浙江省北斗星盟2021-2022学年高二上学期12月阶段性联考物理试题（Word版含答案）

北斗星盟2021-2022学年高二上学期12月阶段性联考
物理试题
考生须知：
1．本卷共11页满分100分，考试时间90分钟；
2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、学号和姓名；考场号、座位号写在指定位置；
3．本卷部分题目以相同题号不同试题呈现，请学习选择性必修Ⅰ同学请完成对应题号为（选修Ⅰ）的试题，学习选择性必修Ⅱ同学请完成对应题号为（选修Ⅱ）的试题，切勿重复答题，重复答题的只计一题得分；
4．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；
5．考试结束后，只需上交答题纸。
选择题部分（共45分）
一、单项选择题（本题共13个小题，每小题3分，共39分；每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求，多选、错选均不得分。）．
1．2021年11月22日，我国首台具有完整自主知识产权的雪蜡车近日在新疆温泉县首次投入使用。
下列是雪蜡车在工作过程中涉及的一些物理量，其中是矢量的（ ）
A．位移 B．转速 C．速率 D．电流
2．在物理学的发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列说法符合物理学史的是（ ）
A．牛顿测出了万有引力常量 B．安培发现了电流的磁效应
C．洛伦兹发现了磁场对通电导线的作用力 D．法拉第根据电磁感应现象自制了史上第一台发电机
3．第十三届中国国际航空航天博览会于2021年9月28日在广东省珠海市国际航展中心正式开幕，若航展会中有两架飞机甲乙在平直航道上同向飞行，速度—时间图像如图所示，由此可知（ ）
A．时刻，甲的加速度小于乙的加速度
B．时间内，甲的位移大于乙的位移
C．和两时刻，甲乙都处在同一位置
D．时间内，甲的速度变化量大于乙的速度变化量
4．图为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点，其中A、B两点位置关于避雷针对称，下列说法正确的是（ ）
A．B点的电场方向从B指向C
B．某正电荷从C点移动到B点，电场力做负功
C．某负电荷在C点的电势能小于在B点的电势能
D．A、B两点的场强相同，B点的场强大于C点的场强
5．如图所示，弟弟坐在滑梯顶端观察学习姐姐从滑梯上滑下的动作姿势，下列说法正确的是（ ）
A．滑梯对弟弟的作用力竖直向上 B．姐姐从顶端静止滑下的过程中始终受力平衡
C．姐姐对滑梯的压力是由滑梯发生形变产生的 D．若姐姐背起书包则无法从滑梯上滑下
6．2021年5月15日7时18分，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。已知火星质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g。如图为模拟的“天问一号”环绕火星变轨的示意图，则下列说法正确是的（ ）
A．“天问一号”探测器在绕火星沿圆轨道1运动时的加速度不变
B．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的比值约为
C．“天问一号”在轨道3上P点的加速度小于在轨道2上P的加速度
D．“天问一号”着落火星表面的过程中机械能守恒
7．（选修Ⅰ）如图所示，粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手，木筷就在水中做简谐运动。运动过程中木筷受到的合力F、动能Ek随位移x，运动的速度D、位移x随时间t变化的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（选修Ⅱ）速度选择器是质谱仪的重要组成部分，它可以将具有某一速度的粒子挑选出来。图中左右两个竖直的金属板分别与电源的负极和正极相连，金属板内部的匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B。一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器，然后通过平板S上的狭缝P进入另一磁感应强度为B'的匀强磁场，最终打在A点上。不计粒子的重力。下列表述正确的是（ ）
A．粒子带负电
B．速度选择器中的磁场方向为垂直于纸面向外
C．能沿直线通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D．所有打在A点的粒子的质量都相同
8．（选修Ⅰ）如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图，其波速为200m/s，P是平衡位置为m处的质点，Q是平衡位置为m处的质点，下列说法中正确的是（ ）
A．图示时刻质点Q向下运动
B．从图示时刻开始，经过0.01s，质点P通过的路程一定为0.1m
C．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率一定为50Hz，振幅一定为10cm
D．若该波传播中遇到宽约4m的障碍物，能发生明显的衍射现象
8．（选修Ⅱ）下列现象中利用的主要原理与电磁感应无关的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．如图甲所示，微安表的表头在运输过程中，要用导线把两个接线柱连起来
B．如图乙所示，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘很快静止下来
C．如图丙所示，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内金属能迅速熔化
D．如图丁所示，放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内壁放一环形电极，通电后液体就会旋转起来：
9．（选修Ⅰ）对如图所示的图片，下列判断正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．图甲是圆盘衍射的图样，中心的亮斑被称为“泊松亮斑”
B．图乙内窥镜的原理是利用了光纤对光的折射
C．图丙中等间距的明暗相间的条纹是光的单缝衍射图样
D．图丁中观看立体电影的眼镜利用了光的干涉
9．（选修Ⅱ）如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反的电流，cd中电流大于ef中电流，a、b两点位于两导线所在的平面内，b到两导线的距离相等，下列说法正确的是（ ）
A．a点磁场方向垂直纸面向里 B．b点的合磁场方向为零
C．cd导线受到的安培力方向向右 D．导线cd受到的安培力大于导线ef受到的安培力
10．（选修Ⅰ）如图所示，一个可看做质点的物体从时刻开始由静止做直线运动，0～4s内其合外力随时间变化的关系图线为一正弦函数下列判断正确的是（ ）
A．0～2s内合外力的冲量先增大再减少 B．0～4s内合外力的冲量为零
C．2s末物体的速度方向发生变化 D．1s末物体的动量变化率为零
10．（选修Ⅱ）如图所示，是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电 B．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
C．电感线圈中的电流正在减小 D．电感线圈中的磁场能正在减小
11．在如图所示的电路中，、均为定值电阻，为滑动变阻器，电压表电流表均为理想电表，当滑动变阻器的触头从左端滑至右端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数增大 B．电流表的示数增大
C．电路的总功率减小 D．电阻上的功率增大
12．图甲为排球课的某个场景。小睿同学将排球从A点水平击出，排球飞到B点时，被小睿同学垫起，球向斜上方飞出后落到A点正下方且与B点等高的D点，排球运动的最高点为C，C点与A点高度相同，不计空气阻力，将排球飞行过程简化为乙图。下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．排球在两次飞行过程中的时间相等 B．排球到达B点的速率比离开B点的速率大
C．排球在A点、C点两处的动能相等 D．两次飞行过程中重力对排球做的功相等
13．世界上首辆面向大众的太阳能电动车（SEV）Sion已经投入生产，该车以柔性高效的薄膜太阳能电池组件为核心技术，在一定的光照条件下，通过光电转化及储能等，将太阳能转化为汽车驱动动力。已知该车的太阳能薄膜面积达到5m2左右，将光能转化为电能的效率为32%，整车质量仅600kg，太阳光到达地面每平方米的辐射功率约为W，车上安装有转换率为90%的电动机。某次，电动机以10kW的输出功率启动，汽车最大行驶速度为36km/h。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车（ ）
A．以最大速度行驶时牵引力大小为800N
B．太阳能电池组件一天最多可储存38.4kWh能量
C．保持36km/h的速度行驶1h需要有效光照约为6.94h
D．仅用太阳能电池组件供电该车可达到10m/s的最大行驶速度
二、不定项选择题（本题共3个小题，每小题2分，共6分；每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题意，全部选对得2分，有漏选得1分，有选错得0分。）
14．如图所示，光滑平台与长m的水平传送带等高平滑连接，轻质弹簧自由伸长时右端刚好与平台右端对齐。现用质量为kg可视为质点的小滑块压缩弹簧并锁定，此时弹簧的弹性势能为J。水平传送带顺时针转动的速度为m/s，某时刻弹簧解除锁定，小滑块被弹出滑块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A．小滑块在传送带上一直做减速运动
B．当小滑块到达传送带右端的过程中克服摩擦力做功为12J
C．若小滑块与传送带有相对运动时会在传动带上留下痕迹，则痕迹长度为lm
D．当小滑块到达传送带右端的过程中摩擦产生的热量为10J
15．（选修Ⅰ）如图所示，由不同频率的a、b两种单色光组成的复色光沿半圆形玻璃砖的半径MO方向以入射角射向玻璃砖的圆心O，其出射光束OP中只有a光，且出射光束的出射角。则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃砖对a光的折射率比对b光的折射率小 B．ab两种单色光在玻璃砖中的传播速率之比为4：5
C．ON光束中只有b光 D．玻璃对a光的折射率为
15．（选修Ⅱ）小睿用手摇发电机接变压器给规格为“220V，60W”的灯泡L供电，当他匀速转动发电机的手柄时，灯泡正常发光。其原理简化图如下，已知匀强磁场的磁感应强度大小为T线圈面积为0.1m2，共50匝，不计内阻。变压器可视为理想变压器，其原副线圈匝数比为5：44，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。下列说法正确的是（ ）
A．理想电压表的示数为25V
B．手柄的角速度为5rad/s
C．从图示位置开始计时，发电机产生的电动势瞬时值表达式为（V）
D．图示位置穿过线圈的磁通量为0，发电机产生的电动势瞬时值最大
16．（选修Ⅰ）很多高层建筑都会安装减震耗能阻尼器，用来控制强风或地震导致的振动。台北101大楼使用的阻尼器是重达660吨的调谐质量阻尼器，阻尼器相当于一个巨型质量块。简单说就是将阻尼器悬挂在大楼上方，它的摆动会产生一个反作用力，在建筑物摇晃时往反方向摆动，会使大楼摆动的幅度减小。关于调谐质量阻尼器下列说法正确的是（ ）
A．阻尼器做受迫振动，振动频率与大楼的振动频率相同
B．阻尼器与大楼摆动幅度相同
C．阻尼器摆动后，摆动方向始终与大楼的振动方向相反
D．阻尼器摆动幅度不受风力大小影响
16．（选修Ⅱ）很多高层建筑都会安装减震耗能阻尼器，用来控制强风或地震导致的振动。上海中心大厦使用重达1000吨的“上海慧眼”作为阻尼器。阻尼器采用的是电磁原理消能减震的技术其建筑的主体结构在遭遇强风或地震时发生振动，吊挂在结构顶部的阻尼器就会带动磁钢组件在固定的铜板上进行相对移动，从而将系统振动的能量转化为内能。关于减震耗能阻尼器的工作原理，下来说法正确的是（ ）
A．铜板中产生电涡流的原因是穿过铜板的磁通量在变化
B．磁钢组件摆动得越快，铜板上产生的电涡流越小
C．采用铜板是因为铜的导电性能好，产生的电涡流大、阻尼大
D．阻尼器摆动幅度不受风力大小影响
非选择题部分（共55分）
17．（1）（3分）
在“探究加速度与力质量的关系”实验中，
①如图（a）所示调整左端的滑轮，使细线与长木板平行，其目的是
A．使小车受到合外力等于细线拉力 B．使小车受到细线的拉力为恒力
C．使细线的拉力等于砝码及砝码盘的重力 D．使小车受到合外力等于砝码及砝码盘的重力
②小睿在研究加速度与力的关系时，在做好阻力补偿后，打出了几条纸带。下图为其中的一条，每隔4个点取一个计数点，计数点对应刻度尺的刻度如图（b）所示。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则小车的加速度 m/s2（结果保留3位有效数字）。根据实验数据可判断，该次实验 （填“符合”或“不符合”）本实验的要求。
（2）（选修Ⅰ）（4分）
小睿同学用如图（c）所示装置，通过形状相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律（球A运动到水平槽末端时刚好与B球发生碰撞）。
①除了测量A球的质量m1、B球的质量m2、水平位移SOP、SOM和SON外，还需测量 ；若系统动量守恒，则应有关系式： ；
②下列说法正确的是
A．复写纸铺好后不能再移动
B．轨道有摩擦，但不会对实验造成影响
C．小球落到复写纸上弹起后立即用手接住，防止再次落在复写纸上
D．斜槽末端的切线必须水平，目的是为了使两球碰撞时动能无损失
（2）（选修Ⅱ）（4分）
小睿在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，除如图（d）所示的可拆变压器外。
①在下列器材中，还需要的是
A．开关 B．低压交流电源 C．低压直流电源 D．直流电压表 E．多用电表
②实验中，变压器的原线圈接“0、8”接线柱，副线圈接“0、4”接线柱，副线圈用多用表交流10V档测量电压，如图（d）所示，则电压读数为 V，原线圈两端电压可能为 （从下面
选项中选择）．
A．1.8V B．6.6V C．7.4V D．8.7V
18．（7分）
在“测定电池的电动势和内阻”实验中
（1）小睿同学连接好电路准备开始实验，开关已断开，如图（a）所示，请你替小睿指出电路中两处问题：
， ；把电路改正后，某次实验电表如图（b）所示，则读数为 V．
a b
（2）小睿同学，他完成了按图（c）甲图电路的实验后，又按乙图电路重新做了一遍，且把二次实验的U-I图像画在同一坐标纸上，如图（d）所示，则按甲图电路得到的图线应为 （选填：图1、图2），结合图像中你认为较为理想的那次实验，求出二节干电池的电动势 V（保留3位有效数），内电阻 Ω（保留2位有效数字）．
c d
19．（9分）
中国传统节日端午节的“龙舟赛”深受全国人民的喜爱，图为2021年丽水龙舟赛的盛况，假设某一龙舟的运动过程可简化为从静止开始以的匀加速直线运动，然后速度m/s做匀速直线运动，冲过终点线后，龙舟自由滑行，做匀减速直线运动，直到停止，整个过程总位移m，用时s，g取10m/s2，试求：
（1）龙舟在加速过程位移的大小；．
（2）龙舟匀速运动持续的时间和匀减速过程的加速度大小；
（3）在减速过程中，独立坐在船头的队员与龙舟无相对运动，质量为60kg，求龙舟对这位队员的作用力F的大小．
20．（12分）
科技节上同学设计了一个如图所示的装置，该装置由圆弧型管道AB、竖直圆管道CC'、水平轨道BC和CD减速轨道以及弹性挡板组成。在O点用长m的细线悬挂质量为kg的滑块（可看做质点），在O点正下方0.8m处固定一枚钉子P，现将滑块拉至与竖直方向成由静止释放，细线摆至竖直位置碰到钉子恰好断裂，滑块正好从A点水平进入固定光滑的圆弧型管道AB，该管道由两个半径均为m的圆形细管组成，A、B两管口切线水平，O1、O2为两细管道圆心，0102连线与竖直线间的夹角，水平轨道BC、C'D中间连接着半径为r的光滑竖直圆轨道CC'，其中m，滑块与水平轨道动摩擦因数均为，各轨道间均平滑连接，C、C两点稍错开，D处有一弹性挡板，滑块与挡板碰撞后以等大反向速度被弹回。（g取10m/s2）求：
（1）摆动过程中细线所受最大拉力的大小；
（2）若m，请判断滑块最终停在什么位置；
（3）请分析在r小于3m的情况下取不同值时，滑块在减速直轨道所停的位置与r的关系．
21．（10分）
如图甲所示是某示波管的示意图，由阴极发出的电子经电压为的加速电场加速后，沿中心线连续地射入竖直偏转电场，并从另一侧射出打到竖直放置的荧光屏上。已知偏转电场两极板间距为d，极板长L，电子质量为m，带电量为e，电子的初速度为零，偏转极板右端到荧光屏之间的距离也为L，电子在加速电场中加速时间极短，不计电子之间的相互作用力。求
（1）电子飞出加速电场时的速度
（2）要使电子能从偏转电场中飞出，求竖直偏转电压U的取值范围
（3）在满足（2）问条件下，当竖直偏转电压为时，电子刚好打在荧光屏上的P点。此后，加速电压在范围内微小变化，电子仍能飞出偏转电场，荧光屏上出现了一条亮线，求亮线的长度y．
22．（选修Ⅰ）（10分）
近日北方持续降温，很多公园里的湖水已经结冰，小睿和小刘同学周末来到公园游玩，他们把木板当成溜冰板，小睿坐在板尾，小刘坐在板头，当他们从岸边溜出后，小睿同学突然想到背包留在岸边，他们马上将溜冰板停下，准备跳回岸边取包，此时板尾离岸边m。已知小睿同学在体育课上立定跳远的最好成绩为m，两同学质量均为kg，木板长m质量kg，起跳时人做的功等于系统机械能的增量，不计冰面及空气阻力，视两同学为质点，那么
（1）小睿在体育课上取得最好成绩时，求人起跳速度与地面的夹角和做功的最大值；
（2）若本次小睿准备起跳时速度与水平面的夹角与（1）问相同。试通过计算说明小睿能否顺利跳上岸。
（3）条件同（2），小刘建议小睿通过助跑的方式跳跃上岸，两人先换个位置，小刘靠侧边让出小睿助跑的过道。小睿同学至少要相对地面多大的速度跑到板尾才能顺利跳上岸
22．（选修Ⅱ）（10分）
在倾角为的两条光滑平行金属导轨上，放一根质量为m、电阻忽略不计的金属棒ab，假设整个空间有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于轨道平面向上，导轨宽度为L，电阻为R，电源电动势为E，电源内阻为r（导轨电阻不计），电容器的电容为C。求：
（1）当S接通1时，ab棒静止释放后的稳定的速度；
（2）当S接通2时，ab棒静止释放后开始向下运动，那么ab棒稳定的速度；
（3）当S接通3时，ab棒静止释放后ab下滑距离s，这个过程中电容器储藏的电能；
（4）在（3）问情况下，定性描绘出此时电容器两端的电压u与下滑距离s的关系图像．
北斗星盟2021-2022学年高二上学期12月阶段性联考
物理参考答案
参考答案：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
A D B B A B C D A B D B C BC AD AC
17．（1）①（B） ②1.42m/s2 不符合
17．（2）①直径d ②B、C
17．（2）①A、B、E ②3.7V D（实际变压器，肯定要比7.4V大）
18．（1）滑变接入电路的阻值没调到最大；开关不能控制伏特表
（2）图1
19．解（1）龙舟做匀加速直线运动，
根据速度-位移关系式
可得m
（2）设龙舟匀加速时间为，则有
解得：s
（3）
20．解：
（1）
解得N
（2）
所以小球停在BC轨道上的某点
m
（3）当，即时，
小球停在BC轨道上，B点右侧1m处。
当，即时，
小球停在轨道上的某点。
解得m
小球停在D点左侧1m处。
已知
当，即时，
小球停在B点右侧1m处。
21．解：
（1）设电子经电压加速后的速度为
由动能定理可知，
得
（2）电子进入偏转极板后做类平抛运动
水平方向
竖直方向
得
竖直偏转电压的取值范围为
（3）假设打到P点时，电子飞离极板的速度与水平方向成角
22．（选修Ⅰ）解：
（1）设速度与水平方向成，水平方向，竖直方向。
，，
最远则应有起跳，
（2）设小睿同学起跳速度为，船的速度为．且与水平方向夹角为最远。
那么起跳过程水平方向动量守恒
根据能量守恒关系有
由上题可知此时跳处距离为
（3）将木板和人看成系统，整个过程系统动量守恒，
设在小睿跑到船尾的速度为，此时木板和小刘组成系统速度为，则
由于在跑动过程小睿和小刘及木板整个系统动量守恒。故在跑动过程中小睿的速度就是小刘及木板速度的两倍，那么跑动过程中木板后退的距离为．小睿前进的距离为
故当起跳瞬间木板尾部距离岸边为
设当小睿跑到木板尾部起跳后速度为，木板和小刘速度为。
由（1）可知
综上可求
22．（选修Ⅱ）
（1）ab棒稳定后受力平衡，故有
（2）ab棒下滑切割产生反电动势，然后使安培力反向与重力下滑分力平衡。
（3），
ab棒运动过程受到安培力和重力、支持力，沿运动方向有
整理得：
可见ab棒沿轨道向下匀加速运动，
由于能量守恒
（4）作出图像就给分