绝密★启用前
高二物理
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．生活中我们常使用北斗卫星导航定位系统，北斗导航的组网卫星包括中圆轨道卫星和地球同步卫星。已知中圆轨道卫星的周期约为12h，则下列判断正确的是（ ）
A．同步轨道卫星的发射速度大于11.2km/s
B．中圆轨道卫星的向心加速度大于地球表面重力加速度
C．中圆轨道卫星做圆周运动的半径小于同步卫星做圆周运动的半径
D．中圆轨道卫星做圆周运动的动能小于同步卫星做圆周运动的动能
2．一点电荷Q置于x轴上某处，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m，如图1所示。把试探电荷q（电荷量可调节）分别放在A、B两点时，它所受的静电力F与试探电荷q电荷量的关系分别如图2中的直线a、b所示（规定F沿x轴正方向为正）。则（ ）
A．A点的电场强度大小为 B．B点的电场强度大小为30N/C
C．点电荷Q是正电荷 D．点电荷Q处于A、B两点之间
3．有一块小量程电流表，满偏电流为2mA，内阻为60Ω。现要将其改装成4mA和15mA的双量程电流表，某同学设计了两种电路图，图1中接线柱对应的量程已标出。则（ ）
A．图1中的电阻约为60Ω
B．图2连接接线柱1时对应的量程是0～4mA
C．若将小量程电流表改装成量程为0～6.0V的电压表，则需要串联阻值为2940Ω的电阻
D．从保护表头的角度考虑，实际使用中选择图1设计更合理
4．如图所示，四个质量分别为m、2m、3m、4m的小球A、B、C、D通过细绳或轻弹簧相互连接，悬挂在O点和P点，整个系统处于静止状态。已知细绳OA与竖直方向的夹角，细绳PD水平，细绳OA与细绳DP的拉力大小之比为（ ）
A．1 B．2 C． D．
5．在真空中，有两个电荷量分别为和的点电荷分别固定在x轴上的和0处。假设无限远处的电势为零，当一个电子沿着x轴的正半轴移动时，其电势能随x的变化图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．C919为我国自主研发的大型客运飞机。已知飞机获得的升力大小与飞机在平直跑道上运动速度的平方成正比，一架C919飞机的自身重量为，空载时的离地起飞速度为288km/h。若该客机载有150名乘客（每位乘客及其携带行李的平均质量为70kg），那么其离地起飞速度为（ ）
A．280.8km/h B．316.8km/h C．352.8km/h D．388.8km/h
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．在高速行驶的高铁车厢中的一根竖直扶手上，用一根较长且不可伸缩的细绳悬吊着一支圆珠笔。在列车行驶过程中，细绳偏离了竖直方向，一位乘客用手机拍摄了这一瞬间的情景，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．高铁一定在向左加速行驶 B．高铁可能在向右减速行驶
C．高铁可能在向该乘客的左侧转弯 D．高铁可能在向该乘客的右侧转弯
8．在物理学的发展历程中，科学家们采用了多种物理思想方法。例如，在图1中，书本的一幅插图展示了其中一种重要的物理思维方法，这一方法可以迁移运用。在图2中，一点电荷q仅在电场力的作用下，从原点由静止出发，沿x轴运动至过程中，它的位移、速度、所受的电场力以及加速度、运动时间分别为x、v、F、a、t。根据图1所展示的物理思维方法，下列说法正确的是（ ）
A．图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷的位移
B．图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷电势能的增加量
C．图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷电势能的减少量
D．图像曲线与横轴所围成的面积，在数值上等于该电荷的运动时间
9．一架飞机水平匀速直线飞行，搭载着多名高空跳伞运动员，每隔2s有一名运动员从飞机上跳下，在降落伞没有打开的这段时间内忽略空气阻力。对于运动员在空中飞行的过程中，下列表述正确的是（ ）
A．在研究运动员在空中的位置时，可以把运动员看作质点
B．运动员从跳伞到落地这一过程，平均速率要小于平均速度大小
C．运动员的降落伞均未打开前，地面观察员和飞行员观察到跳伞后的运动员们在空中的连线都是一条抛物线
D．运动员的降落伞均未打开前，当第四名运动员刚离开飞机时，相邻两运动员间竖直方向的距离之比从上到下依次为1∶3∶5
10．用图1所示的电路给电容器进行充放电，先将开关S置于位置1，充电结束后，再切换至位置2。电流传感器记录了电流随时间变化的图像，如图2所示（1s～3.4s时间内，曲线与横轴间共包含40个小格）。已知电源电动势为8.0V，内阻可忽略不计。则（ ）
A．若使用欧姆表直接连接未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情况是初始偏转角度较大，随后逐渐减小。
B．图2中1s～3.4s时间内，电容器板A带正电，且电容器板A、B之间的电场强度逐渐增大
C．该电容器的电容大约为
D．若仅增大电阻R的阻值，则该实验中电容器的充电或放电时间将超过2.4s
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11．（6分）某实验小组用自由落体运动验证机械能守恒定律。
（1）实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。该小组同学在实验操作过程中出现如图1所示的五种情况，其中操作规范正确的是_______（多选）。
（2）某同学实验操作过程规范，得到一条点迹清晰的纸带，如图2所示。纸带上O点为重物自由下落时的起始点（O、A间有部分点未画出），选取五个计数点A、B、C、D、E，相邻计数点间还有一个计时点（图中未画出）。测出A点距起始点O的距离为，点A、C间的距离为，点C、E间的距离为，已知交流电的频率为f，当地重力加速度为g。若要验证重物从O点运动到C点的过程中机械能守恒，则需验证的表达式为______
______（用字母、、、f、g表示）。
（3）关于实验中的操作及数据处理，以下说法正确的是______。
A．实验时应先松开纸带再接通电源
B．若交流电的频率为50Hz，用（2）中的表达式验证机械能守恒定律时，纸带上打下的第1个点和第2个点间的距离大于2mm，这样的纸带不能选用
C．某同学用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，且斜率为g，则重物下落过程中机械能守恒
12．（10分）有一个由均匀新材料制成的圆柱形定值电阻，其额定电流为0.3A，标称电阻值为两位数，十位数为1，但个位数因模糊而无法辨认。为了测量该电阻在额定电流下的电阻及其电阻率，某同学进行了以下实验。
（1）该同学用螺旋测微器测量其横截面直径如图1所示，则其直径为______mm，如图2所示，用游标卡尺测得其长度______cm。
（2）该同学用多用电表的欧姆“×1”；挡测此圆柱体的电阻，正确的操作步骤顺序为______（填写字母序号）。
A．调节欧姆调零旋钮，使电表指针指在刻度盘最右端的零刻度
B．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使多用电表指针指在刻度盘最左端的零刻度
C．把选择开关旋转到“”挡的“”位置，将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，并将两表笔短接
D．将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，读出并记录多用电表读数
E．测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置
若多用表的表盘示数如图3所示，则该电阻的阻值约为______Ω。
（3）为了更精确测量该圆柱体的电阻，该同学又用电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源等器材组成实验电路（如图4所示）。不考虑电表内阻对电路的影响，并用分压式电路。图4中连接有错误，请在图5中画出正确的实验连线图。
（4）两个电表的读数分别如图6所示，由此可以得出该圆柱体在额定电流下的电阻为______Ω（结果保留3位有效数字），电阻率的表达式为______（用R、d、L表示）。
13．（10分）如图所示，在匀强电场中有A、B、C三个点，AB为6cm，BC为12cm，AB延长线与BC夹角为。将电荷量为的正电荷从A点移到B点，电场力做了的功。从B点移到C点，克服电场力做了的功。若规定B点的电势为零，求：
（1）A点和C点的电势；
（2）该匀强电场的电场强度大小。
14．（14分）如图所示，已知电源电动势，内阻，定值电阻。电动机的额定电压，线圈内阻。滑动变阻器的阻值范围为0～7Ω，求：
（1）闭合开关S、，断开，当滑动变阻器触头置于正中间位置时，消耗的功率为多大（结果可用分式表示）；
（2）闭合开关S、，断开，当的阻值为多大时，消耗的功率最大；
（3）闭合开关S、，断开，调节滑动变阻器，当电源的输出功率最大时电动机正常运转。电动机正常运转时，电动机的输出功率为多大。
15．（16分）如图所示是一种简易的重物提升装置示意图。A、B的质量分别为和，A、B由跨过轻质滑轮组的足够长轻绳系住，在卷扬机的牵引下（其内部有电动机提供动力），A由静止开始向上运动。电动机输出功率保持不变，A上升高度后恰好达到最大速度。不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度。在A向上运动过程中，求：
（1）A的最大速度；
（2）A从开始运动到恰好达到最大速度所用的时间t；
（3）A向上的加速度为时，A的速度大小（结果可用分式表示）。
高二物理·答案
选择题：共10小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共24分。第7～10题有多个选项符合题目要求，每小题5分，共20分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．C 2．D 3．C 4．C 5．A 6．B 7．BC 8．CD 9．AD 10．ABD
11．（1）BD（2分）
（2）（2分）
（3）B（2分）
说明：（1）中每个选项占1分，有错选的得0分，（2）的等价形式亦对。
12．（1）3.325（） 4.37
（2）BCADE 19（或19.0）
（3）如图所示
（4）18.3
13．（1）电荷从移到点，
电荷从点移到点，
，代入数据解得
（2）因中点电势
所以点电势与点电势相等，连接为该匀强电场中的等势线，过点作的垂线相交于点，则电场强度的方向与垂直，与成60°角斜向右下方，如图所示
由几何关系得
电场强度大小为
代入数据解得（其他方法结果只要正确也给分）
14．（1）闭合开关，断开，通过的电流
定值电阻消耗的电功率为
当滑动变阻器触头置于正中间位置时，滑动变阻器
消耗的功率
（2）将定值电阻看做电源内阻的一部分，则电源的等效内阻：
由电源的输出功率与外电阻的关系可知，当滑动变阻器接入电路的阻值时，滑动变阻器消耗的功率最大
（3）电源的输出功率
根据一元二次函数知识，当时，有最大值
电动机正常运转，输出功率
15．（1）设滑轮两边绳子拉力为，卷扬机牵引力为
当速度最大时，的加速度均为零
对有：
对有：
得
（2）对系统，根据能量转化守恒有
解得
（3）根据牛顿第二定律
对有：
对有：
解得
得
