2023杭州高二下學(xué)期期末物理試題含解析

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2022學(xué)年第二學(xué)期杭州市高二年級(jí)教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試題卷考生須知：1．本試卷分試題卷和答題卷，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。2．所有答案必須寫(xiě)在答題卷上，寫(xiě)在試題卷上無(wú)效。3．除特殊說(shuō)明外，涉及到數(shù)值計(jì)算的g均取。選擇題部分一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1. 下列選項(xiàng)中，屬于國(guó)際單位制中的基本單位的是（    ）A. 千克 B. 伏特 C. 時(shí)間 D. 電流2. 小明同學(xué)從家到學(xué)校有不同的路徑和不同的交通方式可以選擇，如果他想盡快從家到學(xué)校，那么他希望（    ）A. 位移最短 B. 路程最短 C. 平均速度最大 D. 平均速率最大3. 如圖所示，重力為G的木塊，在水平向右的推力F的作用下，恰好能沿著傾角為的光滑斜面勻速上滑，斜面固定在水平地面上，若不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（    ）  A 木塊一共受4個(gè)力作用B. 斜面對(duì)木塊的作用力等于GC. 木塊對(duì)斜面的作用力大于GD. 若木塊是勻速下滑，則水平向右的推力要小于F4. 如圖所示，傾角為的斜面末端與水平地面相連，在斜面上距水平面高的P處將一小球（可看成質(zhì)點(diǎn)）以的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，則小球拋出后第一次落在接觸面（斜面或者地面）上的時(shí)間為（    ）  A. 0.8s B. 1.0s C. 1.6s D. 2.0s5. 如圖所示的電路中，理想變壓器的原線圈的匝數(shù)匝，副線圈的匝數(shù)匝，交流電源的電動(dòng)勢(shì)，負(fù)載電阻，電壓表和電流表均是理想電表。下列說(shuō)法正確的是（    ）  A. 的示數(shù)約為311V B. 的示數(shù)為2AC. 交流電源的輸出功率為27.5W D. 交流電源的頻率為100Hz6. 2023年4月24日舉行的“中國(guó)航天日”啟動(dòng)儀式發(fā)布了中國(guó)首次火星探測(cè)的相關(guān)成果。已知火星的半徑約為地球半徑的，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，下列說(shuō)法正確的是（    ）A. 火星的第一宇宙速度比地球的第一宇宙速度小B. 火星表面的自由落體加速度大于地球表面的自由落體加速度C. 火星的近地衛(wèi)星的周期比地球的近地衛(wèi)星的周期小D. 地球上火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第三宇宙速度7. 如圖所示，起重機(jī)正通過(guò)繩索在豎直方向上提升重物，繩索拉力不為零，下列說(shuō)法正確的是（    ）  A. 若不計(jì)空氣阻力，重物的機(jī)械能一定不變B. 若不計(jì)空氣阻力，重物的機(jī)械能可能不變C. 若計(jì)空氣阻力，重物的機(jī)械能一定減少D. 若計(jì)空氣阻力，重物的機(jī)械能一定增加8. 廣闊水面下方同等深度適當(dāng)間距的兩個(gè)位置放有紅、藍(lán)兩個(gè)單色點(diǎn)光源，下列說(shuō)法正確的是（    ）A. 紅光能夠照亮的水面面積更大B. 藍(lán)光在水中的傳播速度較大C. 分別從兩光源的正上方觀察，看上去紅光源離水面更近D. 在兩光源共同照亮的水面區(qū)域，會(huì)有亮暗相間的條紋9. 把一個(gè)篩子用四根彈簧支撐起來(lái)，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩，如圖1所示。該共振篩共振曲線如圖2所示。已知增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；減少篩子質(zhì)量，可增大篩子的固有頻率?，F(xiàn)在，在某電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速是60r/min。下列說(shuō)法正確的是（    ）A. 共振篩的固有周期是0.8sB. 僅適當(dāng)增加電壓可以增大篩子的振幅C. 僅適當(dāng)減小篩子的質(zhì)量可以增大篩子的振幅D. 當(dāng)前驅(qū)動(dòng)力的周期與地面附近擺長(zhǎng)為1m的單擺周期很接近10. 如圖所示，厚度為h和寬度為d的金屬板，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于前后面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬板內(nèi)通過(guò)垂直于左右表面的電流時(shí)，在金屬板的上表面A和下表面A＇之間會(huì)產(chǎn)生一定的電勢(shì)差UH，這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。已知電流大小為I，該金屬板單位體積內(nèi)自由電子的個(gè)數(shù)為n。下列說(shuō)法正確的是（    ）  A. 僅減小d能增大UHB. 僅減小h能增大UHC. 下表面A＇的電勢(shì)低于上表面A的電勢(shì)D. 測(cè)量某空間的磁場(chǎng)時(shí)，UH不受金屬板擺放方向的影響11. 在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，讓x軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.6m和0.9m（圖1）。在A、B兩點(diǎn)分別放置試探電荷，其受到的靜電力跟試探電荷的電荷量的關(guān)系分別如圖2中直線a、b所示。已知靜電力常量為，規(guī)定x軸的正方向就是靜電力的正方向，下列說(shuō)法正確的是（    ）  A. 電場(chǎng)中B點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)高B. 點(diǎn)電荷Q一定是正電荷C. 點(diǎn)電荷Q的位置在x軸的坐標(biāo)原點(diǎn)OD. 點(diǎn)電荷Q的電荷量的大小為12. 某海灣水面面積約為S=2.0×106m2，現(xiàn)利用這個(gè)海灣修建一座水壩。若漲潮后關(guān)上水壩的閘門(mén)，可使水位保持在h1=20m不變。退潮時(shí)，壩外水位降至h2=16m。假如利用此水壩建水力發(fā)電站，且重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為 ，水的密度為 ， ，則該電站一次退潮能獲得的電能約為（    ）A. 1.0×1010J B. 8.0×1010J C. 2.0×1011J D. 3.2×1011J13. 如圖所示為一種測(cè)定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置。真空玻璃管內(nèi)陰極K發(fā)出的電子經(jīng)陰極K與陽(yáng)極A之間的高壓加速后，形成一細(xì)束電子流，穿過(guò)AA＇中心的小孔沿中心軸OO＇的方向進(jìn)入到兩塊平行極板P和P＇間的區(qū)域。①若P和P＇極板間無(wú)電磁場(chǎng)，電子將打在熒光屏上的O＇點(diǎn)；②若P和P＇極板間僅加電壓為UPP＇的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則電子將打在M點(diǎn)；③若在P和P＇間同時(shí)加電壓為UPP＇的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則電子將沿OO＇做直線運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（    ）  A. 電子從K運(yùn)動(dòng)到A的過(guò)程中電勢(shì)能越來(lái)越大B. 若在②中僅減小電壓UPP＇的大小，則電子離開(kāi)P、P＇間的區(qū)域時(shí)的動(dòng)能可能增加C. 在③中所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向內(nèi)D. 若在③中僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小，則電子離開(kāi)P、P＇間的區(qū)域時(shí)的動(dòng)能減小二、選擇題II（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）14. 下列說(shuō)法正確的是（    ）A. 麥克斯韋通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到了電磁波的反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象B. 當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí)，觀察者接收到的頻率小于波源振動(dòng)的頻率C. 用導(dǎo)體把靈敏電流表的兩個(gè)接線柱連在一起可以減小運(yùn)輸時(shí)表針擺動(dòng)的幅度D. 增大LC振蕩電路中電容器的電容可以增大該電路的周期15. 小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)加速度計(jì)，如圖所示。質(zhì)量為m的絕緣滑塊可以在光滑的框架中平移，滑塊兩側(cè)與勁度系數(shù)均為k的完全相同的輕彈簧相連；R為滑動(dòng)變阻器，它兩端之間的長(zhǎng)度為L；輕質(zhì)光滑的金屬滑動(dòng)片與電阻器任一端之間的電阻值都與它到這端的距離成正比，不考慮導(dǎo)線對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的影響。兩電池的電動(dòng)勢(shì)均為E，內(nèi)阻均不計(jì)。電壓表指針的零點(diǎn)位于表盤(pán)中央，當(dāng)P端電勢(shì)高于Q端時(shí)，指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)。初始加速度時(shí)，電壓表示數(shù)也為0?，F(xiàn)將框架固定在運(yùn)動(dòng)的物體上，下列說(shuō)法正確的是（    ）  A. 初始時(shí)兩根彈簧必須均為原長(zhǎng)B. 滑動(dòng)片的初始位置（時(shí)）必須與滑動(dòng)變阻器兩端的距離相等C. 若物體按圖示箭頭方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則電壓表指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)D. 該加速度計(jì)能測(cè)量的加速度的最大值為非選擇題部分三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16. 小明利用圖中的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>）。（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇密度大、體積小的物體作為重物，這樣選擇的目的是________（單選）。  A．減小空氣阻力        B．減小空氣阻力與重力的比值（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖所示。把計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)記做O點(diǎn)（重物速度記為0），另外選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量點(diǎn)，測(cè)得A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.90cm、69.84cm、77.76cm、86.60cm。則打下B點(diǎn)時(shí)重物的速度為________m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。  （3）在對(duì)圖中的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能的增加量略大于重力勢(shì)能的減少量，造成這個(gè)結(jié)果的原因可能是________（單選）。A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在各種阻力B．打下O點(diǎn)時(shí)重物的速度略大于0C．?dāng)?shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)重力加速度取D．重物質(zhì)量的測(cè)量值大于其真實(shí)值17. 小明利用圖中的裝置做“電容器充放電”的實(shí)驗(yàn)。  已知電源輸出電壓為15V，電阻箱接入電阻，電流表內(nèi)阻可忽略不計(jì)，電容器選用電容較大的電解電容器。先將開(kāi)關(guān)S與“1”端閉合，對(duì)電容器進(jìn)行充電；稍后再將開(kāi)關(guān)與“2”端閉合，并將此時(shí)記為時(shí)刻。電容器通過(guò)電阻箱R放電，每隔5s記錄電流表的讀數(shù)，電流表讀數(shù)I隨放電時(shí)間t變化的曲線如圖4所示。（1）該電容器的電容約為________F（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。（2）若僅將電阻箱的電阻R調(diào)到，重新完成該實(shí)驗(yàn)操作，則電容器放電的圖像與下圖相比，不同點(diǎn)是________________________（回答一條即可）。
  18. 小明想測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，選用下列器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。A．干電池B．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻為）C．電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約為）D．滑動(dòng)變阻器（，允許最大電流2A）E．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1）電路已完成部分連接如圖所示，為了盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差，小明同學(xué)應(yīng)將導(dǎo)線P端連接到________處（選填“a”或“b”）。  （2）在某次測(cè)量時(shí)，電壓表的指針位置如圖所示，則讀數(shù)為________V。  （3）實(shí)驗(yàn)中記錄了若干組數(shù)據(jù)，并將對(duì)應(yīng)點(diǎn)標(biāo)在了坐標(biāo)紙上，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上的圖中畫(huà)出圖線______。  （4）利用圖像求得該干電池的電動(dòng)勢(shì)________V（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），內(nèi)阻________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。19. 如圖1所示，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱性能良好的氣缸（氣缸口足夠高）豎直放置在水平桌面上，氣缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。開(kāi)始時(shí)環(huán)境溫度，活塞與氣缸底部的距離，。已知活塞的質(zhì)量、橫截面積，大氣壓強(qiáng)，重力加速度 ，不計(jì)氣缸和活塞的厚度。（1）若環(huán)境溫度從緩慢上升至，這個(gè)過(guò)程中缸內(nèi)氣體吸收了的熱量，求：①穩(wěn)定時(shí)活塞離氣缸底部的距離h1；②這個(gè)過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量ΔU1；（2）若環(huán)境溫度保持不變，將氣缸緩慢調(diào)整成水平放置，如圖2所示，求：①穩(wěn)定時(shí)活塞離氣缸底部的距離h2；②這個(gè)過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量ΔU2。  20. 如圖所示，某游戲裝置由輕質(zhì)彈簧發(fā)射器、光滑平面和豎直圓管道BCDB＇組成。圓管道半徑，底部與平面相切，入口B和出口B＇略錯(cuò)開(kāi)，管道口徑遠(yuǎn)小于管道半徑；平面上的E點(diǎn)處放置質(zhì)量的小球b，小球b用長(zhǎng)度的輕繩豎直懸掛，與E點(diǎn)恰好無(wú)擠壓，輕繩能承受的最大拉力為?，F(xiàn)有質(zhì)量的小球a，它第一次被壓縮的彈簧彈出后，恰好能運(yùn)動(dòng)到與圓管道圓心O等高的C點(diǎn)；第二次壓縮彈簧使彈性勢(shì)能為時(shí)釋放小球a，小球運(yùn)動(dòng)到圓管道最高處D點(diǎn)的速度為。若小球沿管道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)有摩擦，沿管道外側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)摩擦，小球a和b均可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)， 。（1）求第一次壓縮的彈簧具有的彈性勢(shì)能；（2）求小球a第二次被彈出后，運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小球的彈力的大小，以及運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中管道對(duì)小球a做的功；（3）若第三次壓縮彈簧使彈性勢(shì)能為時(shí)釋放小球a，小球a會(huì)與小球b發(fā)生彈性正碰。試通過(guò)計(jì)算分析小球a、b碰后繩子是否會(huì)斷。  21. 如圖所示，傾角的導(dǎo)電軌道與足夠長(zhǎng)的水平絕緣軌道在平滑連接，兩軌道寬度均為，在傾斜軌道頂端連接電阻，整個(gè)傾斜軌道處（I區(qū)）有垂直于軌道向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。水平絕緣軌道上放置“ ”形金屬框cdef，金屬框右側(cè)有長(zhǎng)和寬均為的II區(qū)，該區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)在傾斜軌道上距水平面高處?kù)o止釋放金屬棒ab，它在到達(dá)前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)；金屬棒ab通過(guò)時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，它與“”形金屬框碰撞會(huì)粘在一起形成閉合框abde。已知金屬棒ab質(zhì)量為、電阻為、長(zhǎng)為?！?/span>”形金屬框的質(zhì)量為、電阻為、ed邊長(zhǎng)為、cd和fe邊長(zhǎng)均為。題中除已知的電阻外其余電阻均不計(jì)，所有接觸面均光滑，。求：（1）金屬棒ab到達(dá)時(shí)速度大小和此時(shí)棒兩端的電壓大小U；（2）從釋放金屬棒ab到它到達(dá)的過(guò)程中，電阻上通過(guò)的電荷量q和上產(chǎn)生的熱量Q；（3）金屬框abde進(jìn)入II區(qū)磁場(chǎng)后，ab邊與II區(qū)磁場(chǎng)左邊界的最大距離d。  22. 在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)控制離子的運(yùn)動(dòng)。如圖1所示的裝置由加速區(qū)、電偏轉(zhuǎn)區(qū)和磁偏轉(zhuǎn)區(qū)三部分組成。離子源S可以連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均視為零的正離子，且離子源S在任意相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的離子數(shù)相等。這些離子在經(jīng)過(guò)A、B板間的加速電壓加速后，從C點(diǎn)進(jìn)入有輻向電場(chǎng)分布的電偏轉(zhuǎn)區(qū)，沿著半徑為R、圓心角為的圓弧CD做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；之后從D點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)進(jìn)入磁偏轉(zhuǎn)區(qū)，磁場(chǎng)分布在足夠長(zhǎng)、間距為d的G、H兩板之間，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示，設(shè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外為正方向，最大值為。不計(jì)離子的重力以及離子之間的作用力，離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于磁場(chǎng)變化的周期T，不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)離子的影響，且打到H板上的離子會(huì)立即被H板吸收并全部通過(guò)接地電阻導(dǎo)入大地，打在G板上的離子也會(huì)立即被G板吸收且不產(chǎn)生其他影響，，求：（1）離子從B板射出時(shí)速度的大?。?/span>（2）圓弧CD所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?/span>（3）H板上能被離子擊中的長(zhǎng)度L；（4）若每秒有n個(gè)離子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，求穩(wěn)定后流經(jīng)接地電阻電流的有效值I。