标注在图中。A、B为等势面e上的两点，C为等势面b上的一点。下列说法正确的是（ ）
A. A点场强大于B点
B. 图中等势面可能是孤立点电荷形成
C. 将质子从A点移至B点，静电力做正功
D. 电子在A点的电势能大于在C点的电势能
7. 如图所示，运动员把质量为的足球（可视为质点）从水平地面踢出后，某人观察它在空中的飞行情况。据观察，足球上升的最大高度为，在最高点的速度为，选择水平地面为参考面，空气阻力不可忽略。下列说法正确的是（ ）
A. 足球在最高点的机械能为
B. 足球上升过程中重力做功为
C. 运动员踢球时对足球做的功大于
D. 足球刚落回到水平地面时的动能大于
8. 如图所示，一架喷气式飞机正相对地面以速度飞行，若它喷出的气体相对飞机的速度为，则下列说法正确的是（ ）
A. 以地面为参考系，气体的速度方向与飞机飞行方向相反
B. 以地面为参考系，气体喷出时的速度为
C. 以这种速度继续喷出气体，飞机的速度会增加
D. 只有喷出的气体相对飞机的速度大于，飞机速度才会增加
9. 在某次演习中，轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹，炸弹正好垂直击中山坡上的目标，山坡的倾角，如图所示。不计空气阻力，炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离的比值为（ ）
A. B. C. D.
10. 地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，同步卫星绕地球运动的周期为，万有引力常量，若将地球视为质量分布均匀的球体，仅根据以上数据，可求得（ ）
A. 地球的质量B. 地球的半径
C. 地球的密度D. 同步卫星的质量
11. 如图所示，用两根等长的轻质细线把两个可视为点电荷的小球、悬挂在点。两小球静止时，细线与竖直方向的夹角分别为和，两小球的质量分别为和，电荷量绝对值分别为和。已知大于，则（ ）
A. 一定大于B. 可能等于
C. 可能等于D. 一定大于
12. 如图所示，电路中电容，电感。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。当开关闭合时（记为时刻），灰尘在电容器内运动。假设灰尘运动过程中不受空气阻力且始终没有碰到两极板。下列说法正确的是（ ）
A. 灰尘在两板间做往复运动
B. 时线圈中磁场能最大
C. 时，灰尘加速度为0
D. 线圈中磁场能最大时，灰尘加速度为0
13. 如图所示，同一均匀介质的表面有A、、、四个点，，，，为中点。A、两点有两波源以相同频率在垂直纸面方向上持续振动，形成的简谐横波沿纸面传播。已知点为振幅极大的点，、两点之间（不包括、两点）还有两个振幅极大的点，分别记为、（图中未标出），点始终静止。则（ ）
A. 两波源的振动步调完全相同
B. 、两点的振动步调完全相同
C. 、两点为线段的三等分点
D. 两波源产生的波的波长均为
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是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14. 两个激光器发出的激光和分别通过同一双缝干涉装置，光相邻两亮条纹的间距大于光。下列说法正确的是（ ）
A. 光和光均具有高度相干性
B. 光在真空中传播速度大于光
C. 光在水中的传播速度小于光
D. 分别用光和光通过同一单缝得到的衍射条纹中，用光得到的中央亮纹更宽
15. 如图为电熨斗构造的示意图，其中温度敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变，其形变达到一定程度后两触点便分开。通过调节调温旋钮，可使升降螺钉上下移动进而带动弹性铜片上下移动。则（ ）
A. 常温下，电熨斗的上下触点是接触的
B. 温度升高时，双金属片会向下弯曲
C. 需要更高温度熨烫时，要调节升降螺钉下移
D. 需要更高温度熨烫时，要调节升降螺钉上移
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16. 在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，可选用的器材有：
①电压表V：，内阻约为；
②电流表G：，内阻为；
③滑动变阻器；
④开关和导线若干。
（1）电流表G的量程太小，为扩大其量程，选择阻值为______（选填“”、“”或“”）的定值电阻进行改装最合适。
（2）按照图1连接好电路图后，将滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关，某次测量中，电压表指针位置如图2所示，其示数为______。
（3）通过调节滑动变阻器的滑片，得到7组电流和电压，然后计算出通过滑动变阻器的电流，将这7组数据标在图3所示的坐标系中，用作图法求得干电池的电动势______和内阻______。（计算结果均保留两位小数）
（4）本实验中，由于电压表内阻并非无穷大，从而导致电动势和内阻的测量值存在误差，该误差为______（选填“偶然误差”或“系统误差”）。关于该误差的分析，下列说法正确的是______。
A.电动势和内阻的测量值均偏小 B.电动势和内阻的测量值均偏大
C.电动势测量值偏大，内阻测量值偏小 D.电动势测量值偏小，内阻测量值偏大
17. 一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平。
②测出遮光条的宽度。
③将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离，且远大于。
④释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间。
⑤用天平称出托盘和砝码的总质量和滑块（含遮光条）的总质量。
（1）下列说法中有助于减小本实验误差的是______（多选）
A. 应远小于
B. 滑块必须由静止释放
C. 滑块应该在托盘落地之后再通过光电门
D. 连接滑块与托盘的细绳质量应尽可能小一些
（2）若要符合机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足的关系为______。（已知当地重力加速度为大小为）
18. 做“用单摆测量重力加速度”实验，实验装置如图1所示。小梅的整个实验操作过程准确无误，仅在处理数据时，将摆线长当作摆长，并记为，其相应周期记为。则小梅在图像（图2）中画出的图线是______（选填“①”、“②”或“③”），根据该图线所求得的重力加速度相比正确测量摆长后所求得的重力加速度______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
19. 下面实验采用控制变量法进行研究的有（ ）
A. 探究求合力的方法
B. 探究向心力大小的表达式
C. 测量玻璃的折射率
D. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
20. 旅游景点滑草场，图乙为其中一条滑道的示意图。该滑道由倾角为的斜坡和水平滑道组成。一位游客坐在滑草车上，从斜坡顶端点静止滑下，最终恰好在水平滑道末端点停下。已知的长度为，在段运动时间，滑草车与整个滑道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力以及滑草车经过点时的能量损失。求
（1）滑草车经过点时的速度大小；
（2）滑草车与滑道间的动摩擦因数；
（3）滑道的长度。
21. 线框的生产质量，设计了一种磁场检测装置。如图所示，空间中设计了一个磁感应强度大小为、高度为的匀强磁场区域，该区域上下边界均水平，磁场方向垂直纸面向里。被检测线框是用粗细均匀的同种电阻丝制成的边长为、质量为的正方形单匝线框。开始时，线框置于同一竖直平面内，线框下边与磁场上边界的距离为，然后将线框由静止释放，检测中发现线框进入磁场时恰好做匀速直线运动。线框下落过程中始终处在同一竖直面内且上下两边始终保持水平，空气阻力不计。
（1）求线框刚进磁场时，线框中电流的大小和方向（“顺时针”或“逆时针”）；
（2）求单匝线框的总电阻；
（3）求线框穿越磁场的整个过程中产生的焦耳热；
（4）将被检测线框换成用相同材料制成的边长仍为的多匝正方形线框，将该线框以相同方式从同一位置静止释放，试通过计算判断该线框进入磁场的过程中速度的变化情况。
22. ，某游戏装置由水平直轨道、、水平传送带和两个竖直圆管道组成。轨道、和传送带平滑无缝连接，圆管道1和II分别与、相切于、两点，且圆管道在、两点前后略有错开。游戏开始时，质量的物块以的速度从点水平向右出发，经过传送带后与静置在上的物块发生弹性正碰，碰后物块能返回出发点且物块能经过点则视为游戏成功。已知两圆管道半径均为，传送带长，以的速率顺时针转动，传送带由特殊材料制成，物块相对传送带向右运动和向左运动的动摩擦因数分别为和，其它摩擦均不计，两物块可视为质点。
（1）求物块第一次经过圆管道I最高点时受到管道的作用力大小；
（2）求物块第一次经过点的速度大小及第一次向右通过传送带过程中所受摩擦力的冲量；
（3）要使游戏成功，求物块的质量的取值范围。
23. 在平面直角坐标系的第一象限中存在两个宽度均为、高度均为、磁感应强度大小均为且方向相反的矩形匀强磁场I和II，两磁场区域的下边界与轴重合，磁场I的位置固定不动，其左边界与轴重合，磁场II可沿轴方向进行平移，其左边界与磁场I的右边界距离为，且磁场II的上边界处放置一个粒子吸收装置。第二、三象限中存在场强方向沿轴正方向的匀强电场。坐标的点处有一正粒子源，某时刻粒子源发射一初速度可忽略的粒子，粒子从坐标原点进入磁场时的速率为，且粒子从磁场I射出时的位置到轴的距离为。在与轴相距为处放置一个足够长的粒子探测板，粒子打在探测板上后即被吸收，忽略粒子的重力和其它阻力，已知，。
（1）求粒子的比荷和匀强电场的场强大小；
（2）当时，求粒子在两磁场区域中运动的总时间；
（3）求粒子打在探测板上位置的纵坐标与间的关系式。