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2024学年第一学期浙江省名校协作体联考参考答案
高二年级物理学科
首命题:衢州二中 次命题兼审校:金华一中 审核:春晖中学
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B C C D D C A C B D
11 12 13 14 15 16
B D B BC BD AB
17.(8 分)(1)C、CD、③(每空 2 分);
(2)4N,10N(每空 1 分)。
18、(6 分)(1) (2)7.7×10-4F~8.6×10-4F
(3)B(每空 2 分)
19.(10 分)
(1)对滑块斜面上: 1sin cosmg mg ma − = (2 分)得:a1=4.4m/s
2(1 分)
(2)对滑块 A→B:
2
1 10 2Bv a l− = 得:vB=4.4m/s(1 分)
B→C: 2mg ma = 得:a2=2m/s
2(1 分)
2 2
2 22( )C Bv v a l− = − 得:vC=2.4m/s(1 分)
(用动能定理求解也给分)
(3)对滑块 A→B: 1
1
0
1B
v
t s
a
−
= = (1 分) B→C: 2
2
1C B
v v
t s
a
−
= =
−
(1 分)
对小球:
21
2
h gt= t=0.5s(1 分) 1 2 1.5t t t t s = + − = (1 分)
20.(12 分)
(1)对小球 A→C:
2
1
1
3 0
2
Cmg R E qR mv− = − (2 分) 得:
3
2
2
Cv gR= (1 分)
(2)将 mg与 E1q合成,得:
2 2
1
5
( ) ( )
4
F mg E q mg= + = (1 分)
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方向与竖直成 θ=37°
当小球在 BC 轨道上运动至与竖直方向成 θ=37°的 D 点时有最大压力
A→D:
2
1
1
(2 cos ) ( sin ) 0
2
Dmg R R E q R R mv + − − = − (1 分)
在 D 点:
2
D
N
mv
F F
R
− = (1 分) 得:FN=6.25mg(1 分)
(3)在电场 E2中,有
2
1
E q mg
a g
m
−
= = (1 分)
向上做类平抛运动:
2
1 1
1
:
2
y R a t= 1 1: Cx x v t= (1 分)
得: 1 3x R= (1 分), 1 1 2yv a t gR= =
出电场后,有 2a g= ,竖直向上做匀减速直线运动,重新回到 x轴需要的时间
2
2
2 2
2
yv R
t
a g
= = , 2 6Cx v t R = = (1 分) 得: 2 9x R= (1 分)
所以经过 x轴的坐标为 x1=3R和 x2=9R
21.(13 分)
(1)滑块由释放到 A 点
2
2
1
Amvmgl = ,可得 m/s52 == glvA
,(1 分)
在 A 点由向心力公式
l
v
mmgT A
2
=− (1 分)可得 N303 == mgT 。(1 分)
(2)滑块恰好可以滑到 C点,则
0=Cv
,
滑块由释放到 C 点, 0)cos1( =−−− mgRmgsmgl ,(2 分)可得 15.0= (1 分)
(3)滑块由 B 到 D,
22
2
1
2
1
)cos1(2 BD mvmvmgR −=−− ,
可得抛出速度 42 −= BD vv ,(1 分)
平抛运动:
212 (1 cos )
2
R gt− =
可得平抛运动时间
4 (1 cos )
0.2s
R
t
g
−
= = ,(1 分)
则 tvx D=
滑块能从 D点水平抛出,则须满足:
E1q
θ
mg F
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临界① 0=Dv ,可得 m/s2=Bv ;(1 分)
临界②C 点不脱离,由向心力关系
R
v
mmg C
2
cos = ,可得 m/s2=Cv ,(1 分)由 B 到 C 由
动能定理可得 m/s6=Bv ;(1 分)
若滑块在传送带上一直减速,则滑块最多滑到 C 点,不能从 D 点抛出;
若滑块在传送带上一直加速,则 m/s6m/s22 =Bv ,在 C 点会与轨道脱离;
若滑块与传送带实现共速,则 vvB =
所以落点到M点的距离 x与传送速度 v之间的关系为
2 4
(2 6 / )
5
v
x v m s
−
= (2 分)(x的表达式 1 分,v的范围 1 分)
2024学年第一学期浙江省名校协作体试题
高二年级物理学科
考生须知:
1.本卷共6页满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卡指定区域填写学校、班级、姓名、考场号、座位号及准考证号;
3.所有答案必须写在答题卡上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卡。
第Ⅰ卷(选择题 共51分)
一、单项选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个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.下列物理量是比值法定义且为矢量的是
A.加速度 B.电场强度 C.电势 D.电容
2.下列说法正确的是
第2题图
甲
乙
丙
丁
A.甲图中记录送餐机器人从1楼至9楼的时间时,不可以把机器人看成质点
B.乙图中导航显示的96公里是位移大小
C.丙图中小孩坐在行驶的汽车里,以小孩为参考系,车外的建筑物是运动的
D.丁图中雷达测速仪测得的是汽车的平均速度
3.下列关于物理学史的叙述正确的是第4题图
A.第谷根据开普勒观测数据提出了行星运动定律
B.牛顿利用扭秤实验比较准确的测出万有引力常量G
C.伽利略运用了实验和逻辑推理相结合的方法研究了物体下落规律
D.库仑发现了库仑定律,并通过油滴实验测定了元电荷的数值
4.如图小明同学静止悬挂在单杠上,下列说法中正确的是
A.小明一定受到三个力的作用
B.小明受到的支持力是因为手指的形变产生的
C.两手臂间夹角越小,小明受到单杠作用力越小
D.两手臂间夹角越大,小明每只手受到摩擦力越大第5题图
5.如图所示是摩托车运动员在水平赛道转弯的照片,下列说法正确的是
A.摩托车正在向运动员的左侧转弯
B.摩托车受到重力、地面支持力、摩擦力和向心力的作用
C.摩托车速度越大,受到的支持力越大
D.下雨天,摩托车转弯的最大限制速度应减小
6.如图所示,图甲电梯内铁架台上的拉力传感器下挂有一瓶矿泉水,图乙是电梯启动后电脑采集到的
拉力随时间的变化情况,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是
A.图乙中,t1~t4反映了电梯从高层到低层运动
B.不能从图乙中得到矿泉水的重力
C.根据图乙可以求出电梯启动过程中,匀加速阶段的加速度大小约为0.67m/s2
D.因为不知道电梯启动方向,所以无法判断哪段时间矿泉水瓶处于超重状态
甲
t1
t2
t3
t4
乙
第6题图
第7题图
7.如图所示是中国独立建造的空间站。空间站轨道离地高度为400~450公
里,设计寿命为10年,长期驻留3人,总重量可达180吨。下列说法正确
的是
A.空间站线速度小于第一宇宙速度
B.空间站内物体处于“悬浮状态”是因为物体受力平衡
C.空间站由于质量比地球同步卫星大,其加速度比同步卫星小
D.低轨道上飞行的飞船速度大于空间站的线速度,要实现对接必须让飞船反向点火减速
8.在各式各样的鱼类中,有一种鱼叫做“跳跳鱼”,一般生活在有海泥,且质地柔软的滩涂上。这种鱼
既能爬又会走,还跳得高。它们肚皮贴地,依靠胸鳍就能急速走上三四米,除此之外,还能将尾巴扭动
90度,然后迅速弹出身体。重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是
A.跳跳鱼急速走动三四米,滩涂对跳跳鱼做了正功
B.跳跳鱼急速走动时受到的滩涂作用力水平向前
C.跳跳鱼斜向上跳起时,滩涂对其支持力大小等于其对滩涂的压力大小
D.若跳跳鱼斜向上跳起后在空中运动的最大高度为0.2m,则其起跳的初速度为2m/sa
b
B
A
C
Q
P
第9题图
第8题图
9.一个正电荷q周围有3种形状各异的金属导电体A、B、C。在电荷q周围形成如图所示的电场分布,P为导体A表面上的点,Q为导体B内距离q为L的点,图中虚线为一电荷只在电场作用下的运动轨迹,a、b为运动轨迹上的两点,则
A.运动电荷带正电
B.运动电荷在a点加速度比b大
C.电场在P点的方向斜向右上方
D.导体B上的感应电荷在Q点形成的场强大小为
10.无人机航拍已成为校园大型户外活动中不可或缺的一环。
图甲为某校军训汇报表演时无人机拍摄的照片,图乙为正在高
空进行拍摄的无人机。某次拍摄过程中,无人机在地面上从静止开始匀加速竖直向上起飞,加速度大小
为2.5m/s2,后续又经过匀速、减速悬停在离地20m的空中进行拍摄,由于拍摄需要又以4m/s的速度水第10题图
平匀速飞行,某时刻突然出现机械故障而失去动力下落,假设在下落过程中受到的空气阻力大小不变,
重力加速度g=10m/s2,则
A.无人机需要4s时间可进入悬停拍摄状态
B.无人机下落的轨迹是一条抛物线
C.落地时速度与地面夹角正切值等于5
D.无人机失去动力下落至地面的时间大于2s
11.如图甲所示是上个世纪八十年代盛行的儿童游戏“抓子”,能甲
O
P
Q
v0
乙
第11题图
很好培养儿童反应和肢体协调能力,具体玩法是:儿童将小石
子以初速度v0从Q点正上方离地高h处的O点竖直向上抛出,
然后迅速用同一只手沿如图乙所示轨迹运动,将水平地面上相
隔一定距离的P、Q处的小石子捡起,并将抛出的石子在落地
前接住。已知某次游戏中h=40cm, P、Q相距30cm,儿童手
移动的平均速率为2m/s,不计抓石子的时间,重力加速度
g=10m/s2,则v0至少为
A.0.5m/s B.1m/s第12题图
C.1.5m/s D.2m/s
12.水上冲浪运动是一项时尚运动,深受年轻人喜欢。如图质量为m=60kg的女生在
河里用电动冲浪板沿直线冲浪,电动冲浪板额定功率P=11kW,最大速度v=36km/h,
冲浪板(含电池)质量m0=40kg。假设运动过程中冲浪板受到的阻力不变,下列说
法正确的是
A.冲浪板受到的阻力约为300N
B.若冲浪板以恒定功率启动,约经0.45s达到最大速度
C.若冲浪板由静止开始以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动可持续5s
D.若冲浪板以额定功率启动运动了3.3s后,立即关闭电源,冲浪板运动的总距离为33m
13.如图AB、CD是光滑斜槽,它们的端点分别在半径为R和r的两个圆周上,延长线交于两圆周的相切点P,P为最低点。现有两个质量均为m的重物分别沿AB和CD由静止下滑。已知AP、CP和竖直方向的夹角分别为30°和45°,重力加速度g=10m/s2,则第13题图
A.重物沿AB下滑的加速度大小为m/s2,沿CD下滑的加速度大小为m/s2
B.重物沿AB下滑所用时间等于沿CD下滑所用的时间
C.若两斜面粗糙,则重物沿CD下滑所用时间小于沿AB 下滑所用时间
D.若两重物质量不相等,则重物沿AB下滑所用时间和沿CD下滑所用的时间不相等
二、不定项选择题(本题共3小题,每小题4分,共12分,在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以
上答案符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
14.下列说法正确的是
A.物体受恒力作用不可能做曲线运动
B.物体在做平抛运动时,任意相等时间内速度的变化量相等
C.洗衣机脱水、无缝钢管的制造都利用了离心运动
D.爱因斯坦的相对论时空观完全否定了牛顿力学的正确性
15.一物块以一定初速度滑上倾角为30°的固定斜面,运动过程中摩擦力大小f恒定,如图所示图线①②分别为物块机械能E和动能Ek与运动路程s的关系。重力加速度大小取10 m/s2,下列说法正确的是E(EK)/J
第15题图
A.物体质量的大小为7kg
B.物体所受摩擦力的大小为0.5 N
C.重力势能的最大值为40J
D.物体向上、向下运动过程中摩擦力做功相等
16.2023年11月,中国新一代粒子研究器“超级陶粲”装置正式启动,静电分析器是其重要组成部分。静电分析器的两电极之间存在如图所示的静电场,静电场中任意一点电场方向均沿半径方向指向圆心,大小均满足(k为与装置有关的常数,r为该点到圆心O的距离)。某次实验中四个相同粒子分别以一定的速度射入静电分析器,仅在电场力作用下, 甲、乙粒子由入射口P1垂直射入,从Q1、Q2射出,丙、丁粒子由入射口P2垂直射入,分别从Q2、Q3射出。已知P1和Q1、P2和Q2关于圆心O对称,Q1Q2=Q2Q3。下列说法正确的是第16题图
A.甲、乙、丙、丁四粒子均带正电
B.甲、丙两粒子的入射速率相等
C.甲、乙、丙、丁四粒子均垂直于端面出射
D.乙、丁两粒子动能变化量相等
第Ⅱ卷(非选择题 共49分)
17.(8分)(1)小王用如图甲所示的实验装置,探究“加速度与力的关系”。该同学找到若干规格相同质量较小的螺帽,远小于小车质量,实验时将螺帽放入小桶中,带动小车运动,利用纸带算出小车运动的加速度,改变放入螺帽的个数,重复多次实验。
第17题图甲
①除了图甲中所列的实验器材外,下列器材必需的是 ▲ 。
A.弹簧秤 B.秒表
C.刻度尺 D.低压直流电源
②关于小王在实验中的注意事项,下列说法正确的是第17题图乙
▲ (多选)
A.补偿阻力时小车不用连接纸带
B.每次增加螺帽时,要重新补偿阻力
C.拉小车的细绳必须平行于长木板
D.实验中释放小车时,装有螺帽的小桶要保持稳定,不能晃动
③小王通过实验获得图乙中的几条纸带,在小桶中分别放了1个、3个、5个螺帽,其中放了5个螺帽的纸带是 ▲ (填①、②或③)。第17题丙
16
8
4
0
(2)为了制作一个弹簧测力计,小孙同学选了A、B两根规格不同的弹簧(原长相同)进行测试,根据测得的数据绘出弹簧伸长量与所受拉力如图丙所示的图像,如果将A、B两根弹簧首尾串连在一起,那么这个新的弹簧测力计的量程是 ▲ N,如果将A、B两根弹簧并排连在一起,那么这个新的弹簧测力计的量程是 ▲ N。
18.(6分)某同学用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。现提供如下实验器材:电源E、电容器C、电阻箱R、毫安表G、单刀双掷开关S和导线若干。第18题图
丙
丁
(1)根据图甲电路在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整 ▲ 。
(2)用电流传感器替换毫安表,测出电路中的电流随时间变化的图像如丙图所示,电源输出电压为3V,则电容器的电容约为 ▲ F。(保留2位有效数字)
(3)现通过改变电路某一元件的参数对同一电容器进行两次充电,得到q-t图像如丁中①②所示,下列说法正确的是 ▲
A.曲线①对应电路中电阻箱的阻值较大 B.曲线②对应电路中电阻箱的阻值较大
C.曲线①对应电路中电源输出电压较小 D.曲线②对应电路中电源输出电压较小
19.(10分)如图所示,一滑块从倾角θ=37°的固定斜面顶端A由静止下滑,在C点正上方h=1.25m处有一小球,某时刻将小球由静止释放,小球与滑块恰好在C点相遇。已知斜面与水平面在B点平滑连接,滑块与接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2, AB段长l1=2.2m, BC段长l2=3.4m,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)滑块在斜面上运动的加速度大小a1;
(2)滑块运动到C点的速度大小vC;θ
A
B
C
第19题图
(3)小球刚释放时,滑块已运动的时间Δt。
20.(12分)如图所示,竖直平面直角坐标系xoy,第Ⅲ象限内固定有半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC,轨道的圆心在坐标原点O,B端在x轴上,C端在y轴上,同时存在大小为 ,方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限x=0与x=3R之间有大小为,方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为m,电荷量为q的带负电小球从B点正上方高2R处的A点由静止释放,并从B点进入圆弧轨道,重力加速度用g表示,求:
(1)小球经过C点时的速度大小vC;
(2)小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值;
(3)小球运动到y轴右侧后与x轴的交点坐标。
x
y
x=3R
E1
A
第20题图
E2
B
C
O
21.(13分)如图所示,一不可伸长的细线长为l=0.25m,一端固定于O点,另一端连接质量为m=1kg的滑块。滑块在O点正下方时,恰好位于水平传送带的左端点A。传送带右端点B连接两段光滑圆弧轨道BC、CD,B、D两点切线水平,两段圆弧半径均为R=0.5m,圆心角均为θ=37°,传送带与圆弧平滑连接。水平面MN与AB等高,M点位于D点正下方,滑块运动过程中可视为质点。现将滑块拉至P点(P、O等高且OP=l)静止释放,细绳恰好在A点断裂,滑块滑上水平传送带,传送带长为s=1m。若传送带静止,滑块恰好可以滑到C点,重力加速度g=10m/s2,求:
(1) 细线能承受的最大拉力T;
(2) 滑块与传送带间的动摩擦因数μ;
(3) 若传送带顺时针转动,滑块能沿圆弧轨道运动并从D点水平抛出,求落点到M点的距离x与传送带速度v之间的关系。
第21题图
命题: 衢州二中 金华一中(审校) 审核:春晖中学
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