浙江省杭州市2023-2024学年高二下学期6月期末考试物理试题

2023学年第二学期杭州市高二年级教学质量检测 物理试题卷 考生须知： 1.本试卷分试题卷和答题卷，满分100分，考试时间90分钟。 2.所有答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。 3.除特殊说明外，涉及到数值计算的g均取10m/s2。 选择题部分 一、选择题1（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.下列物理量是矢量且其单位是基本单位的是 A.时间 B.位移 C.力 D功 2.如图所示为杭州亚运会女排决赛的比赛场景，中国女 排成功卫冕亚运冠军。以下可将排球视为质点的是 A.研究排球的运动轨迹 B.研究排球的发飘球技术 C.判断排球是否擦网 第2题图 D.判断排球落地点是否出界 3.如图所示是探究平抛运动特点和规律的实验装置，用小 锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动， 同时B球被释放，做自由落体运动，两球都落到水平地面 上。已知A、B两球质量相等。不计空气阻力，关于A、B两 球的比较，下列说法不正确的是 A.同时落地 Q B.小锤击打力度不同，落地时间仍相等 C.落地前瞬间，重力的瞬时功率相等 第3题图 D.在空中运动过程中，速度改变量不相同 4.如图所示，一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带 轮半径的3倍，A、C分别是电动机皮带轮与机器皮带轮边缘上的点，B是机器皮带 轮上的点，A、B两点的旋转半径相等，皮带与两轮之间不发生滑动。下列说法正 确的是 电动机皮带轮 机器皮带轮 A.A、C两点的角速度相同 B.A、B两点的线速度大小相同 C.B、C两点的加速度大小之比为3：1 D.电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比3：1 第4题图 高二物试第1页（共8页） 5.2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在距地表约400km的空间站正式开 讲。如图所示为航天员正在演示两个0.5kg的钢球的碰撞实验。直播信号要经过距 地表约36000km的天链卫星（地球同步卫星）中转。已知地球半径约为6400km, 引力常量G=6.67×10Nm2/kg2。下列说法正确的是 A.空间站相对地面静止 B.空间站运行速率约为天链卫星的9倍 C.空间站的角速度大于天链卫星的角速度 第5题图 D.几乎不用力就能接住碰撞后快速运动的钢球 6. 如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为d。当桶内没有油时，从某点A恰 能看到桶底边缘的某点B。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底的 中点C,光在真空中的速度为℃，下列说法正确的是 ·A A,光在油中的频率大于其在空气中的频率 B.光在油中的波长大于其在空气中的波长 C.油的折射率为可 2 D.光在油中的速度为O C 3 第6题图 7.如图甲所示，在一块很大的接地金属平板的上方固定一正点电荷Q。金属平板 上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图乙中虚线所示，相邻等势面间 的电势差都相等。将一负试探电荷先后放于M和N处，其受到的电场力、电势能 分别为FM、F和EM、EN,M点距 Q为d,静电力常量为k。则() ⊙ A.Fv<F B.EM <Ev C.M点的电势高于N点的电势 图甲 第7题图 图乙 D。M点的电场强度为，号 8.1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子。他利用放在强磁 场中的云室来记录宇宙线粒子，并在云室中加入一块厚6mm 的铅板，借以减慢粒子的速度。当正电子通过云室内的强匀 强磁场时，拍下如图所示的径迹照片，A、B是径迹上的两 点，根据正电子的偏转情况，则 A.正电子从B运动到A B,磁场方向垂直纸面向外 C.运动过程中洛仑兹力对正电子做负功 D.正电子在A点比在B点所受的洛仑兹力大 第8题图 高二物试第2页（共8页） 9.如图所示，匝数为N、面积为S的导线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中 以角速度ω匀速转动，通过理想变压器给小灯泡 供电。变压器原副线圈匝数比为k,熔断器的熔 断电流为，不计导线框的内阻。从图示位置开 灯泡 始计时，则 A.0时，穿过线框的磁通量为零 熔器 B.1=交时，线框产生的感应电动势最大 第9题图 20 C.导线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSwcos @t D.灯泡工作的最大电流为1= k 10。如图所示，一小球在砖墙前做竖直单向运动，在此过程中， 小明用频闪照相机拍摄得到的一幅频闪照片。已知频闪周期为 T,砖的厚度为d,小球的速率越大其受空气阻力也越大。根据图 中的信息可知 A.小球向下做匀加速运动 B.小球向上运动 4d C,小球在图中C位置时的速度为 T 5d 第10题图 D.在图中AD间，小球的平均速度为 2T 11.如图甲表示某金属丝的电阻R随温度1变化的情况。如图乙把这段金属丝与电 池、电流表串联起来，用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为温度刻 度（相邻温度刻度值的差相等），就得到了 一个简单的电阻温度计。下列说法正确的是 A.2比1应标在电流更大的刻度上 B.电阻温度计上温度刻度排列是均匀的 C.若电池变旧，温度的测量值偏大 第11题图 D.温度越高，电阻温度计的精度越高 12.如图所示，三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2悬挂起来。静止 时细线a与竖直方向的夹角和细线c与水平方向的夹角均为30°。则 A.细线a的拉力大小为V3G 2 30 B.细线b的拉力大小为G C.细线b与水平方向的夹角为45° 30 D.细线c的拉力大于细线b的拉力 2 第12题图 高二物试第3页（共8页） 13.如图甲所示， 粗细均匀的一根木筷，下端绕有铁丝，可使其竖直漂浮于装水的 杯中。以竖直向上为正方向，把木筷提 起一段距离后放手，木筷的振动图像如 图乙所示。关于木筷（含铁丝）下列说 法正确的是 A.在t山时刻处于超重状态 B.在t2时刻向下运动 甲 C.在t2时刻合力不为零 第13题图 D.运动过程中，机械能一直减小 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题的四个选项中至少有 一个符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 14.下列说法正确的是 A.肥皂泡出现彩色条纹是光的干涉现象 B.单摆做简谐运动时，振幅越大周期越大 C.回旋加速器可以将粒子加速到光速 D.要有效地发射电磁波需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡 15.如图所示，某均匀介质表面有A、B、C三点构成一个边长为4m的正三角形， D为AB边的中点，E为AB边上的点，且AE=15m,O为三角形的中心。在A、B、 C三点各有一个简谐横波源，振动方向垂直纸面且振动方程均为y=Asi2πt,波在介 质中传播的速度为1ms,下列说法正确的是 C A.O点比D点先振动 B.O点为加强点 "0 C.E点为加强点 B D.D点的振幅是3A 非选择题部分 第15题图 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16.实验题 1.(3分)高中阶段用到打点计时器的实验有很多： (1)某同学选用如图1所示的打点计时器，则应按▲（选填“甲”、“乙” 或“丙”)图中的方法连接电源。 直流 交流 第16题图1 甲 高二物试第4页（共8页） (2)利用图2所示的实验装置做相关的力学实验，下列说法正确的是▲。 重物 第16题图2 A.探究“速度随时间变化的规律”实验中，需要补偿阻力 B.探究“加速度和力、质量的关系”实验中，需要补偿阻力 C.利用该实验装置，补偿阻力后能用来做“验证机械能守恒定律”实验 Ⅱ.(4分)如图3所示为“验证动量守恒定律”实验装置，实验室提供的球是半 径相等的钢球和玻璃球。实验时，先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止滑 下，落于水平地面的记录纸上，留下痕迹：再把B球放在斜槽末端，让A球仍从 位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点 痕迹。图中O点是槽末端R在记录纸上的垂直投影点。 (1)关于本实验下列说法正确的是▲。（多选） A.斜槽末端必须水平 B.斜槽必须光滑 C,A球应选钢球，B球应选玻璃球 (2)不放B球，A球从斜槽上G处静止滑下落到记录纸上的落点为▲。（选 填“E”、“F”或“”) (3)由图4信息，可判断小球A和B碰撞▲弹性碰撞。（选填“是”或“不 是”) E F J 】0b46woh五 第16题图3 第16题图4 I.(7分)小明同学利用铜片、锌片作为 015 电极和家乡盛产的橙子制作了水果电池。通 过查阅资料，了解到水果电池的电动势约为 1V,内阻约为1k2。为了测量这种电池的 电动势E和内阻”，他进行了如下实验。 500QY 2500a/y (1)他用多用电表的“直流电压2.5V”档 粗测水果电池的电动势，如图5所示，则由 第16题图5 图可知水果电池的电动势约为▲V: 高二物试第5页（共8页） (2)下列关于多用电表的使用正确的是▲。 A.在不超量程的前提下，量程的选择对实验误差没有影响 B,测水果电池电动势时，电流从红表笔流入多用电表 C.将选择开关打到欧姆挡“×100”可粗测水果电池的内阻 (3)为了尽可能准确地测量“水果电池"的电动势和内阻，实验室除电键和导线 外，还有以下器材可供选用： 电流表A(量程为0-300μA,内阻为3002) 电压表V(量程为0-3V,内阻约为3k2) 滑动变阻器（最大阻值约为2kΩ） 电阻箱(0-99992) 他设计了以下实验电路图测量水果电池电动势和内阻，其中最合理的是▲ A B D (4)选好实验电路并采集了多组数据，并作出如图 6所示的图像，则水果电池的电动势为▲V和 11. 10.0 内阻▲k2。(计算结果均保留2位有效数字) 0 40 3 10 01234567客910则n 第16题图6 17.(8分)如图所示，内壁光滑、导热性能良好的气缸竖直放置在水平桌面上， 内部有一个质量不计、横截面积S=10cm的活塞，封闭着一定量的理想气体。开 始时缸内气体体积巧1=1.0×104m3,缸内气体压强p1=1.0×105Pa,温度T= 300K,整个过程环境大气压强恒定。 (1)当环境温度缓慢上升，缸内气体的内能 ；(填：“增大”或“减小 当环境温度升至T2-330K时，气体体积2为多少？ (2)接第(1)问，保持环境温度T2不变，在活塞顶部施加一 个竖直向下的压力F,缓慢增大F,当气体体积变为时，F 的大小为多少？ (3)接第(2)问，保持F不变，缓慢升高环境温度，在气体 体积从1变为2的过程中，气体从外界吸收的热量Q=4.4J, 此过程中气体的内能增量△U为多少？ 第17题图 高二物试第6页（共8页） 18.(11分)如图所示某固定装置的竖直截面，A、B、D、F、G点处于同一高度， A、B间有一长为S,顺时针匀速转动的传送带，B点右侧连接了曲线轨道BC、半 径为R的螺旋轨道CDC、曲线轨道CE,在E点连接了倾角为O的斜面EF和水平 平台FG,斜面的水平长度为L,靠在平台右侧的小车上表面与平台FG齐平，在 B、F处均设置了转向防脱挡板，Ⅲ足够长。现将一小滑块无初速地放入A端，已 知：小滑块的质量m-0.1kg,小车的质量M=0.3kg,s=2.5m,R0.4m,L=0.8m, d0.3m,传送带的传送速率为=2m/s,滑块与传送带、斜面EF和小车上表面的动 摩擦因数均为0.5，其余轨道均光滑，各处平滑连接，滑块视为质点。求： (1)滑块从A运动到B的时间： (2)滑块经过C点时对轨道的压力大小，并判断滑块能否通过D点： (3)改变传送带的传送速率V,为使滑块最终停留在小车上，ν应满足的条件。 d R C(C) 第18题图 19.(11分)如图所示，倾角为0=37的光滑金属导轨MN和MN的上端接有一个 单刀双掷开关K。开关接1时，导轨与匝数n600、横截面积S-25cm2的金属线圈 相连，整个线圈置于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度以妈=0.8Ts均匀 增加。开关接2时，导轨与C=1F的电容器相连。在倾斜导轨距底端高为H=0.4m 处放置一质量m=0.04kg的金属杆，倾斜导轨下端与水平足够长的金属导轨NT、 NT平滑连接。已知在MNWM区域内有垂直导轨平面向下的匀强磁场B1,在水平 导轨NTTN区域内有水平向左的匀强磁场B2,B1=B2=1.0T,金属杆长、导轨间 距均为L-0.2m。杆与水平导轨NT、N"T间的动摩擦因数为μ=0.5，金属杆与导轨 始终接触良好且金属杆与导轨MN、MW的电阻均可忽略不计。sin37°=0.6，求： (1)线圈产生的感应电动势大小，端点1和M哪点的电势高： (2)将开关K拨到1，若金属杆恰好静止，则线圈的电阻： (3)接第(2)问，将开关K快速拨到2，则金属杆到NN时的速率v和电容器C 的带电量q: (4)接第(3)问，已知电容器放电时间极短，则金属杆在水平导轨上通过的距离x。 高二物试第7页（共8页） T W 第19题图 20.(11分)如图所示，为某种离子诊断测量简化装置。离子源产生的离子从右侧狭 缝射出后经加速器（图中未画出）加速后从小孔S进入与z轴平行的匀强磁场区。离 子进入小孔S时速度方向均在yoz平面内且与z轴的夹角为0(0≤0≤a)。调节磁感 应强度B的大小，可使部分离子通过小孔S进入场强沿x轴正方向、大小为E的电 场偏转区，出偏转区后在真空区飞行直至打到荧光屏上，根据离子打在屏上的光点就 可作出诊断。S、S、O点在同一水平线上，各区域沿z轴方向的长度分别为d、L、 L,离子的质量m,电荷量+q,己知离子源可产生速率范围为0~%的离子，其中速率 为o的离子经加速后，进入匀强磁场时的速率为。离子的重力忽略不计。求： (1)加速器中加速电压U的大小： (2)若离子以m沿z轴方向进入小孔S,则其打在荧光屏上的x坐标值： (3)若离子以沿z轴方向进入小孔S,且电场E满足E= 25mv, 若要使该离 5qL 子通过电场后打到荧光屏的O点，可以在真空区加沿y正方向的匀强磁场B',则B 多大？ (4)从零开始增大磁感应强度B恰能使以速率Vm和偏角a入射的离子通过S进入电 场，则所有通过S的离子在S点的速率v与偏角O应满足的条件。 磁场区 电场偏转区 真空区 荧光屏 离子源 →B E, 6 0-0 L 第20题图 高二物试第8页（共8页）2023学年第二学期杭州市高二年级教学质量检测 物理评分标准 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 B A D D C C A D B B C B C 二、选择题Ⅱ（本题共 2小题，每小题 3分，共 6分。每小题列出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，选对但不全的得 2分，有选错的得 0分） 题号 14 15 答案 AD BC 三、非选择题（本题共 5小题，共 55分） 16.Ⅰ．（1）丙 （1分） （2）B （2分） Ⅱ．（1）AC （2分） （2）F （1分） （3）是 （1分） Ⅲ．（1）0.89~0.91 （2分） （2）B （2分） （3）C （1分） （4）0.93~0.97 （1分） 1.0或 1.1 （1分） 17. （1）增大； （1分） 恒压过程： 2 1 2 1 V V T T = ， （1分） 4 3 2 1.1 10 mV −=  ； （1分） （2）等温过程： 1 2 2 1pV p V= ， （1分） 5 2 1.1 a10 Pp =  ， （1分） ( )2 1 10 NF p p S= − = ； （1分） （3）恒压过程： ( )2 2 1 1.1 JW p V V= − − = − ， （1分） 3.3 JU Q W = + = 。 （1分） 18. （1） mg ma = 25 /a g m s= = （1分） 1 0.4 v t s a = = 2 1 0.4 2 v m a = =s 12 1.05 s s t s v − = = （求出 t1或 t2其中一个即得 1分） 1 2 1.45t t s= + =t （1分） （2） B-C: 2 21 12 2 2 mg R mv mv= −C B 得： 2 5 /v m s=C （1分） C 点： 2 C C v F mg m R − = 得： 6CF N= （1 分） 由牛顿第三定律，F 压=FC=6N （1分） 从 B到 D点过程中由机械能守恒可知： 2 /D Bv v m s= = 且 2 /gR m s= 所以能通过 D点 。（1分） （3）分类讨论： ①滑块在 G 处有 0Gv  ，B-G: 2 1 1 0 2 BmgL mv− = − 2 2 /Bv m s= （1 分） ②滑块停在小车的最右侧： 滑块与小车动量守恒： ( )Gmv m M v= + 共 （1 分） 系统能量守恒： 2 2 2 1 1 ( ) 2 2 Gmv m M v mgd= + +共 解得： 2 /v m s=G B-G: 2 21 1 2 2 G BmgL mv mv− = − 解得： 2 3 /Bv m s= （1 分） 且 2 2 1.2 2.5Bv x x m s m=  =  =g 综上可得，传送带速度应满足的：2 2 / 2 3 /m s v m s  （1分） 19. （1）𝐸 = 𝑛 ∆𝐵0 ∆𝑡 𝑆 （1分） E=1.2V （1分） M 点电势高 （1分） （2）𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃 = 𝐼𝐿𝐵1 I=1.2A （1分） E=Ir r=1Ω （2 分） （3） mgsinθ − ILB1 = 𝑚𝑎 其中I = ∆𝑞 ∆𝑡 = 𝐶𝐵1𝐿 ∆𝑣 ∆𝑡 = 𝐶𝐵1𝐿𝑎 解得： 𝑎 = mgsinθ 𝐶𝐵1 2𝐿2+𝑚 = 3.0𝑚/𝑠2 ( 列出牛二式或求出 a均给 1分 ) 即棒作匀加速直线运动 𝑣2 − 0 = 2a 𝐻 𝑠𝑖𝑛𝜃 或 𝑣 = √2a 𝐻 𝑠𝑖𝑛𝜃 = √ 2×3×0.4 0.6 = 2.0𝑚/𝑠 （1分） 𝑞 = 𝐶𝐵1𝐿𝑣 = 1 × 1.0 × 0.2 × 2.0 = 0.4C （1分） （4）受力分析，棒进入水平磁场到电容放电完毕的瞬间列动量定理： -μ（𝐼𝐿𝐵2 + 𝑚𝑔) × ∆𝑡 = 𝑚𝑣′ − 𝑚𝑣 （ 𝑞 = 𝐼∆𝑡 ,∆𝑡 → 0 ） 解得：𝑣′ = 1𝑚/𝑠 （列出动量定理式或算出速度即得 1分） -μ𝑚𝑔𝑆 = 0 − 1 2 𝑚𝑣′2 𝑥 =0.1 （1 分） 20. （1） 2 2m 0 1 1 2 2 qU mv mv= − ， （2 分） ( )2 2m 0 2 m v v U q − = ； （1 分） （2）离子沿 z轴通过磁场区，通过电场偏转区的时间 1 m L t v = ， （1分） 偏移量 2 2 1 1 m 1 1 2 2 qE L x at m v   = =     ， （1分） 由几何关系，打在荧光屏上的坐标 2 1 2 m 3 3 2 qEL x x mv = = ； （1分） （3）由类平抛运动可得： 2 2 1 1 5 y ( ) 2 2 5m qE L at L m v = = = ， （1分） 且 2 5 tan 5  = ， 2 tan 5 AC y L= = , 2 2 3 5 AB AB C LC + == CD=BC，故 C 为圆心， r 3 5 L= （1 分） 3 5 cos ' 5 v m m v v  = = ， 2 ' ' ' q r m v v B = ，可得： 5 ' m m B v qL = 。 （1 分） （4）进入 S的离子速度范围： 2 2 0-m mv v v v  ，v与满足的条件是： ① 0    时， n cos cosmv v = 即 cos cos mvv n   = n=1,2,3…… （1 分） ② 0 = 时，所有离子均能通过 S1。 （1分） θ y OS1 A v'E B B C