精品解析：浙江省杭州第二中学2023-2024学年高一下学期分班考试物理试卷

物理测验卷 （总分75分） 本卷中可能会用到：球体体积公式，球体表面积公式 一、单项选择题：每小题3分，共30分。 1. 如图所示，一圆柱容器上部圆筒较细，下部的圆筒较粗且足够长。容器的底部是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞S，用细绳通过测力计F将活塞提着，容器中盛水。开始时，水面与上圆筒的开口处在同一水平面上，然后提着活塞的同时使活塞缓慢地下移，在这一过程中，测力计的读数（　　） A. 先变小，然后保持不变 B. 一直保持不变 C. 先变大，然后保持不变 D. 先变小，然后变大 【答案】A 【解析】 【详解】测力计的读数等于细绳的拉力FT，设活塞的质量为m，大气压强为P0，水对活塞的压强为P，水的深度为h，水的密度为ρ，活塞的面积为S，根据平衡条件得 水的压强为 解得 提着活塞的同时使活塞缓慢地下移时，水的深度为h逐渐减小，水全部进入粗筒后，水的深度h不变，所以测力计的读数先变小，然后保持不变。 故选A。 2. 下列关于热量的描述中，正确的是（　　） A. 热量就是指物体具有多少的内能 B. 温度越高的物体，具有的热量越大 C. 热量是指物体在热传递过程中内能的改变量 D. 热量是从内能大的物体传给内能小的物体 【答案】C 【解析】 【详解】AB．热量是在热传递过程中，能量改变的多少，只能用“吸收”和“放出”来描述。故AB错误； C．热量是指物体在热传递过程中内能的改变量。故C正确； D．热量是从温度高的物体传给温度低的物体。故D错误。 故选C。 3. 如图所示，雨后的晚上，天刚放晴，地面虽已干，但仍有不少水潭，为了不致踩在水潭里，则（　　） A. 迎着月亮走时，地面上较暗处是水潭 B. 迎着月亮走时，地面上较亮处是水潭 C. 背着月亮走时，地面上较暗处是地面 D. 背着月亮走时，地面上较亮处是水潭 【答案】B 【解析】 【详解】背着月亮走时，人看不见水潭反射的月光，看不见水潭，迎着月亮走时，人能看见水潭反射的月光，地面较亮处是水潭。 故选B。 4. 以下健身项目在完全失重的太空舱中仍较适合健身的是（　　） A. 俯卧撑 B. 引体向上 C. 深蹲 D. 拉弹簧拉力器 【答案】D 【解析】 【分析】本题考查在失重状态的，对重力、弹力的影响。 【详解】由于在太空，处于完全失重状态，就好象不受重力一样，这时俯卧撑、引体向上、深蹲根本不消耗能量，起不到健身的作用，而弹簧的弹力 在完全失重的情况下仍成立，因此拉弹簧拉力器能起到健身作用，D正确，ABC错误。 故选D。 5. 如图所示，在水平桌面上用盒子做成一个斜面，把一个手机放在斜面上保持静止，下列说法中正确的是（　　） A. 斜面对手机的静摩擦力大于手机重力沿斜面向下的分力 B. 斜面对手机的静摩擦力大于手机对斜面的静摩擦力 C. 增大斜面倾角，手机与斜面始终相对静止，则手机所受支持力不断减小 D. 增大斜面倾角，手机与斜面始终相对静止，则手机所受摩擦力不断减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据平衡条件，斜面对手机的静摩擦力等于手机重力沿斜面向下的分力，A错误； B．根据牛顿第三定律，斜面对手机的静摩擦力等于手机对斜面的静摩擦力，B错误； C．设斜面的倾角为θ，手机的质量为m，手机所受支持力为 增大斜面倾角，手机与斜面始终相对静止，则手机所受支持力不断减小，C正确； D．手机所受摩擦力为 增大斜面倾角，手机与斜面始终相对静止，则手机所受摩擦力不断增大，D错误。 故选C 6. 在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水，将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设一杯水的质量为m，热水的初温为，冷水的初温为，将一半的热水倒入容器中后共同的温度为，由可知吸放 解得 若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，共同的温度为，则 解得 由题可知 解得 故选C。 7. 如图所示，电源电压恒定，定值电阻与滑动变阻器R串联，已知：，在滑动变阻器的滑片P移动过程中，下列表示两电表读数I、U及和R消耗的电功率P0和分别随变阻器连入电路部分R的阻值变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 因U、R0不变，电流I随R增大而减小，且变阻器接入阻值越来越大时，电路中的电流减小得比较缓慢。故A错误； B．电压表的示数 可知U一定，且R越增大时，电压表的示数越来越接近电源的电压，即电压表示数应增大得越来越缓慢。故B错误； C．R0消耗的功率 电流不是定值因此功率和电阻R不是线性关系。故C错误； D．R消耗的功率 当R=R0时，有最大值。由上面关系式可知，先随R的增大而增大，达到最大值后，随R的增大而减小。故D正确。 故选D。 8. 光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一，光伏市场的发展对于优化我国能源结构、促进能源生产和消费革命、推动能源技术创新等方面都有重要的意义。某户居民楼顶平台安装的12块太阳能电池板，据楼主介绍，利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3kW，工作电压为380V，设备使用年限在25年以上。发电总功率的30%供自家使用，还有富余发电以0.4元/度（1度=1kW·h）价格并入国家电网。则下列说法可能正确的是（　　） A. 该光伏项目年发电量约为 B. 该光伏项目的工作总电流约为3A C. 该光伏项目富余发电的年收入约为7000元 D. 该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作600小时 【答案】D 【解析】 【详解】A．光照时间为12h，该光伏项目年发电量约为 故A错误； B．该光伏项目工作总电流约为 故B错误； C．该光伏项目富余发电的年收入约为 故C错误； D．该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作时间为 故选D。 9. 如图所示，电源电压保持不变，内阻不计，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的关系图象如图乙所示，下列说法中不正确的是（　　） A. 电源电压12V B. 小灯泡的额定功率为12W C. 该电路总功率变化范围为12W~24W D. 滑动变阻器的最大阻值为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，当滑片P位于最左端时，由图乙可知，灯泡两端的电压为12V，小灯泡正常发光，此时变阻器接入电路中的电阻为零，通过灯泡的电流最大，故电源电压为12V，故A正确，不符合题意； BC．当滑片P位于最左端时，电路为小灯泡的简单电路，电路中的电流最大，电路的总功率最大，由图乙可知，通过灯泡的电流 ，则 当滑片P位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，电路的总功率最小，由图乙可知，电路中的电流 则 所以，该电路总功率变化范围为，故C正确，不符合题意，B错误，符合题意。 D．当滑片P位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压 ，电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压 可得，滑动变阻器的最大阻值 故D正确，不符合题意。 故选B。 10. 如图所示，将底面积为S的柱形薄壁容器M置于电子秤上，逐渐倒入某液体至h1深；再将系有细线的金属圆柱体A缓缓向下浸入液体中（液体未溢出），直到它最后自由地静止于容器底部。从将容器M置于电子秤到圆柱体静止于容器底的整个过程，电子秤示数m随液体深度h的变化关系图像如图所示，则（　　） A. 圆柱体A受到的最大浮力是 B. 圆柱体A的密度一定是 C. 液体的密度是 D. 物体A对容器底的最大压力是 【答案】D 【解析】 【详解】B．m3-m1是圆柱体的质量，（h3-h1）S不是圆柱体的体积，所以不是圆柱体的密度，B错误； C．液体的质量为 液体的体积为 液体的密度为 C错误； AD．最大压力为 圆柱体的重力为 液面升高单位高度增加的浮力为 液面高度为h3时圆柱体所受浮力为 解得 A错误，D正确 故选D。 二、填空题：每小题4分，共20分。 11. 某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间变化的图象如图乙，已知动滑轮的重力是60N，物体上升的速度始终是1m/s，不计绳重、摩擦及阻力，，，由以上数据可得，物体的质量是______kg，物体浸没在水中时滑轮组的机械效率______%。 【答案】 ①. 36 ②. 80 【解析】 【详解】[1]在t2时刻物体离开水面 解得 [2] 物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为 12. 如图所示，甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体，它们的密度之比，底面积之比，对水平地面的压强之比。由以上数据可得，甲、乙的质量之比是______，甲、乙的高度之比是______。 【答案】 ①. 4:5 ②. 8:15 【解析】 【详解】[1]甲乙对水平地面的压强分别为 ， 解得 [2]甲乙的质量分别为 ， 解得 13. 如图所示，一个质量为m半径为R的均质木球用一根长为L的轻质硬杆固定。杆的左端用铰链与墙壁相连。木球下面垫一块质量不计的木板后，杆恰好水平。假设木球与木板及木板与水平地面的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等。木板上表面受到的压力为______，要将木板从球下面向右水平抽出，水平拉力大小至少为______。（提示：滑动摩擦力等于接触面间的压力乘以接触面之间的动摩擦因数，重力加速度为g） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据力矩平衡条件得 摩擦力为 解得 [2]根据平衡条件得 又因为 解得 14. 如图所示。三根轻质细杆AB、BC、CD用光滑铰链连接并固定在位于同一水平线上A、D两点。铰链B上悬挂一质量为m的重物。重力加速度为g，为使BC保持水平，A、D两处的夹角如图，在铰链C上施加的力最小应为______。 【答案】 【解析】 【详解】铰链B受力平衡，根据平衡条件的 在铰链C上施加的力，其方向垂直于CD时该力有最小值 15. 如图所示，重物G为20N，AC、BC为轻质细杆，A、B、C处用光滑铰链连接，在C处另有一绳子用一水平力F向左拉，要使杆对A、B两铰链施加压力，则绳子拉力F的大小范围是______。 【答案】 【解析】 【详解】当拉力最小时，AC杆的弹力恰好为0，对结点C与重物整体进行分析，如图所示 根据平衡条件有 当拉力最大时，BC杆的弹力恰好为0，对结点C与重物整体进行分析，如图所示 根据平衡条件有 综合上述 三、计算题：第16题6分，第17题10分，第18题9分，共25分。 16. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V1示数为U1'，电压表V2的示数为U2'，电流表A1的示数为0.4A。已知：。求， （1）R1的电阻为多大？ （2）电源电压为多大？ （3）当开关都闭合，且滑动变阻器电阻调到4.8Ω时，电路消耗的总功率为多大？ 【答案】（1）2Ω；（2）6V；（3）37.5W 【解析】 【详解】（1）将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电路如图甲所示；将滑动变阻器的滑片P移至B端，设滑动变阻器的阻值为R3，电路如图乙所示；根据欧姆定律得 根据题意 解得 （2）电源电压为 （3）电路如图丙所示，此时滑动变阻器阻值为，根据并联电路的特点得 电路消耗的总功率为 17. 一个40瓦的白炽灯，有5%的能量转化为可见光。可见光由一系列光子组成，每个光子的能量为，其中普朗克常数，为光子的频率。设所发射的可见光的平均波长为580毫微米，其中，，那么该白炽灯每秒钟辐射的光子数约为多少个？如果一个人站在离它10m远处正视此灯，设该人此时瞳孔的直径为3mm，请估算每秒钟有多少个光子进入他的瞳孔？ 【答案】， 【解析】 【详解】每秒钟辐射的可见光的能量 每个光子的能量 每秒钟辐射的光子数为 进入每个瞳孔的光子数为 进入两个瞳孔的光子数为 18. 如图所示，容器A底部有一半径略小于r的圆洞，上面要用一个半径为r的球盖住，容器A内的液体密度为，容器B内的液体密度为，两容器内液面相平，距容器A底部高度为h。求球的重力至少多大才能盖住圆洞。 【答案】 【解析】 【详解】设密度为的液体对小球向下的压力为，密度为的液体对小球向上的压力为，则对上、下半球分别有 ， 则满足题设条件的球重G为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理测验卷 （总分75分） 本卷中可能会用到：球体体积公式，球体表面积公式 一、单项选择题：每小题3分，共30分。 1. 如图所示，一圆柱容器上部圆筒较细，下部的圆筒较粗且足够长。容器的底部是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞S，用细绳通过测力计F将活塞提着，容器中盛水。开始时，水面与上圆筒的开口处在同一水平面上，然后提着活塞的同时使活塞缓慢地下移，在这一过程中，测力计的读数（　　） A. 先变小，然后保持不变 B. 一直保持不变 C. 先变大，然后保持不变 D. 先变小，然后变大 2. 下列关于热量的描述中，正确的是（　　） A. 热量就是指物体具有多少的内能 B. 温度越高的物体，具有的热量越大 C. 热量是指物体在热传递过程中内能的改变量 D. 热量是从内能大的物体传给内能小的物体 3. 如图所示，雨后的晚上，天刚放晴，地面虽已干，但仍有不少水潭，为了不致踩在水潭里，则（　　） A. 迎着月亮走时，地面上较暗处水潭 B. 迎着月亮走时，地面上较亮处水潭 C. 背着月亮走时，地面上较暗处是地面 D. 背着月亮走时，地面上较亮处是水潭 4. 以下健身项目在完全失重的太空舱中仍较适合健身的是（　　） A. 俯卧撑 B. 引体向上 C. 深蹲 D. 拉弹簧拉力器 5. 如图所示，在水平桌面上用盒子做成一个斜面，把一个手机放在斜面上保持静止，下列说法中正确的是（　　） A. 斜面对手机的静摩擦力大于手机重力沿斜面向下的分力 B. 斜面对手机的静摩擦力大于手机对斜面的静摩擦力 C. 增大斜面倾角，手机与斜面始终相对静止，则手机所受支持力不断减小 D 增大斜面倾角，手机与斜面始终相对静止，则手机所受摩擦力不断减小 6. 在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水，将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，电源电压恒定，定值电阻与滑动变阻器R串联，已知：，在滑动变阻器的滑片P移动过程中，下列表示两电表读数I、U及和R消耗的电功率P0和分别随变阻器连入电路部分R的阻值变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C D. 8. 光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一，光伏市场的发展对于优化我国能源结构、促进能源生产和消费革命、推动能源技术创新等方面都有重要的意义。某户居民楼顶平台安装的12块太阳能电池板，据楼主介绍，利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3kW，工作电压为380V，设备使用年限在25年以上。发电总功率的30%供自家使用，还有富余发电以0.4元/度（1度=1kW·h）价格并入国家电网。则下列说法可能正确的是（　　） A. 该光伏项目年发电量约为 B. 该光伏项目的工作总电流约为3A C. 该光伏项目富余发电的年收入约为7000元 D. 该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作600小时 9. 如图所示，电源电压保持不变，内阻不计，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的关系图象如图乙所示，下列说法中不正确的是（　　） A. 电源电压为12V B. 小灯泡的额定功率为12W C. 该电路总功率变化范围为12W~24W D. 滑动变阻器的最大阻值为 10. 如图所示，将底面积为S的柱形薄壁容器M置于电子秤上，逐渐倒入某液体至h1深；再将系有细线的金属圆柱体A缓缓向下浸入液体中（液体未溢出），直到它最后自由地静止于容器底部。从将容器M置于电子秤到圆柱体静止于容器底的整个过程，电子秤示数m随液体深度h的变化关系图像如图所示，则（　　） A. 圆柱体A受到的最大浮力是 B. 圆柱体A密度一定是 C. 液体的密度是 D. 物体A对容器底的最大压力是 二、填空题：每小题4分，共20分。 11. 某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间变化的图象如图乙，已知动滑轮的重力是60N，物体上升的速度始终是1m/s，不计绳重、摩擦及阻力，，，由以上数据可得，物体的质量是______kg，物体浸没在水中时滑轮组的机械效率______%。 12. 如图所示，甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体，它们的密度之比，底面积之比，对水平地面的压强之比。由以上数据可得，甲、乙的质量之比是______，甲、乙的高度之比是______。 13. 如图所示，一个质量为m半径为R的均质木球用一根长为L的轻质硬杆固定。杆的左端用铰链与墙壁相连。木球下面垫一块质量不计的木板后，杆恰好水平。假设木球与木板及木板与水平地面的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等。木板上表面受到的压力为______，要将木板从球下面向右水平抽出，水平拉力大小至少为______。（提示：滑动摩擦力等于接触面间的压力乘以接触面之间的动摩擦因数，重力加速度为g） 14. 如图所示。三根轻质细杆AB、BC、CD用光滑铰链连接并固定在位于同一水平线上的A、D两点。铰链B上悬挂一质量为m的重物。重力加速度为g，为使BC保持水平，A、D两处的夹角如图，在铰链C上施加的力最小应为______。 15. 如图所示，重物G为20N，AC、BC为轻质细杆，A、B、C处用光滑铰链连接，在C处另有一绳子用一水平力F向左拉，要使杆对A、B两铰链施加压力，则绳子拉力F的大小范围是______。 三、计算题：第16题6分，第17题10分，第18题9分，共25分。 16. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V1示数为U1'，电压表V2的示数为U2'，电流表A1的示数为0.4A。已知：。求， （1）R1的电阻为多大？ （2）电源电压为多大？ （3）当开关都闭合，且滑动变阻器电阻调到4.8Ω时，电路消耗的总功率为多大？ 17. 一个40瓦的白炽灯，有5%的能量转化为可见光。可见光由一系列光子组成，每个光子的能量为，其中普朗克常数，为光子的频率。设所发射的可见光的平均波长为580毫微米，其中，，那么该白炽灯每秒钟辐射的光子数约为多少个？如果一个人站在离它10m远处正视此灯，设该人此时瞳孔的直径为3mm，请估算每秒钟有多少个光子进入他的瞳孔？ 18. 如图所示，容器A底部有一半径略小于r的圆洞，上面要用一个半径为r的球盖住，容器A内的液体密度为，容器B内的液体密度为，两容器内液面相平，距容器A底部高度为h。求球的重力至少多大才能盖住圆洞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$