杭州北斗联盟2023-2024学年高二上学期期中联考
物理学科 试题
考生须知：
1.本卷共8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。
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.下列物理量中为标量的是（ ）
A.加速度 B.库仑力 C.电势 D.电场强度
2.用国际单位制的基本单位表示电场强度的单位，下列正确的是（ ）
A. B. C. D.
3.杭州第19届亚运会将于2023年9月23日-10月8日在杭州举行，下列有关运动项目的描述正确的是（ ）
A.自行车比赛中，研究自行车车轮的转动时自行车可视为质点
B.篮球比赛中，篮球在空中飞行和进篮时惯性不变
C.跳水运动员下落时，运动员看到水面迎面扑来，是选择水面为参考系的缘故
D.蹦床比赛中，运动员刚接触蹦床时的速度最大
4.如图所示，这是一辆汽车在加速通过弯道，下面选项图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（ ）
A. B. C. D.
5.2022年7月25日，问天实验舱成功与轨道高度约为的天和核心舱完成对接如图所示，对接后组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A.组合体的环绕速度大于
B.组合体的周期大于24小时
C.组合体的加速度比地球同步卫星的加速度大
D.组合体处于完全失重状态，不受地球的引力
6.下列说法中正确的是（ ）
A.电动势就是电源两极间的电压
B.所有材料的电阻率都会随温度的升高而增大
C.适用于任何电路中电热的计算
D.规格为“”电容器中的指击穿电压
7.图示为以P点为圆心、半径为的部分或整个圆周上的四种电荷分布情形：（甲）电荷q均匀分布在四分之一的圆周：（乙）电荷均匀分布在半圆周，（丙）电荷均匀分布在四分之三的圆周，（丁）电荷均匀分布在整个圆周.这四种情形中电荷在P点所产生的电场强度的大小排列顺序为（ ）
A.甲乙丙丁 B.丁丙乙甲
C.丁乙甲丙 D.乙甲丙丁
8.某带电体周围的电场线和等势面如图所示，图中A、B两点的电场强度大小分别为、，电势分别为、，则（ ）
A. B.
C.电子在A处的电势能比在B处的电势能大 D.将从A处移到B处电场力做正功
9.如图是一次利用心脏除颤器的模拟治疗，该除颤器的电容器电容为，如果充电后电容器的电压为，电容器在时间内完成放电，则（ ）
A.放电后，电容器的电容为零
B.该电容器的工作电压一定为
C.该次治疗，通过人体的平均电流是
D.放电前，电容器存储的电荷量为
10.如图，一粒子源能连续发射质量为m，电荷量为q，速度为的带正电粒子，粒子出射方向为粒子源的右侧任意方向，粒子始终在电场强度大小为E的水平匀强电场中运动，在与粒子源相距d处有一足够大竖直荧光屏，粒子打在荧光屏上，荧光屏会发光。不计粒子重力，则荧光屏上的发光面积为（ ）
A. B. C. D.
11.华为移动电源Supe Charge快充版充电速度很快，如图所示为给手机充电的电路结构。在充电时，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的。设手机电池的内阻为r，则（ ）
A.充电宝的发热功率为
B.充电宝输出的电功率为
C.在时间内，手机电池增加的化学能为
D.手机电池的发热功率为
12.如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起，A表面光滑，重力为G，B下表面粗糙，A静止在水平面上，现过A的轴心施以水平作用力F，可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端，整个过程中，B始终处于静止状态。则从A刚要拉离平面至A滑到B的顶端，下列说法正确的是（ ）
A.开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0
B.A、B间的压力开始最大为，而后逐渐减小到G
C.地面受到B的压力逐渐增大
D.地面对B的摩擦力逐渐增大
13.泉州小岞风电场利用风能发电，既保护环境，又可创造很高的经济价值。如图所示，风力发电机的叶片半径为R。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机的发电效率为，下列说法错误的是（ ）
A.单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为
B.此风力发电机发电的功率为
C.若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的
D.若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的8倍
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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14.下列各图中涉及到的物理现象及应用，说法不正确的是（ ）
A.甲图是利用把头发碎屑模拟的电场线的分布情况，从图中得知该电场一定是正电荷形成的
B.乙图的避雷针利用静电屏蔽保护建筑免进雷击
C.丙图中可变电容器的原理是使两组铝片的正对面积发生变化从而达到改变电容的目的
D.丁图为静电除尘示意图，带正电的尘埃被收集在柱状电离器B上
15.如图甲所示的电路中定值电阻，电源电动势，内阻。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是（ ）
A.开关S断开时电源的效率为40%
B.开关S闭合后电源的总功率会变小
C.开关S闭合后灯泡变亮
D.开关S断开时小灯泡消耗的功率为
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16.某实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
（1）（多选）下列说法中有利于减小实验误差的有______；
A.必须精确测量出重物的质量
B.重物选用密度较大的铁锤
C.调节打点计时器两限位孔在同一竖直线上
D.先松开纸带，后接通电源
（2）（多选）甲同学利用上述装置按正确操作得到了一条如图乙所示的纸带（部分纸带未画出）。纸带上的各点均为连续的计时点，其中O点为打出的第一个点，打点周期为T，重力加速度为g。从纸带上直接测出计时点间的距离，利用下列测量值能验证机械能守恒定律的有______
A.和的长度 B.和的长度
C.和的长度 D.、和的长度
（3）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量的重物拖着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。选取一条符合实验要求的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点，已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：
①计算点瞬时速度时，甲同学用，乙同学用，丙同学用，其中所选择方法正确的是______（选填“甲”、“乙”或“丙”）同学（与分别表示纸带上O、B和A、C之间的距离，n为从O到B之间的打点时间间隔数）。
②纸带下落的加速度为______。（本题保留2位有效数字）
17.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图所示，其读数应为______mm（该值接近多次测量的平均值），
（2）用伏安法测金属丝的电阻（约为）。实验所用器材为：电源（电压，内阻可忽略）、电流表（内阻约）、电压表（内阻约）、滑动变阻器（，额定电流）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下表：
次数 1 2 3 4 5 6 7
U/N 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.60
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由上表数据可知，他们测量是采用下图中的______（选填“甲”或“乙”）图；
（3）如图所示是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据第（2）问所选的电路图，补充完成图中实物间的连线______；
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点，并描绘出图线：由图线得到金属丝的阻值，根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为______（填选项前的符号）。
A. B. C. D.
18.如图所示，质量的物体（视为质点）在平行斜面向下的推力作用下，由静止开始下滑。在斜面某处撤掉推力后，又在水平面上运动后停在C点。已知斜面长度，倾角，物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数分别为、，求：
（1）外力未撤掉时物体斜面上运动的加速度；
（2）物体运动到B处的速度，
（3）推力作用的距离及时间。
19.某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道，左侧为半径的光滑圆弧轨道，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，下端点C与粗糙水平轨道相切，为倾角的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上。现有质量为的小滑块P（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道滑动，经过D点（不计经过D点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上运动至F点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短。已知C、D之间和D、F之间距离都为，滑块与轨道间的动摩擦因数为，不计空气阻力。求：
（1）小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小；
（2）小滑块P到达圆弧轨道上的C点时对轨道压力的大小；
（3）弹簧的弹性势能的最大值。
20.如图所示，带电荷量的A球固定在足够大的光滑绝缘斜面上，斜面的倾角，质量、带电荷量的B球在离A球处由静止释放。两球均可视为点电荷，静电力常量，重力加速度大小，，。
（1）求A球在B球释放处产生的电场强度E，
（2）求B球的速度最大时两球间的距离r，
（3）若B球运动的最大速度为，求B球从开始运动至达到最大速度的过程中电势能的变化量。
21.如图所示，平行金属板水平放置，上极板带负电，下极板带正电且与光滑绝缘圆弧轨道平滑连接，金属板长，板间距，两极板电势差为，有一质量为、电荷量的带正电小球（可视为质点）沿水平方向从两平行金属板的中央以初速度射入两板间的匀强电场，恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道，轨道半径，O点为轨道的圆心，轨道上B点与地面相切，间虚线区域存在水平向右的匀强电场，，C点右侧有一个高的光滑斜面，不计小球从C点滑上斜面处（或从斜面下滑到C点）的机械能损失，重力加速度为，求：
（1）小球在两板间运动的时间；
（2）小球第一次到达B点时的速度大小；
（3）若间的动摩擦因数，小球在间通过的路程s。
杭州北斗联盟2023-2024学年高二上学期期中联考
物理学科参考答案
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）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 C D B A C C D C D B C B D
二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
题号 14 15
答案 AB AD
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16.（每空2分）（1）BC （2）AD （3）丙 9.5
17.（每空2分）（1）0.600（0.598-0.602均可）（2）甲
（3）
（4）C
18.（9分）【答案】（1），方向沿斜面向下，（2）；（3），
【详解】（1）外力未撤掉时物体斜面上运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得
解得（1分）
方向沿斜面向下（1分）
（2）物体在水平面上运动的加速度大小为（1分）
根据速度-位移关系可得（1分）
解得（1分）
（3）物体在斜面上运动时，重力沿斜面向下的分力
摩擦力大小为
所以去掉推力以后物体匀速运动，则撤去推力时物体的速度大小为（1分）
推力作用的距离为（1分）
经过的时间为（1分）
19.（10分）【答案】（1），（2），（3）
【详解】（1）设滑块P经过B点的速度大小为，由平抛运动知识
得（3分）
（2）滑块从点到达最低点点的过程中，由机械能守恒定
（1分）
解得
经过C点时受轨道的支持力，有（1分）
解得（1分）
由牛顿第三定律可得对轨道的压力大小（1分）
（3）设弹簧的弹性势能的最大值为，根据动能定理有：
（2分）
代入数据可解得：（1分）
20.（10分）【答案】（1），方向沿斜面向上，（2）：（3）
【详解】（1）A球在B球释放处产生的电场强度大小（2分）
方向沿斜面向上（1分）
（2）当B球所受静电力等于重力沿斜面向下的分力时B球的速度最大，
此时（2分）
解得（1分）
（3）B球从开始运动至达到最大速度的过程中，设电场力做的功为，
根据动能定理有（2分）
解得（1分）
因此B球电势能的变化量（1分）
21.（10分）【答案】（1），（2），（3）
【详解】（1）小球在两板间运动时（1分）
解得（1分）
（2）小球在两板间做类平抛运动，，
得
设弧所对应的夹角为，由于， 得（1分）
可得 解得（1分）
从A点到B点，根据动能定理得（1分）
解得（1分）
（3）小球第一次通过B点向右运动，到达斜面最大高度时，全程动能定理得
解得（1分）
滑回后在圆弧上升最大高度时，全程动能定理得
解得 即小球不会从左侧圆弧滑出（1分）
因为，所以小球最终停在C处，
全程根据动能定理得（1分）
解得（1分）
以上答案仅供参考，具体评分标准由阅卷老师给定
