浙江省强基联盟2023-2024学年高二上学期12月联考物理试题（Word版附解析）

浙江强基联盟2023学年第一学期高二12月联考物理试题考生须知：1.全卷分试卷和答题卷，考试结束后，将答题卷上交。2.试卷共8页，有3大题，20小题。满分100分，考试时间90分钟。3.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。4.请将答案写在答题卷的相应位置上，写在试卷上无效。5.可能用到的相关参数：重力加速度均取。一、选择题Ⅰ（本题共13小题。每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的）1.关于单位制，下列说法中正确的是（）A.在国际单位制中，库仑（C）、千克（kg）都是基本单位B.千克（kg）、克（g）都是国际单位制中的单位C.伏特（V）是导出单位D.摩擦系数的单位可以表示为【答案】C【解析】【详解】A．库仑（C）不是国际单位制中基本单位，A错误；B．克（g）是常用单位，不是国际单位制中的单位，质量的国际单位制中基本单位是千克，B错误；C．伏特（V）是导出单位，故C正确；D．根据可知，摩擦系数没有单位，D错误。故选C。2.中国女篮在杭州亚运会上战胜日本女篮卫冕冠军。图为比赛中的某张照片，下列说法正确的是（　　）A.全场比赛共四节，每节10min，10min指的是时刻 B.手对篮球产生弹力是因为手发生了形变C.在研究篮球从被投出到进篮筐的路线时，该篮球不可以看作质点D.篮球刚被投出后受到重力、手的推力和空气阻力【答案】B【解析】【详解】A．10min指的是时间间隔，故A错误；B．手对篮球产生弹力是因为手发生了形变，故B正确；C．研究篮球路线时，其大小形状可以忽略，可以把篮球看作质点，故C错误；D．篮球刚被投出后受到重力和空气阻力，故D错误。故选B。3.高空抛物，是一种不文明行为，而且会带来很大的社会危害。某次实验从高空扔下一砖块，假设砖头在空中运动时不计空气阻力，且认为砖头竖直下落，取地面为重力势能零势能面，则竖直向下运动时的加速度大小、动能随运动时间的变化关系，及速度大小、机械能和下落位移的变化关系中，正确的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】A．自由落体运动中加速度不变，图像为一直线，故A错误；B．砖头的速度为砖头的动能为可得砖头的动能与时间的平方成正比，故B错误；C．根据动力学公式可得图像是以为对称轴开口的曲线，故弯曲方向错误，故C错误；D．下落过程中只有重力做功，机械能守恒，图像为一直线，故D正确。故选D。 4.洗衣机脱水工作时，其中有一段时间滚筒内的衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动，脱水工作的一张相关照片如图所示，在匀速圆周运动的过程中，下列说法正确的是（）A.衣物加速度始终不变B.衣物速度与加速度的夹角随时间而变化C.脱水效果最好的位置在圆周运动的最低点D.衣物在向下运动中始终处于失重状态【答案】C【解析】【详解】A．匀速圆周运动加速度大小不变，方向变化，是变速运动，选项A错误；B．速度方向始终与加速度方向垂直，选项B错误；C．在圆周运动在最低点时所需弹力最大，故脱水效果最好，选项C正确；D．从最高点向下运动过程中加速度的竖直分量先向下后向上，则先失重，后超重，选项D错误。故选C。5.无线充电是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场，变化的磁场通过手机中的受电线圈感应产生电流，为手机充电。下列实验与手机中的受电线圈产生电流的原理相同的是（）A.图甲中小磁针在通电导线附近发生偏转B.图乙中两条通电导线之间发生相互作用C.图丙中磁体对通电导线有力的作用D.图丁中导体棒切割磁感线，电流计指针发生偏转【答案】D【解析】【详解】无线充电是利用电磁感应原理工作的。A．是电流的磁效应，不是电磁感应现象，A错误；B．电流间的相互作用，本质是磁场对电流的作用力，B错误；C．是磁场对电流的作用，不是电磁感应现象，C错误； D．是导体棒切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，D正确。故选D。6.如图，每一级台阶的高为，宽为，某同学用发射器（忽略大小）从第1级台阶边缘向右水平弹射一个可以看作质点的小球，要使小球能落到第4级台阶上（小球没有与台阶顶点接触），取重力加速度为，则弹射速度可能是（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】将各个台阶的顶点用直线连接起来，将台阶等效为斜面，如图所示小球做平抛运动，则有，解得由于每一级台阶的高为，宽为，小球能落到第4级台阶上，且小球没有与台阶顶点接触，则有，可知，弹射速度可能是。 故选A。7.如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行间距为的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知平行板电容器的电容可用公式计算，式中为静电力常量，为相对介电常数，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（　　）A.按键的过程中，电容器处于放电状态B.按键的过程中，电容器两端的电压增大C.按键的过程中，图丙中电流方向从流向D.欲使传感器有感应，按键需至少按下【答案】D【解析】【详解】ABC．根据电容计算公式得，按键过程中，d减小，增大，不变，根据得增大，电容器充电，电流方向从流向，故ABC错误；D．按键过程中，d减小，电容增大，当电容至少增大为原来的倍时，传感器才有感应，根据得，板间距离至少为，所以按键需至少按下，故D正确。故选D。8.太阳系中，海王星是离太阳最远的一颗行星，它的质量是地球质量的17倍，半径是地球半径的4倍。海王星的公转轨道半径是地球公转轨道半径的30倍，取，地球的第一宇宙速度为。则以下说法正确的是（）A.海王星的第一宇宙速度小于 B.海王星表面的自由落体加速度大于C.太阳对地球的引力约为太阳对海王星的引力的1800倍D.地球的公转周期约为海王星公转周期的30倍【答案】B【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力可得即海王星的第一宇宙速度大于，故A错误；B．根据万有引力与重力的关系可得故B正确；C．根据万有引力公式可得故C错误；D．根据开普勒第三定律可得 故D错误故选B。9.当带电云层接近地面时，地面上的物体受其影响会感应出异种电荷，为了避免遭受雷击，在高大的建筑物上安装尖端导体—避雷针。图为带电云层和避雷针之间电场线的分布示意图，有一个带电粒子（不计重力）从点运动到点，则以下说法正确的是（）A.粒子带正电B.电场强度C.粒子的动能D.当带电云层靠近地面的过程中，避雷针会有自下而上的电流【答案】C【解析】【详解】A．带电粒子运动轨迹弯曲方向的内侧且与电场线相切，即为受力方向，由于受力方向与电场方向相反，故该粒子带负电，A错误；B．由电场线的疏密可知场强的强弱，故B错误；C．由于粒子带负电荷，受力方向与运动方向夹角为钝角，到的过程中电场力做负功，故粒子的动能C正确；D．根据图像可知，云层带正电，根据静电感应原理，避雷针上自由电子运动方向自下而上，所以电流方向自上而下，D错误。 故选C。10.杭州亚运会场馆中的一款节能路灯，可通过光控开关实现自动控制电灯亮度，图为电路简化原理图，电源电动势为，内阻为，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。（电流表为理想电流表）当光照强度增加时，下列判断正确的是（）A.A灯变亮B.B灯变亮C.流经的电流变小D.流经的电流变化量大于上的电流变化量【答案】D【解析】【详解】A．光照强度增大，光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，故电路总电流增大，内阻上的电压增大，路端电压减小，即A灯两端电压减小，通过A灯的电流减小，所以A灯变暗，A错误；B．通过定值电阻的电流增大，所以两端的电压增大，B灯两端的电压减小，B灯变暗，B错误；C．由前面的分析可知B灯变暗，流过B灯的电流减小，则流经的电流增大，故C错误；D．通过上电流等于通过光敏电阻电流与通过灯B的电流之和，即 根据前面的分析，通过灯B的电流减小，通过定值电阻的电流增大，故上电流的变化量大于上电流变化量，故D正确。故选D。11.在蹦床运动过程中，用力传感器测出弹簧床对运动员的弹力，绘制的随时间的一段变化图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度，则下列说法正确的是（）A.运动员在5.4s时运动方向发生改变B.运动员在6s到6.6s内先超重后失重C.运动员离开蹦床上升的最大高度约为3.2mD.运动员在6s时和6.6s时的速度大小相等【答案】C【解析】【详解】A．5.4s时，运动员正在向上运动，方向不变，故A错误；B．在6s到6.6s间，弹力一直大于重力，运动员处于超重状态，故B错误；C．运动员在空中滞留的时间约为1.6s，则上升或下降时间为0.8s，所以上升高度为故C正确；D．从6s到6.6s的过程中弹力大于运动员的重力，运动员所受的合力做了正功，才能使运动员在6.8s时离开蹦床，根据动能定理可知6s时的速度小于6.6s时的速度，故D错误。故选C。12.某汽车品牌的第三代超级充电桩，采用水冷散热设计，最大充电功率可以达到120千瓦。某辆电动车，界面显示剩余20%电量，若一直以最大功率充电，预计充满电需50分钟，充电费用是0.6元/度（1度=1千瓦时），请估算电池从0充到100%总费用是多少（　　）A.50元B.75元C.100元D.150元【答案】B【解析】【详解】剩余充电电能 总电能总费用元故选B。13.如图甲所示，水平桌面上质量为的物体系在轻绳一端，通过光滑的滑轮在电动机的牵引下运动，水平轻绳与桌面平行。已知电动机的输出功率恒定，在运动过程中，物体的加速度与速度倒数的关系图像如图乙所示，设物体受到的阻力大小恒定，下列说法正确的是（）A.物体做加速度变大的加速运动B.物体所受阻力大小为3NC.电动机的功率为30WD.物体的最大速度为【答案】D【解析】【详解】A．电动机工作时，对物块有而得所以所以速度增大时加速度减小，故A错误；BC．由图可知 再由题中可知故BC错误；D．当速度达到最大时有故D正确。故选D。二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的）14.对下列现象解释正确的是（）A.图甲华为Mate60Pro的卫星通信功能可以利用微波进行传输信号B.图乙是利用紫外线杀菌、消毒C.图丙医院放射科给病人做CT是利用射线照射人体进行透视D.图丁可见光中红光的波长比紫光要长【答案】ABD【解析】【详解】A．微波可以用于卫星通信、电视等的信号传输，故该型号手机的卫星通信功能可以利用微波进行传输信号。故A正确；B．图乙紫外线具有杀菌、消毒作用，故B正确；C．X射线具有较强的穿透能力，可以对人体进行透视，故C错误；D．可见光中红光的波长最长，因此可见光中红光的波长比紫光要长。故D正确。故选ABD。 15.离子推进器是我国新一代航天动力装置，它的工作原理是将氙气通入电离室后被电离为氙离子，利用加速电场加速氙离子，形成向外发射的粒子流，从而对航天飞机产生反冲力使其获得加速度的。某次测试中，氙气被电离的比例为，氙离子喷射速度为，推进器产生的推力为，已知氙离子的比荷为；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略粒子之间的相互作用，下列判断正确的是（）A.氙离子的加速电压为B.离子推进器发射功率为C.氙离子向外喷射形成的电流约为D.每秒进入放电通道的氙气质量约为【答案】AC【解析】【详解】A．氙离子经电场加速，根据动能定理有可得加速电压为故选项A正确；B．推进器的推力为，粒子速度从0增加，故推力的功率为选项B错误；C．在时间内有质量为的氙离子喷出，根据动量定理可得得根据电流的定义式 而得选项C正确；D．在时间内，有质量为的氙离子以速度喷射而出，由动量定理得进入放电通道的氙气质量为，被电离的比例为，则有联立解得取可得故选项D错误。故选AC三、非选择题（本题共5小题）16.某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。 （1）在该实验中，下列说法正确的是______。（多选）A.测量弹簧原长时应该把弹簧水平放置B.用钩码所受重力的大小来代替弹簧弹力的大小，这样做依据的物理规律是牛顿第三定律C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应保证弹簧处于竖直位置且平衡D.应记录下弹簧在不同弹力下伸长的长度（弹力等于钩码的重力）（2）某次实验中弹簧的长度如图乙所示，此时的读数为______cm；他通过实验得到如图丙所示钩码质量与弹簧长度的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长______cm，劲度系数______。（3）该同学后来继续加钩码，记录数据，继续在图像上描点，发现图像不再是线性关系，是因为______。（4）考虑到重力对竖直放置弹簧的影响，该实验方案得到的弹簧劲度系数与实际值相比______（填“偏小”、“相同”或“偏大”）。【答案】①.CD##DC②.25.82##25.81##25.83③.4④.70⑤.超出弹性限度⑥.相同【解析】【详解】（1）[1]A．测量弹簧原长时应该把弹簧竖直放置，故A错误；B．用钩码所受重力的大小来代替弹簧弹力的大小，这样做依据是平衡条件，故B错误；C．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应保证弹簧处于竖直位置且平衡，故C正确；D．应记录下弹簧在不同弹力下伸长的长度（弹力等于钩码的重力），故D正确。故选CD。（2）[2][3][4]分度值是0.1cm，此时的读数为25.82cm，图像与横轴的交点为弹簧的原长，弹簧的原长为4cm劲度系数为 （3）[5]该同学后来继续加钩码，记录数据，继续在图像上描点，发现图像不再是线性关系，是因为超出弹性限度。（4）[6]该实验方案得到的图像斜率不变，弹簧劲度系数与实际值相比相同。17.在“测定干电池的电动势和内阻”实验中：（1）小明先用多用电表“直流电压2.5V挡”直接粗略测量干电池的电动势，如图甲所示，则干电池的正极应该与多用电表的______（填“红表笔”或“黑表笔”）连接。（2）为了精确测量电动势和内阻，设计了如图乙所示的实验电路。根据图乙实验电路，请在丙图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______；（3）合上开关，将接图乙中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；某次测量中电压表接线及指针位置如图丁所示，其示数为______V；（4）将改接图乙中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数和对应的电流表示数的图像，如图戊所示，、两直线与纵轴的截距分别为、，与横轴的截距分别为、。①接1位置时，作出的图线是图戊中的______（选填“”或“”）线；测出的电池电动势和内阻，与真实值相比有______，______（选填“＞”、“<”或“=”）；②由图戊可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为：______，______。（用字母、、、中的有用量表示） 【答案】①.红表笔②.③.1.20④.⑤.<⑥.<⑦.⑧.【解析】【详解】（1）[1]用多用电表“直流电压2.5V挡”直接粗略测量干电池的电动势，电流从红表笔流入多用电表，故干电池的正极应该与多用电表的红表笔连接。（2）[2]实物电路如图所示。（3）[3]电压表的量程为，电压表示数为（4）①[4][5][6]接1位置时，可以把电压表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路的欧姆定律可知，测得的电动势为测得的内阻为接2位置时，可以把电流表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路的欧姆定律可知，测得的电动势为测得的内阻为 根据闭合电路的欧姆定律可知，图象的纵截距表示电源电动势，图象斜率的绝对值表示电源内阻，则接1位置时，作出的图线是图戊中的线。②[7]由上述分析可知，干电池电动势真实值为[8]接1位置时，短路电流为真实值，即内阻的真实值为18.如图所示，礼让斑马线是城市文明的一个缩影，一辆出租车在平直公路上以的速度匀速行驶，看到斑马线有行人后经过0.2s的反应时间后立即以的加速度刹车。停车后再等待行人20s后，又以与减速阶段相同大小的加速度匀加速至原来的速度。（1）求司机看到行人后多长时间速度减为零；（2）求司机看到行人后7s内的位移；（3）求从开始制动到恢复原速度这段时间内车的平均速度大小。【答案】（1）6.2s；（2）38.4m；（3）【解析】【详解】（1）刹车时间（2）反应时间内匀速 因刹车时间为6s，在6.2s末停车，匀减速运动所以7s内的位移为（3）总位移从开始制动起总时间为平均速度19.如图所示，光滑四分之一圆弧与传送带平滑连接，圆弧半径，传送带水平长度，顺时针传动，速度，让质量为的滑块（可看作质点）从圆弧顶端静止释放，到达传送带右端时，刚好与传送带共速，之后从传送带飞出。已知重力加速度，求：（1）滑块滑到圆弧底端点时对圆弧的压力大小；（2）滑块与传送带之间的动摩擦因数；（3）滑块与传送带因摩擦产生的热量；（4）若在点放一块质量为滑块（图中未画出），滑块仍从圆弧顶端静止释放，与滑块发生弹性正碰，碰后立即取走滑块，求碰后传送带对滑块的摩擦力做的功。【答案】（1）60N；（2）0.2；（3）4J；（4）20J【解析】【详解】（1）滑块滑到底端过程中，由动能定理得 求得在点，由牛顿第二定律由牛顿第三定律，滑块到点时对圆弧的压力为60N；（2）从运动到的过程中解得（3）可知滑块在传送带上做减速运动则减速所用的时间为可知滑块的对地位移为传送带对地的位移为可得相对位移为则因摩擦产生的热量为（4）下滑到处与正碰，则动量守恒，动能不变 求得，碰后返回圆弧再滑下，速度仍为，比传送带速度小，在传送带上做加速运动，得所以在传送带上先加速再匀速法一：摩擦力所做的功为法二：由动能定理可得20.图是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，弹簧的质量不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零。已知滑动变阻器总长度，最大阻值，限流电阻阻值为，电源电动势，内阻为，取，弹簧的劲度系数（弹簧始终在弹性限度内），不计一切阻力。求：（1）电压表的最大示数；（2）物体质量为多少时滑动变阻器上消耗的功率最大，并求出最大值；（3）电压表示数与所称物体质量的关系式。【答案】（1）6V；（2）0.1kg，2.025W；（3）【解析】 【详解】（1）经分析知，当滑片在最下方时，电压表示数最大，电路总电阻为由闭合电路欧姆定律可得联立解得（2）滑动变阻器的功率将定值电阻当电源内阻，当等效电源内阻与滑动变阻器有效电阻相等时，滑动变阻器消耗功率最大，即滑动变阻器的最大功率为根据胡克定律，质量为（3）由受力分析知则当弹簧形变量增加时有即由闭合电路的欧姆定律可得 又有联立解得21.XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图，图乙为该机器的原理示意图。图乙中、之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的竖直平面内竖直向上的匀强电场。经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点，产生X射线。已知两端的电压为，偏转场区域水平宽度为，电场强度大小为，竖直高度足够长，中电子束距离靶台竖直高度为，电子质量为，电荷量为，忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。（1）求电子束射出偏转电场时竖直方向的侧移量；（2）求点距离偏转电场右边界的水平距离的大小；（3）若每秒钟进入加速电场的电子数为，打在靶上的电子有90%被靶吸收，10%被反射，反射前后电子速度方向与靶表面的夹角大小不变，反射速度大小为撞击前速度的二分之一，求电子束对靶竖直方向的平均作用力；（4）在仪器实际工作时，电压会随时间成正弦规律小幅波动，波动幅度为，周期为，如图丙所示。为使电子均能打到靶台，求靶台的最小直径。（电子通过加速电场的时间极短，不考虑加速电场变化时产生的磁场）【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向下；（4）【解析】【详解】（1）电子在间加速过程，由动能定理可得在偏转电场中 （2）由于电子做类平抛运动，则有电子出射速度的反向延长线交于水平位移的中点，由几何关系，可得联立解得（3）以竖直向下为正方向，离开偏转电场时电子竖直方向的分速度为在很短的一段时间内对打在靶上的电子应用动量定理得联立化简求得方向竖直向下（4）由上一问可知，由于的波动，范围内则偏转角最小时有此时电子落在靶上最远点，落点到偏转场中点的水平位移为则偏转角最大时有 此时落在靶上最近点，落点到偏转场中点的水平位移为故靶上的直径为