浙江省S9联盟2023-2024学年高二上学期期中联考物理试卷（Word版附解析）

2023学年第一学期杭州S9联盟期中联考高二年级物理学科试题考生须知：1.本卷共6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。一、单选题Ⅰ（本题共13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选项是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列物理量属于标量的是（）A.电流（I）B.力（F）C.电场强度（E）D.加速度（a）【答案】A【解析】【详解】A．电流标量，故A正确B．力为矢量，故B错误C．电场强度为矢量，故C错误；D．加速度为矢量，故D错误。故选A。2.物理科学中，为了更好的描述自然现象，需要引入很多物理量，才能真正发现现象背后的物理规律，下面选项中哪个是库仑定律的表达式（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】库仑定律的表达式为故选A。3.如图所示为两导体a、b的伏安特性曲线，则由图可知a、b的电阻关系为（　　） A.B.C.D.无法判断【答案】B【解析】【详解】图线中斜率表示电阻的倒数，则斜率越大，电阻越小，由于可知，的斜率大，则的电阻小，即故选B。4.图示的仪器叫库仑扭秤，用此仪器进行实验，研究点电荷之间的相互作用力，实验中运用的物理方法是（　　）A.比值定义法B.放大法C.模拟实验法D.图像法【答案】B【解析】【详解】库仑扭秤，用此仪器进行实验，研究点电荷之间的相互作用力时，将金属丝发生的微小扭转角度进行发大，所以实验中运用的物理方法是放大法。故选B。5.如图所示，2023年9月30日，杭州亚运会田径项目男子链球决赛，中国00后小将王琦凭借第五轮的72 米97成功夺冠，在他投掷过程中，对于绳子上A、B两点的描述正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】CD．绳子上A、B两点同轴转动，有故C正确，D错误；AB．根据且则故AB错误。故选C。6.下列四个电场中，a、b两点电场强度与电势均相同的是（　　）A.B. C.D.【答案】C【解析】【详解】A．电场强度是矢量，有大小有方向，由点电荷产生的场强特点可知选项中两点场强方向不同，两点电场强度不同，A错误；B．两点场强大小不同，两点电场强度不同，同时沿着电场线方向电势降低，两点电势也不同，B错误；C．由匀强电场的特点知a、b两点的电场强度相同，两点在同一等势面上，电势也相同，C正确；D．由等量异种电荷的电场线分布特点知，两点在同一等势面上，电势相同，但a点的电场强度比b点的大，D错误；故选C。7.如图所示，在水平匀强电场中，用一根绝缘的柔软细线悬挂一带电小球，小球静止时悬线与竖直方向夹角为，下列判断正确的是（　　）A.小球带负电B.小球带正电C.增大匀强电场的电场强度，则角减小D.减小匀强电场的电场强度，则角不变【答案】B【解析】【详解】AB．对小球受力分析，如下图所示 小球受到竖直向下的重力，绳子的拉力，要使得小球保持静止，则电场力方向只能水平向右。由于电场强度方向与正电荷受力方向相同，可知小球带正电，故A错误，B正确；CD．根据平衡条件有则增大匀强电场的电场强度，增大，角也增大。减小匀强电场的电场强度，减小，角也减小，故CD错误。故选B。8.如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则其中即将被吸附的带电粉尘，一定是（）A.带正电B.沿电场线加速靠近熔喷布C.在靠近熔喷布的过程中电场力做正功D.在靠近熔喷布的过程中电势能增加【答案】C【解析】【详解】A．由于熔喷布表面长期带有正电荷，则其中即将被吸附的带电粉尘一定是带负电荷，故A错误；B．熔喷布表面正电荷在周围空间产生的电场线不一定是直线，而只有当电场线是直线，且带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时，带电粒子的轨迹才与电场线重合，所以带电粉尘不一定沿电场线加速靠近熔喷布，故B错误；CD．带电粉尘带负电，在靠近熔喷布的过程中电场力做正功，电势能减小，故C正确，D错误。故选C。9.电流表的内阻是，满刻度电流值是微安，现欲把这电流表改装成量程为的电压表，正确的方法是（　　）A.应串联一个的电阻 B.应并联一个的电阻C.应串联一个的电阻D.应并联一个的电阻【答案】C【解析】【详解】有电表的改装原理可知，改装大量程的电压表需要串联一个电阻，电阻两端的电压为串联电阻的阻值为故选C。10.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）A.nvSB.C.D.【答案】C【解析】【详解】CD．根据电流的定义式可知，在内通过导线横截面的电荷量所以在这段时间内通过的自由电子数为故C正确，D错误；AB．由于自由电子定向移动的速度是v，因此在时间内，位于以横截面S、长的这段导线内的自由电子都能通过横截面。这段导线的体积 所以内通过横截面S的自由电子数为故AB错误。故选C。11.如图所示，空间中有三个带电量相同的点电荷处于同一直线上，且相邻点电荷的间距相等。实线为周围的电场线分布且电场线关于直线MN对称，虚线为仅受电场力作用的某试探电荷从a点运动到b点的轨迹，且a点与b点也关于直线MN对称。则下列说法正确的是（　　）A.试探电荷在a点与b点的加速度相同B.三个点电荷一定都带负电，试探电荷一定带正电C.试探电荷在a点与b点的电势能相同D.试探电荷一直受到电场力的作用，因此速度一直增大【答案】C【解析】【详解】A．电场线关于直线MN对称，根据对称性可知试探电荷在a点与b点的加速度大小相同，方向不同，故A错误；B．根据电场力方向指向曲线凹处，三个点电荷若带负电，试探电荷带正电，三个点电荷若带正电，试探电荷带负电，故B错误；C．电场线关于直线MN对称，根据对称性可知a点与b点的电势相同，故试探电荷在a点与b点的电势能相同，故C正确；D．试探电荷从a点运动到b点的过程中，存在区域电场力与速度的夹角大于，此时电场力做负功，试探电荷动能减小，速度减小，故D错误。故选C。12.心室纤颤是一种可危及生命的疾病。如图甲为一种叫做心脏除颤器的设备，某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是25μF，充电至8kV电压，如果电容器在2ms时间内完成放电，则（　　） A.电容器充电完成后所带电量为0.4CB.电容器的击穿电压为8kVC.电容器放电过程中电容越来越小D.电容器放电过程中电流最大值一定大于100A【答案】D【解析】【详解】A．电容器所带的电荷量为故A错误；B．该电容器的充电电压至8kV，此电压应不高于电容器的额定电压，而电容器的击穿电压要大于额定电压，即电容器的击穿电压大于8kV，故B错误；C．电容器的电容与电容器所带的电荷量无关，因此电容器放电过程中电容不变，故C错误；D．电容器放电过程中平均电流因此电容器放电过程中电流最大值一定大于100A，故D正确。故选D。【点睛】电容是电容器本身固有的属性，与其两极板的电势差和所带电荷量无关。电容器的击穿电压大于额定电压。13.某手机只播放视频，可以播放约17小时，其说明书的部分内容如表所示，关于该手机，下列说法正确的是（　　）手机类型智能手机、4G手机屏幕分辨率1990×1080像素 电池容量4000mA·h电池类型不可拆卸式电池待机时间约22天A.充满电时电池可储存的最大能量为4000JB.放电时电池可输出的最大电荷量为4000CC.播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的1.3倍D.播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的30倍【答案】D【解析】【详解】A．无法求出充满电时电池可储存的最大能量，故A错误；B．放电时电池可输出的最大电荷量为故B错误；CD．播放视频时平均电流约为待机状态平均电流播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的故C错误，D正确。故选D。【点睛】主要考察对电流定义式的理解与应用，计算时注意单位的换算。二、选择题Ⅱ（共3小题，每小题4分，共12分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全选对得4分，选不全得2分，选错或不答的得0分） 14.从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，不正确的是（　　）A.图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全B.图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的C.图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击D.图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀【答案】D【解析】【详解】A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上金属丝制成的衣服，以起到静电屏蔽的作用，故A正确；B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，故B正确；C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接，把静电导入大地，可防止建筑物被雷击，故C正确；D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，可以使油漆与金属表面结合的更牢固，故D错误；本题选不正确的，故选D。15.如图（甲）为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设、、，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U-I图线如图（乙）所示，当时，其电阻值R和电解液的电阻率ρ分别为（　　） AR=1kΩB.R=2kΩC.ρ=4Ω·mD.ρ=40Ω·m【答案】BD【解析】【详解】AB．由图乙可得当U=10V时，电解液的电阻故A错误，B正确；CD．由图甲可知电解液长横截面积为电阻定律解得故C错误，D正确。故选BD。16.如图所示，带电粒子只在电场力作用下由A点运动到B点。图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由图可知（　　）A.粒子带正电B.粒子电性不确定C.带电粒子在A点时的加速度小于在B点时的加速度大小D.带电粒子在A点时的速度大于在B点时的速度大小【答案】AC 【解析】【详解】AB．由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向右上方，即粒子受力的方向与电场线的方向一致，所以粒子带正电荷，故A正确，B错误；C．A点处的电场线较疏，而B点处电场线较密，则A点处的电场强度较小，粒子所受的电场力也较小，粒子的加速度也较小，故C正确；D．从A运动到B，粒子所受电场力方向与运动方向的夹角小于90°，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则有带电粒子在A点时的速度小于在B点时的速度大小，故D错误。故选AC。非选择题部分三、实验题（共2小题，18分。把正确答案填入空格）17.某同学利用如图所示的装置探究物体的加速度与力、质量的关系；（1）关于“探究加速度a跟F、m之间关系”实验，说法正确的是___________。A．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行B．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上C．小车释放前应靠近打点计时器，且应先释放小车再接通电源D．平衡摩擦力后，若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力（2）某同学利用以上装置探究加速度与力的关系，打出的纸带如图丁所示，取A、B、C、D、E五个计数点（每相邻两个计数点间还有四个打点没有标出），打点计时器电源频率是50Hz。则A、C间距离为___________cm，小车的加速度大小a=___________m/s2。（计算结果保留2位有效数字）（3）实验得到的a-F图像如图中实线所示，则可知所挂槽码质量最大不应超过___________。 A．10gB．30gC．40gD．50g【答案】①.A②.3.20③.0.40④.B【解析】【详解】（1）[1]A．为保证小车所受合力为恒力，能做匀变速直线运动，连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行，故A正确；B．平衡摩擦力时，不需要将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上，故B错误；C．为充分利用纸带，小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车，故C错误；D．平衡摩擦力后，满足若改变小车和砝码的总质量后，总重力的分力仍等于摩擦力，故不需要重新平衡摩擦力，故D错误。故选A。（2）[2]由纸带可知，则A、C间距离为3.20cm；[3]根据题意可知，两点之间的时间间隔为根据逐差法可知，小车的加速度大小为（3）[4]本实验中将槽码所受重力视为小车所受拉力，且槽码的质量M和小车质量m的关系需满足此时，根据牛顿第二定律有 解得故在满足条件时，a-F图像为一条倾斜的直线，结合图像可知，图像在F=0.3N时出现较明显偏折，即在F≤0.3N时实验数据有意义。故解得故选B。【点睛】理解实验原理及实验要求，明确实验中相关数据的处理方法。18.为测定某液体的电阻率，某学习小组选取了一根管壁很薄的塑料管，在塑料管里面灌满了液体，两端用铜塞塞住管口，形成一段封闭的液体柱。（1）分别用刻度尺和游标卡尺测出其长度L和外径d，其中d的某次读数为10.30mm，则使用的测量仪器与以下哪种一致________。A．B．C．（2）用多用电表粗测液体柱的阻值R，多用电表测量情况如图所示，为了更准确的测出液体柱的阻值，下列操作正确的是______。 A．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻B．将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻C．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置，再次测量电阻D．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置，再次测量电阻（3）该小组为进一步精确测量液体柱的阻值，选择了如下实验器材：A．直流电源：电动势12V，内阻不计，额定电流为1A；B．电流表A：量程0~10mA，内阻约10Ω；C．电压表V：量程0~15V，内阻约15kΩ；D．滑动变阻器R：最大阻值10Ω；E．开关、导线等为多次测量数据，该小组采用分压电路进行测量，请在实物接线图中完成余下导线连接________。（4）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________（填“左”或“右”）端。（5）该小组在实验中测得电压表和电流表的示数分别为U和I，则海水电阻率表达式为___________（用题中的字母表示）。 【答案】①.A②.B③.④.右⑤.【解析】【详解】（1）[1]根据数据可知最小分度值为0.05mm或0.02mm；所以使用的的测量仪器是20分度或50分度的游标卡尺，故选A；（2）[2]由图可知，选择开关置于“×100”时指针的偏转角度较小，所以应该换大倍率挡，即应将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置，然后进行欧姆调零，即红黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向电流最大值处，再次测量电阻；故选B；（3）[3]因待测液体柱的阻值较大，可得故采用电流表内接，连接实验电路图如图所示（4）[4]闭合开关前应使待测液体柱两端电压为零，即触头应置于滑动变阻器最右端；（5）[5]根据欧姆定律有根据电阻定律可得联立可得 四、解答题（解答应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，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位，共31分）19.网红桥——坝陵河大桥位于贵州镇宁县，桥面离谷底高为370m，是目前亚洲第一大公路桥，曾举办过中国首届大桥低空跳伞比赛。假设某跳伞运动员从静止离开桥面，开始做匀加速直线运动，加速度为9.6m/s2，经过5s后打开降落伞做匀减速直线运动，速度减至2m/s时，安全降落在峡谷的谷底。已知运动员和伞包的总质量为75kg。求：（1）运动员做匀加速运动的位移；（2）运动员做匀减速运动的时间；（3）运动员（含伞包）展开降落伞后所受的空气阻力。【答案】（1）；（2）；（3）方向竖直向上【解析】【详解】（1）根据题意，由运动学公式代入数据解得（2）此时运动员的速度为运动员做减速运动的位移由 解得（3）当做减速运动时的由牛顿第二定律有代入数据解得方向竖直向上20.如图所示某滑块所在游戏轨道的部分示意图。游戏过程：一质量为的滑块（视为质点）从A处出发，通过B点进入圆心为半径为的竖直圆轨道，再过最高点C后进入D，再通过E点，能过圆心为O2的半径为的凸形桥F的顶点，游戏则算成功。整个轨道只有DE段是粗糙，其他轨道均为光滑。其中点F到E之间的高度差h为0.05m，DE的长度为1m，动摩擦力因素μ为0.5，其中有一次游戏时，滑块以某速度驶过圆轨的最高点C，此时滑块对轨道的作用力恰好为零，重力加速度g取试计算：（1）滑块在B点对到轨道作用力的大小；（2）滑块经过E点时的速率vE；（3）若滑块恰好能过F点，求滑块在A点开始时的动能。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）滑块以某速度驶过圆轨的最高点C，此时滑块对轨道的作用力恰好为零，可得 解得根据机械能守恒，可得解得根据牛顿第二定律可得解得根据牛顿第三定律可得滑块在B点对到轨道作用力的大小为（2）根据动能定理可得解得（3）由（2）可知当滑块从A点出发，若通过E点，此时必然通过竖直圆环O1的最高点，根据动能定理可得解得21.静止于A处的离子经加速电场加速后沿图中半径为R的圆弧虚线通过静电分析器，恰能沿虚线垂直NC由P点进入QNCD区域的匀强电场。静电析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知虚线位置场强大小为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；NQ=R、NP=2R，离子重力不计。（1）求加速电压U；（2）若在矩形区域QNCD内水平向左的匀强电场，使离子恰好能打在Q的点，求场强E的值； （3）若在形区域QNCD内存在某一匀强电场，离子恰能打在N点，求场强E′的最小值。【答案】（1）；（2）4E0；（3）【解析】【详解】（1）根据动能定理-根据牛顿第二定律，有-联立解得（2）离子做类平抛运动，若恰好能打在Q点，则由牛顿第二定律得联立解得（3）恰能打在N点，且要求场强最小则竖直方向运动距离R，速度恰好减到0，然后再返回，水平方向匀加速到N，竖直方向 水平方向:运动时间解得