浙江省G5联盟2024年高二4月期中物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司 绝密绝密考试结束前考试结束前 2023 学年第二学期浙江学年第二学期浙江 G5 联盟期中联考联盟期中联考 高二年级物理学科试题高二年级物理学科试题 考生须知：考生须知：1本卷共本卷共 8 页满分页满分 100 分，考试时间分，考试时间 90 分钟。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。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。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。考试结束后，只需上交答题纸。选择题部分选择题部分 一、选择题一、选择题（本题共（本题共 13 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个分。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）是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1下列物理量中为矢量且单位符号正确的是（）A电流（A）B电场强度（C）C磁通量（wb）D磁感应强度（T）22024 年 2 月 27 日，某电动垂直起降航空器完全模拟一家人从深圳蛇口邮轮母港飞至珠海九洲港码头，将单程 2.5 到 3 小时的地面车程缩短至 20 分钟。该航空器最大航程 250 公里，最大巡航速度 200 公里/小时，最多可搭载 5 人，则下列说法中正确的是（）A航程 250 公里代表位移 B最大巡航速度 200 公里/小时指的是瞬时速度 C计算航空器在两地飞行时间时不能视作质点 D航空器升空过程中，以某一乘客为参考系，其他乘客都向上运动 3下列说法符合物理学史的是（）A奥斯特发现了电磁感应现象 B赫兹预言了电磁波的存在 C法拉第最先提出了微观领域的能量量子化概念 D英国物理学家卡文迪许测量出了引力常量 G 的数值 4质量为 m 的链球在抛出前的运动情景如图所示，假设在运动员的作用下，链球与水平面成一定夹角的斜面上从 1 位置匀速转动到最高点 2 位置，则链球从 1 位置到 2 位置的过程中下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A链球需要的向心力保持不变 B链球在转动过程中机械能守恒 C运动员的手转动的角速度等于链球的角速度 D运动员的手转动的线速度大于链球的线速度 5如图所示，质量为 m 的磁铁贴吸于固定的竖直金属板上，初始时作用于磁铁的推力 F 既平行于水平面也平行于金属板，此时金属板对磁铁的作用力为1F。现保持推力 F 的大小不变，将作用于磁铁的推力 F 方向改为垂直金属板，此时金属板对磁铁作用力为2F。磁铁始终保持静止状态，则1F和2F大小关系为（）A12FF=B12FF C12FF D无法确定 6在一块水平放置的很大的接地金属平板上方附近固定着一个正电荷 Q，o、a、b、c、d 为过正电荷所在位置的竖直平面上的五个点，位置如图所示，co 小于 od，则下列说法正确的是（）Ac 点的场强和 d 点场强相同 Bo 点的电势高于 a 点的电势 C电荷量为 q 的负电荷在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能 学科网（北京）股份有限公司 D电荷量为 q 的正电荷从 c 点移到 d 点电场力做正功 7地磁学家曾经尝试用“自激发电”假说解释地球磁场的起源，其原理如图所示：一个金属圆盘 A 在某一大小恒定、方向时刻沿切线方向的外力作用下，在弱的轴向磁场 B 中绕金属轴OO转动，根据法拉第电磁感应定律，盘轴与盘边之间将产生感应电动势，用一根带有电刷的螺旋形导线 MN 在圆盘下方连接盘边与盘轴，MN 中就有感应电流产生，最终回路中的电流达到稳定值，磁场也达到稳定状态。下列说法正确的是（）AMN 中的电流方向从 NM B圆盘转动的速度逐渐减小 CMN 中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 D磁场达到稳定状态后，MN 中不再产生感应电流 8如图（a）所示，轻质弹簧上端固定，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁。钩码在竖直方向做简谐运动时，某段时间内，小磁铁正下方的智能手机中的磁传感器采集到磁感应强度随时间变化的图像如图（b）所示，不计空气阻力，下列判断正确的是（）A钩码做简谐运动的周期为31tt B在1t和5t时刻，钩码的动能最小 C在1t和5t时刻，钩码的重力势能最大 D24tt时间内，钩码所受合外力的冲量为零 9图甲为某同学设计的充电装置示意图，线圈 ab 匝数200n=匝，面积3210 mS=，空间中存在磁场，方 学科网（北京）股份有限公司 向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示，理想变压器副线圈接充电器。已知额定电压为 5V 的充电器恰能正常工作，不计线圈电阻，则下列说法正确的是（）A0.1st=时线圈 ab 中感应电动势为 0 B若 B 变化的周期变长，则原线圈电压变大 C变压器原线圈输入电压有效值为 2V D变压器原、副线圈匝数比为 15 10如图所示，一颗质量为 m 的卫星要发射到中地圆轨道上，通过 M、N 两位置的变轨，经椭圆转移轨道进入中地圆轨道运行。已知近地圆轨道的半径可认为等于地球半径，中地圆轨道与近地圆轨道共平面且轨道半径为地球半径的 3 倍，地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，下列说法中正确的是（）A卫星进入中地圆轨道时需要在 N 点减速 B在转移轨道上的 M 点和 N 点速度关系为MNvv C该卫星在中地圆轨道上运行的速度为2gR D该卫星在转移轨道上从 M 点运行至 N 点（M、N 与地心在同一直线上）所需的时间为22Rg 11 如图甲所示为小高同学收集的一个“足球”玻璃球，他学了光的折射后想用某单色光对该球进行研究，某次实验过程中他将单色光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其正视图如乙所示，AB 是沿水平方向的直径。当光束从 C 点射入时恰能从右侧射出且射出点为 B，已知点 C 到 AB 竖直距离32hR=，玻璃球的半径为 R，且球内的“足球”是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A该单色光折射率为2 B该“足球”的直径为3R C继续增加()h hR，则光一定不会在右侧发生全反射 D用该单色光做双缝干涉实验，减小双缝间距，其它条件不变，则屏上干涉条纹间距变小 12粒子直线加速器原理示意图如图甲所示，它由多个横截面积相同的同轴金属圆筒依次组成，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源相连，交变电源两极间的电压变化规律如图乙所示。在0t=时，奇数圆筒比偶数圆筒电势高，此时和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为 0）的中央有一自由电子由静止开始发射，之后在各狭缝间持续加速。若电子质量为 m，电荷量为 e，交变电源电压为 U，周期为 T。不考虑电子的重力和相对论效应，忽略电子通过圆筒狭缝的时间。下列说法正确的是（）A电子在圆筒里做加速运动 B要实现加速，电子在圆筒运动时间必须为 T C第 n 个圆筒的长度应满足2neUTLm=D如果要加速质子，圆筒的长度要变短，可以在/4T到3/4T时间内从圆板处释放 13某城市被誉为“森林中的火车站”的屋顶铺设了 1.2 万块光伏组件，每块面积为20.72m，发电总功率为61.2 10 w。已知太阳的辐射总功率约为264 10 W，太阳与地球之间的距离约111.5 10 m，则以下关于该光伏组件说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A每块组件上接收到的太阳辐射功率约为 100W B工作一天大约可发电42.88 10 kwh C光电的转换效率约为 10%D若一吨标准煤可以发电约 3000 度，则该组件一年可节省约 3500 吨煤 二、选择题二、选择题（本题共（本题共 2 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个分。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。全部选对的得是符合题目要求的。全部选对的得 3 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分）分）14关于教材中的插图，下列说法正确的是（）A甲图中撑杆运动员受到杆的弹力是由于运动员的形变引起的 B乙图中线圈 a、b 所在之处的磁感应强度的大小相等 C丙图中竖直放置的铁环上绕有对称的绝缘通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心 O 点的磁感应强度方向竖直向下 D丁图中将薄膜外的金属环沿环所在平面旋转90，则薄膜中条纹也将旋转90 15“战绳”是一种比较流行的健身器械，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来如图甲所示。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形图，若左手抖动的频率是 0.5Hz，下列说法中正确的是（）A该时刻 P 点位移为10 2cm B再经过 0.25s，P 点达到平衡位置 学科网（北京）股份有限公司 C该时刻 Q 点的振动方向沿 y 轴负方向 D从该时刻开始计时，质点 Q 的振动方程为20sin()cmyt=非选择题部分非选择题部分 三、非选择题（本题共三、非选择题（本题共 5 小题，共小题，共 55 分）分）16实验题（共 14 分）16-（6 分）（1）某校实验小组准备用铁架台、打点计时器、重物等验证机械能守恒定律，实验装置如图1 所示。请在下列器材中选择本实验所需的重物（）A B C D 下列关于该实验说法正确的是（）_。（多选）A必须在接通电源的同时释放纸带 B利用本装置验证机械能守恒定律，可以不测量重物的质量 C为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 D体积相同的条件下，重物质量越大，实验误差越小（2）某同学在实验室研究“单摆测量重力加速度”的实验中，下列三张图片是三次操作中摆角最大的情景，其中操作合理的是_（单选）A B C 该同学用停表记录了单摆全振动 50 次所用的时间如图 2 所示为_s。学科网（北京）股份有限公司 选择正确实验图，利用测得的一组数据，计算得到的 g 值偏小，可能的原因是_（单选）A测摆长时摆线拉的过紧 B开始计时时，停表过迟按下 C摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 D 某同学通过测量 30 次全振动的时间来测定单摆的周期 T，他在单摆经过平衡位置时按下秒表记为“1”，若同方向再次经过平衡位置时记为“2”，在数到“30”时停止秒表，读出这段时间 t，算出周期/30Tt=16-（8 分）（1）在做“测定玻璃的折射率”的实验中。如图（a）所示，选用的玻璃砖前后两个光学面相互平行，aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针1P和2P，然后在另一侧透过玻璃砖观察，用“”表示大头针的位置，这样12PP、确定了射入玻璃砖的光线，34PP、确定了射出玻璃砖的光线。根据以上信息，请你在答题纸中画出光路图_。若在实验过程中画出界面aa和bb后，某同学不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致如图（b）所示的情景，则所测得的折射率与真实值相比将_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（2）在“导体电阻率的测量”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。该同学先用欧姆表“1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图 3 所示，金属丝电阻R=_。学科网（北京）股份有限公司 该同学再次设计电路开展测量，并多次测量金属丝直径，要使测量结果准确到 0.01mm，应选用的仪器是_。（填写器材的名称）该同学选取的电压表和电流表，内阻分别约为 6k 和 0.1。则下列图中符合实验要求且连线正确的是（）A B C D 设计的电路中电流表的接法，主要是为了减小电表内阻对测量结果引起的_误差（填“系统”或“偶然”）。将金属丝替换为小灯泡，改用电流传感器测得小灯泡的电流随时间变化的图线，会是哪个图（填“甲”、“乙”或“丙”）_。17（8 分）某大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘飞艇参加了“微重力飞行计划”，飞行员将飞艇开到 6000m 的高空后，让其由静止开始下落，以模拟一种微重力的环境，下落过程中飞艇所受空气阻力仅为其重力的 0.04 倍，大学生们就可以进行微重力影响的实验。在距离地面 3000m 时飞艇向下做匀减速直线运动，若要求飞艇以大小为212m/s的加速度做匀减速运动，重力加速度 g 取210m/s，试计算：（1）微重力环境持续的时间；（2）飞艇距离地面多高的地方速度减为零。18（11 分）小黄设计的某游戏装置如图所示。水平台面上固定一半径为 R 的光滑竖直圆轨道，在圆轨道右侧 C 处放置质量为 0.5m 的小滑块 B，CD 间相距为 l。在平台右侧有质量为 m 的“”形载物盘 E，用轻质细线通过定滑轮与静止在地面上质量也为 m 的物块 F 相连，载物盘距离地面高为 h，与水平台面处于同一水平面并且静止。游戏开始时，选择合适的压缩量让一质量为 0.5m 的小滑块 A 从弹射器 1 处弹射出去，恰好能经过圆轨道最高点，与静止在 C 点的滑块 B 发生碰撞，碰撞后 A、B 粘在一起运动到载物盘上时恰 学科网（北京）股份有限公司 好静止，然后物块 F 上升碰到小平台，触动弹射器 2（压缩量可调）将小平台 H 上的小球水平抛出，落在倾角为 的斜面上。小平台 H 的右端恰好位于斜面底端 G 的正上方。已知滑块只与平台 CD 段有摩擦，不计空气阻力、细绳与滑轮的摩擦力。“”型载物盘的宽度不计，且着地时立即静止，滑块、小球均可视为质点。（1）求 CD 段动摩擦系数；（2）求小平台 H 距离地面的最大高度Fh；（3）若小平台 H 在第（2）问的最大高度上，斜面的倾角范围为090，要使小球在斜面上的着落点离抛出点距离最近，试求抛出初速度0v与斜面倾角 的关系。19（11 分）如图甲所示，水平面上固定着间距为1Lm=的两条平行光滑直轨道（除 DE、CF 是绝缘的连接段外，其它轨道均为不计电阻的导体），AB 之间有一个1R=的定值电阻，DC 的左侧轨道内分布着垂直导轨平面向下的匀强磁场1B，该磁场随时间的变化情况如图乙所示，EF 的右侧轨道内分布着垂直导轨平面向上，磁感应强度21TB=的匀强磁场。0t=时刻，质量1kgm=电阻11r=的 a 金属棒静止在距离导轨左侧12md=处，并被特定的装置锁定。一个电阻20.5r=的 b 金属棒在距离 EF 右侧24.5md=处也被特定的装置锁定，两棒均长1mL=，且与轨道接触良好，不考虑连接处的能量损失。0.5st=时，解除对a 棒的锁定并施加水平向右5NF=的恒力，a 棒离开1B磁场区域时已达到稳定的速度，过 DC 后撤去恒力，求 （1）0.5st=时，通过 a 棒的电流大小及方向（图中向上或向下）；（2）a 棒刚进入2B磁场时 a 棒两端的电势差FEU；（3）a 棒进入2B磁场到接触 b 棒的过程中 b 棒产生的焦耳热；（4）移去 b 棒，在2B磁场区域两导轨之间连接一个电容1FC=的电容器（距离 a 棒无限远），a 棒最终速 学科网（北京）股份有限公司 度。20（11 分）利用电场与磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图所示，一粒子源不断释放质量为 m，带电量为q+的带电粒子，其初速度视为零，经过加速电压 U 后，以一定速度进入辐射状电场，恰好沿着半径为 R 的圆弧轨迹通过电场区域后垂直平面11MNN M，射入棱长为 2L的正方体区域。现调整射入位置，使带电粒子在边长为 L 的正方形 MHLJ 区域内入射，不计粒子重力及其相互作用。（1）求辐射状电场中离子运动轨迹处电场强度0E的大小；（2）若仅在正方体区域中加上沿 MN 方向的匀强电场，要让所有粒子都到达平面11NPPN求所加电场强度的最小值1E；（3）若仅在正方体区域中加上沿 MN 方向的匀强磁场，要让所有粒子都到达平面11 11M N PQ，求所加磁感应强度 B 的范围；（4）以1MM为原点建立如图所示直角坐标系1Mxyz，若在正方体区域中同时加上沿 MN 方向大小为1/3E的匀强电场和第（3）问中磁感应强度范围内最小值的匀强磁场，让粒子对准 I 点并垂直平面11MNN M入射，求粒子离开正方体区域时的坐标位置（结果可用根号和圆周率 表示）。2023 学年第二学期浙江学年第二学期浙江 G5 联盟期中联考联盟期中联考 高二年级物理学科参考答案高二年级物理学科参考答案 命题：嘉兴一中命题：嘉兴一中 湖州中学湖州中学 一、选择题一、选择题（本题共（本题共 13 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个分。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、多选是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）、错选均不得分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 D B D C A D C B C D C D C 二、选择题二、选择题（本题共（本题共 2 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个分。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。全部选对的得是符合题目要求的。全部选对的得 3 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分）分）题号 14 15 答案 BC ABD 学科网（北京）股份有限公司 三、非选择题（本题共三、非选择题（本题共 5 小题，共小题，共 55 分）分）16（6 分）（1）D BD（2）B 111.3s C（第空 2 分，漏选得 1 分，其余每空 1 分）16（8 分）（1）如图所示（不画箭头得 0 分）不变 （2）6 螺旋测微器/千分尺 D 系统 丙（第空 2 分，其余每空 1 分）17（8 分）【答案】（1）25s；（2）600m 解：（1）设飞艇下落的加速度为1a，根据牛顿第二定律可得1,0.04mgfmafmg=219.6m/smgfam=解得21113000m2ha t=飞艇下落时间t满足21113000m2ha t=解得25ts=（2）25s后，飞艇将做匀减速运动，开始减速时飞艇的速度为19.625m/s240m/sva t=减速运动时飞艇的运动满足解得2222212m2,sva h a=解得22400mh=所以距离地面330002400600mh=18【答案】（1）58Rl；（2）43h；（3）02sin3ghv=解：设滑块A在圆周最高点的速度为1v，根据牛顿第二定律有210.50.5mgvmR=学科网（北京）股份有限公司 解得1m/svgR=从最高点到C点，根据动能定理有2221110.50.52 0.522mvmvmgR=解得25m/svgR=A和B粘在一起后，形成质量为m的整体，根据动量守恒可知速度5m/s2CgRv=则从C到D处，根据动能定理有2102Cmvmgl=解得58Rl=（2）滑块进入载物盘至落地过程整体机械能守恒，令物块F升至h高度时的速度为Fv，可得21232Fmghmghmv=解得23Fghv=继续上抛的高度223Fvghhg=，所以物块F上升的总高度为43Fghh=（3）点到直线的最短路径为垂线段，因此小球落点与抛出点的连线垂直于斜面。由几何关系可得()0002sin0903ghv=241coscos32ghygt=消去 t 可得()02sin0903ghv=学科网（北京）股份有限公司 19【答案】（1）2A 方向沿 a 棒向上；（2）10V3；（3）51J6；（4）5m/s 解：（1）00.5s内，磁场增强，由楞次定律判断可知 a棒上的电流方向为向上（逆时针）当a棒不动时11 24V0.5Bstt=12AEiRr=+（2）a棒离开DC时已达到稳定速度，此时有：1 1FB I L=1111B LvIRr=+解得110m/sv=a棒以110m/sv=的速度进入匀强磁场2B，电动势为22110VEB Lv=a棒两端的电势差为221210V3FEEUrrr=+（3）考虑a棒进入磁场时，与b棒相距24.5dm=，相撞前b棒处于静止状态，设a棒与b棒碰撞前瞬间的速度为2v，以a棒为研究对象，由动量定理，有：22222221 21 1212121B LB L dm vm vB iL tv trrrr=+分 解得27m/sv=由能量守恒定律，从a棒刚进入2B磁场到ab两棒碰撞前瞬间，a棒减少的动能，转化为焦耳热，则 22221 11 212121122brrQQm vm vrrrr=+解得51J6bQ=（4）设a棒稳定后的速度为3v，以a棒为研究对象，由动量定理有 1 31 1222m vm vB iL tB L qB Lq=学科网（北京）股份有限公司 解得1 11 32m vm vqB L=电容器的电压满足cqUC=最终稳定时棒切割产生的电动势等于电容器两端电压，所以23cB LvU=解得1 1322125m/sm vvmB L C=+20（1）02UER=；（2）12UEL=；（3）最小值min12UmBLq=；最大值max22UmBLq=；（4）221,3,027LL+解：（1）粒子经过加速电场后速度为0v，根据动能定理有20102mvUq=解得02Uqvm=在辐射状电场中满足200vmE qR=解得02UER=（2）粒子在电场中做类平抛运动，如果从MJ边入射的粒子能够恰好通过1PP边，则所有粒子都能到达平面11NPPN，由平抛规律可得1qEma=2122Lat=02Lv t=解得12UEL=（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，当从MH边射入的粒子恰好到达11PQ边时所加的磁场为最小值minB，学科网（北京）股份有限公司 根据几何关系可得12rL=200min1vqv Bmr=解得min12UmBLq=当从MH边射入的粒子恰好到达11M N边时所加的磁场为最大值maxB，根据几何关系可得2rL=200max2vqv Bmr=解得max22UmBLq=所以磁场的大小满足1222UmUmBLqLq（4）若在正方体区域中同时加上沿MN方向的匀强电场及匀强磁场，粒子在平行于1zyM的平面内做圆周运动，而在x方向做匀加速直线运动。如果不考虑x方向的匀加速运动，则粒子在区域中运动的时间233mLmtqBUq=如果不考虑平面内的圆周运动，则粒子在区域中运动的时间3mtLUq=因为tt，因此粒子会从11 11M N PQ出射 所以则粒子离开时，在x轴方向的坐标为22210112122 327qExLatLtLm=+=+=+根据几何关系，在y轴方向的坐标为02 sin33yLL=在z轴方向的坐标为00z=所以粒子离开时的坐标为221,3,027LL+