浙江省杭州市周边重点中学四校2024-2025学年高二上学期10月联考物理试题（Word版附解析）

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考生须知：
1．本卷共四大题，21小题，满分100分，考试时间90分钟；
2．所有解答均答在答题纸上，选择题部分需用2B铅笔填涂，其他试题用黑色字迹的笔在相应区域答题；
3．本卷无特别说明，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。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的）
1. 牛顿在1687年用在流体中拖动的平板，做了著名的粘性流动实验。得出了粘附于上平板的流体在平板切向方向上产生的粘性摩擦力F的关系式：。其中A是平板面积，h是平板间间距，平板的运动速度为v，粘滞力系数的单位为（ ）
A. B. C. D.
2. 下列表述正确的是（ ）
A. 法拉第提出了用电场线描述电场的方法，并用实验测得了元电荷的数值
B. 库仑用扭秤实验研究了电荷间的相互作用规律，并测出了静电力常量
C. 用点电荷来代替实际带电体是采用了等效替代的思想方法
D. 电场强度、电势、电容都是用比值法定义的物理量
3. 蜘蛛网是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物，如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形，三根蜘蛛丝a、b、c（可视为弹性绳）的延长线均过三角形的中心，蜘蛛丝c沿竖直方向，且c中有张力。蜘蛛静止在蜘蛛网（不计重力）中央，下列说法正确的是（ ）
A. a中张力大于b中张力
B. a中张力大于c中张力
C. 若c突然断开，则蜘蛛仍能保持静止
D. 若c突然断开，则断后瞬间蜘蛛的加速度竖直向下
4. 充电式果汁机小巧简便，如图甲所示，被誉为出行神器，满足了人们出行也能喝上鲜榨果汁的需求．如图乙所示，其主要部件是四个长短不同的切水果的锋利刀片．工作时，刀片在电机带动下高速旋转，机身和果汁杯可视为保持静止．则果汁机在完成榨汁的过程中
A. 某时刻不同刀片顶点的角速度都相等
B. 不同刀片上各点的加速度方向始终指向圆心
C. 杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由摩擦力提供
D. 消耗的电能一定等于水果颗粒以及果汁机增加的内能
5. “探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 平行板电容器左极板上移时，静电计指针偏角减小
B. 平行板电容器中间插入一层薄导体材料，静电计指针偏角增大
C. 平行板电容器左极板左移时，电容器储存能量增大
D. 静电计测量的是电势差，所以也可以用电压表替代
6. 电影《流浪地球2》中，人类建造了太空电梯直通空间站，如图为科幻电影中的太空电梯示意图。超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，它们随地球同步旋转，P为太空电梯。地球同步卫星的轨道在同步空间站和配重空间站之间。下列说法正确的是（ ）
A. 配重空间站的周期大于
B. 宇航员可以自由漂浮在配重空间站内
C. 若太空电梯沿缆绳匀速运动，则其内部的物体受力平衡
D. 若两空间站之间的缆绳断裂，配重空间站将做离心运动
7. 下列关于磁场的应用，正确的是（ ）
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器示意图要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速电场的电压U
B. 图乙是磁流体发电机示意图，由此可判断B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极
C. 图丙是速度选择器示意图，速度方向从P到Q，不考虑重力的带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 图丁是磁电式电流表内部结构示意图，当有电流流过时，线圈在磁极间产生的匀强磁场中偏转
8. 范德格拉夫静电加速器结构如图所示，其工作原理是先通过传送带将正电荷传送到金属球壳（电荷在金属球壳均匀分布），使金属球与地面间产生几百万伏的高压，然后利用高压给绝缘管中的带电粒子加速。在加速管顶端A点无初速度释放一带电粒子，粒子经过B、C两点到达管底（B为中点）。不计粒子重力，仅考虑球壳产生电场的影响，下列说法正确的是（ ）

A. B点电势比C点电势低
B. 粒子从B点到C点的过程中电势能增大
C. 粒子在B点的加速度小于在C点的加速度
D. 粒子在与间的动能变化量不同
9. 如图所示，小物块以初速度从O点沿斜面向上运动，同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为的小球，物块和小球在斜面上的P点相遇．已知物块和小球质量相等(均可视为质点)，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（ ）．
A. 斜面可能是光滑的
B. 小球运动到最高点时离斜面最远
C. 在P点时，小球的动能大于物块的动能
D. 小球和物块到达P点过程中克服重力做功平均功率不相等
10. 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，而示波管则是示波器的主要部件，其原理如图1所示。如果在电极之间所加电压及在电极之间所加电压按图2所示的规律变化，则在荧光屏上呈现出来的图形是（ ）
A. B.
C. D.
11. 电磁炮是利用电磁发射技术制成的新型武器，如图所示为电磁炮的原理结构示意图。若某水平发射轨道长，宽，发射的炮弹质量为，炮弹被发射时从轨道左端由静止开始加速。当电路中的电流恒为，轨道间匀强磁场时，不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 磁场方向为竖直向下
B. 炮弹的加速度大小为
C. 炮弹在轨道中加速的时间为
D. 炮弹发射过程中安培力的最大功率为
12. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P（5.2，3.5）、Q（6，5）。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（ ）
A. 电源1与电源2的内阻之比是2:3
B. 小灯泡的电阻随着电流的增大而减小
C. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是21:26
D. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7:10
13. 磁敏元件在越来越多的电子产品中被使用，市场上看到的带皮套的智能手机就是使用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制的，当打开皮套，磁体远离霍尔元件，手机屏幕亮；当合上皮套，磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，手机进入省电模式。如图所示，一块宽度为、长为、厚度为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入水平向右大小为的电流时，当手机套合上时元件处于垂直于上表面、方向向上且磁感应强度大小为的匀强磁场中，于是元件的前、后表面产生稳定电势差；以此来控制屏幕熄灭，则下列说法正确的是（ ）
A. 前表面的电势比后表面的电势高
B. 自由电子所受洛伦兹力的大小为
C. 用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件的摆放方向对无影响
D. 若该元件单位体积内的自由电子个数为，则发生霍尔效应时，元件前后表面的电势差为
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的，漏选得2分，不选、错选均不得分）
14. 下列说法中正确的是（ ）
A. 爱因斯坦相对论指出真空中的光速在不同惯性参考系中大小相同
B. 通电导线在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向
C. 燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 第谷通过行星的数据观测与归纳提出了行星运动定律
15. 如图甲所示，某节能路灯可通过光控开关自动随周围环境的亮度改变进行自动控制，图乙为其内部电路简化原理图，和为定值电阻，为光敏电阻（光照强度增大时，其电阻值减小），小灯泡电阻值不变，电压表为理想电压表。当天逐渐变亮时，下列判断正确的是（ ）
A. 电压表的示数变小B. 通过的电流变小
C. 小灯泡变暗D. 电源的效率减小
16. 如图所示为某品牌的电动车，质量为，人的质量也为，电动机正常工作的额定输入电流，额定输入电压为，电动车电池的容量为。电动车行驶时所受阻力大小为人和车总重力的0.05倍：该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率运行通过的距离，速度达到，忽略电动机转动时的摩擦，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为180分钟
B. 该过程中驱动电动机的输出功率为
C. 驱动电动机的内阻为
D. 电动车能达到的最大速度为
非选择题部分
三、实验题（本题共2小题，共18分）
17. 如图甲所示是很多力学实验中常使用的装置。
（1）关于该装置的下列说法正确的是______。
A. 利用该装置做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，需要平衡摩擦力
B. 以小车和砝码整体为研究对象，平衡摩擦力后，可利用该装置“验证机械能守恒定律”
C. 利用该装置做“探究小车的加速度与力、质量的关系”的实验时，除应平衡摩擦力外，还必须满足小车的质量远大于砝码与砝码盘的总质量
（2）在用该装置来“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，操作如下：
（a）平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，应______（填“减小”或“增大”）木板的倾角。
（b）图丙为小车质量一定时，根据实验数据描绘的小车加速度的倒数与盘和砝码的总质量的倒数之间的实验关系图像。若牛顿第二定律成立，则小车的质量_______。（g取9.8m/s2）（结果保留2位有效数字）
（3）若用图丁的装置拓展探究方法，按如下步骤进行：
（ⅰ）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
（ⅱ）取下托盘和砝码，测出总质量为，记为小车受到的作用力，让小车沿木板下滑，测出加速度；
（ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。
若小明同学操作规范，随着托盘内的砝码数增大，作出的图像正确的是_______
A. B. C.
18. 在做“测定干电池电动势和内阻”的实验时，实验室给出下列器材：
A．一节待测干电池
B．电流表，量程，内阻左右
C．电压表，量程，内阻左右
D．滑动变阻器，最大阻值为
E．滑动变阻器，最大阻值
F．电键一只、导线若干
（1）选择哪个滑动变阻器更加合理？_______（填器材前面字母）；
（2）图甲为某同学连接好的电路照片，请在右边虚线框中画出该同学的实验电路图_______
（3）该同学先用多用电表直流2.5V挡估测电池电动势，如图乙所示，其读数______V。
（4）该同学测出的实验数据，并绘制出图线如图丙所示，根据图线计算被测电池的电动势为______，内阻为_______。（结果保留两位小数）
四、计算题（本题共3小题，共31分）
19. 如图所示，长为、倾角为的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中（电场区域足够大）。一电荷量大小为、质量为的小球，以的初速度由斜面底端点沿斜面上滑，恰好不会从斜面顶端处飞出，取，，。
（1）判断该小球的电性，并求电场强度大小；
（2）若在小球到达顶端的同时，仅将电场突然反向，则小球再经过多少时间落回到地面。
20. 如图所示一游戏装置，由四分之一圆弧轨道，水平轨道，以顺时针转动的的倾斜传送带，水平平台组成，各部分之间平滑连接。一木板Q静置于水平面上，其上表面与平台等高并紧靠平台。一可视为质点的木块P从距为h的上某处由静止开始下滑，已知P的质量m和Q的质量M均为，轨道的半径，木板Q的长度，传送带的长度与传送带及Q间的动摩擦因数均为，其余各处摩擦均不计，，则
（1）若，求木块P运动到圆弧轨道最低点B时，受到的支持力大小；
（2）若木块P能滑上平台，求h的最小值；
（3）若木块和木板相互作用时产生的摩擦内能为E，求h与E之间满足的关系。
21. 如图所示，直角坐标系中，y轴左侧有一半径为a圆形匀强磁场区域，与y轴相切于A点，A点坐标为。第一象限内也存在着匀强磁场，两区域磁场的磁感应强度大小均为B，方向垂直纸面向外。圆形磁场区域下方有两长度均为2a的金属极板M、N，两极板与x轴平行放置且右端与y轴齐平。现仅考虑纸面平面内，在极板M的上表面均匀分布着相同的带电粒子，每个粒子的质量为m，电量为。两极板加电压后，在板间产生的匀强电场使这些粒子从静止开始加速，并顺利从网状极板N穿出，然后经过圆形磁场都从A点进入第一象限。其中部分粒子打在放置于x轴的感光板CD上，感光板的长度为2.8a，厚度不计，其左端C点坐标为。打到感光板上的粒子立即被吸收，从第一象限磁场射出的粒子不再重新回到磁场中。不计粒子的重力和相互作用，忽略粒子与感光板碰撞的时间。
（1）求两极板间的电压U；
（2）在感光板上某区域内的同一位置会先后两次接收到粒子，该区域称为“二度感光区”，求：
①“二度感光区”的长度L；
②打在“二度感光区”的粒子数与打在整个感光板上的粒子数的比值；
（3）改变感光板材料，让它仅对垂直打来的粒子有反弹作用（不考虑打在感光板边缘C、D两点的粒子），且每次反弹后速度方向相反，大小变为原来的一半，则该粒子在磁场中运动的总时间t和总路程s。