浙北G2联考2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题
考生须知：
全卷分试卷和答卷。试卷4页，答卷2页，共6页。考试时间90分钟，满分100分。
本卷的答案必须做在答卷的相应位置上，做在试卷上无效；
请用黑色水笔或钢笔将班级、序号、姓名、座位号分别填写在答卷的相应位置上。
4.可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。
试 卷
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）
1．下列仪器测得的物理量单位中，属于国际制单位的基本单位的是（ ）
A B C D
2．如图所示是我国第三艘航空母舰“福建舰”，在2022年6月17日移出船坞下水按计划开展航行试验。下列情况中“福建舰”可视为质点的是（ ）
A．研究航行路线时 B．弹射舰载机时
C．移出船坞下水时 D．用操作仪把控方向时
3．关于如图四幅图像，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，洒水车在洒水过程中惯性变小
B．图乙中，篮球在空中上升时处于超重状态
C．图丙中，离心机分离血液时，血液受到离心力作用
D．图丁中，行进火车上向前射出的光，其相对地面的速度大于光速c
4．如图所示，绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上放有质量为m的物块，物块与圆盘保持相对静止。若物块与圆盘之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是（ ）
A．当转速足够大时，物块将发生离心运动
B．物块随圆盘一起运动时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
C．物块随圆盘一起运动时受到的摩擦力大小一定为μmg，方向指向圆心
D．因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动，所以物块所受力为0
5．女航天员刘洋乘坐神舟十四号飞船，再次执行太空飞行任务，将祖国的骄傲写满太空。“神十四”在离地面约400km高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．“神十四”的运行速度大于第一宇宙速度
B．“神十四”的运行角速度大于地球自转角速度
C．刘洋相对飞船静止时，处于平衡状态
D．刘洋在一个地球日（24小时）内能看到一次日出
6．如图所示，A、B两小球在距水平地面同一高度处，以相同初速度同时竖直向上抛出，运动过程中的机械能分别为和，加速度大小分别为和。已知，下列说法正确的是（ ）
A．若不计空气阻力，以抛出时所在的水平面为零势能面，
B．若不计空气阻力，以A球的最高点所在水平面为零势能面，
C．若两球受到大小不变且相等的空气阻力，则两球上升的过程中，
D．若两球受到大小不变且相等的空气阻力，则两球下落的过程中，
7．如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则( )
A．若a与b有相同的质量，打在感光板上时，b的速度比a大
B．若a与b有相同的质量，则a的电荷量比b的电荷量小
C．若a与b有相同的电荷量，则a的质量比b的质量大
D．若a与b有相同的电荷量，则a的质量比b的质量小
8．笔记本电脑机身和显示屏分别装有霍尔元件和磁体，实现开屏变亮，合屏熄灭。图乙为一块利用自由电子导电，长、宽、高分别为a、b、c的霍尔元件，通有方向向右的恒定电流。当合上显示屏时，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，元件前、后表面间产生电压，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭。则元件的（ ）
合屏过程中，前表面的电势比后表面的低
开屏过程中，元件前、后表面间的电压变大
若磁场变强，可能出现闭合屏幕时无法熄屏
开、合屏过程中，前、后表面间的电压U与b无关
9．静电纺纱是利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷，在电场力作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工艺。如图所示为其电场分布简图，下列说法正确的是（ ）
A．虚线可能是等势线
B．电场强度EC＜EB＜EA
C．负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能
D．在C点静止释放一电子，它将在电场力作用下沿着虚线CD运动
10．如图所示是磁电式电表的结构示意图。磁电式电表由固定的蹄形磁铁（图中只画出了一部分）、极靴、圆柱形铁芯、绕在铝框上的铜质线圈、下端带有平衡锤的指针等组成。指针与铝框固定在一起，可绕转轴转动。则（ ）
A．铝框转动时框内没有感应电流
B．圆柱形铁芯使得极靴间形成匀强磁场
C．比较电表接线柱连线与不连线时指针相对表盘的运动情况，可判断电表内部是否存在断路的故障
D．用电表测量时线圈左右两侧所受安培力方向不随线圈同步转动
11．回旋加速器的工作原理示意图如图所示．置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略；磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U。若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为＋q，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是( )
A．加速电压越大，质子出射速度越大
B．质子离开回旋加速器时的最大动能与D形盒半径成正比
C．该加速器加速α粒子时，交流电频率应变为2f
D．质子在回旋加速器中运动的时间为
12．如图所示，一架战斗机沿水平方向匀速飞行，先后释放三颗炸弹，分别击中山坡上水平间距相等的A、B、C三点。已知击中A、B的时间间隔为，击中B、C的时间间隔为，释放炸弹的时间间隔分别为、。不计空气阻力，则（ ）
A． B．
C． D．
13．某款电动自行车的内部电路可简化为如图所示，电源铭牌上标有“36V，12Ah”字样。正常工作时，电源的输出功率为180W，工作效率为75%，电动机机械效率为80%。已知自行车运动时受到阻力恒为40N。正常工作时（ ）
A．电动机两端电压为36V
B．电动机的电流约为5A
C．自行车匀速行驶的最长时间约为1.8h
D．自行车匀速行驶的最远距离约为30km
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14．如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是( )
A．开关S闭合瞬间
B．开关S由闭合到断开的瞬间
C．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动
D．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动
15．小张用多用表的欧姆挡测量一个带铁芯变压器线圈的电阻。小杨两手分别握住线圈裸露的两端让小张测量，测量时表针摆过了一定角度。正当小张将表笔与线圈脱离时，小杨有电击感。下列说法错误的是（ ）
A．实验中小张也有电击感
B．表笔与线圈脱离前后通过小杨的电流方向不变
C．若未放置铁芯，小杨电击感减弱
D．小杨有电击感，是因为表笔与线圈脱离后流过线圈的电流突然变大
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．（14分）（Ⅰ）在“探究电磁感应产生的条件”实验中，正确的连线应选择图1中的_____（选填“甲”或“乙”）；选择正确的连线后，电键突然闭合的瞬间，灵敏电流计的指针偏转的最大角度如图2所示。在小螺线管中插入铁芯，待指针稳定后，再将电键突然断开的瞬间，指针偏转的最大角度是图3中的_______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。
（Ⅱ）某学习小组通过实验测量电源的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
旧干电池E一节(电动势约1.5V，内阻约1Ω)
电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)
电流表A(量程0.6A，内阻约1Ω)
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)
开关一个，导线若干
（1）为完成实验，用笔画线代替导线，请在图甲上完成实物图的连接。
（2）实验中选用旧干电池，原因是______________________________________(简述理由)。
（3）通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据画出了U－I图线，如图乙所示。由图线可以得出此干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(结果均保留3位有效数字)
（4）由于电表内电阻的影响，测量结果会有误差。U－I图像(如图丙)中，实线是根据实验数据描点作图得到的U－I图像。若没有电表内电阻影响的理想情况下，在U－I图像中用虚线定性地描绘出电压U随电流I变化的图线。(不用直尺、不用虚线作图均不得分)
17．（8分）公元前2690年左右建造的胡夫金字塔是现今发现最大的金字塔。胡夫金字塔三角面斜度52°，每块石头平均重2.5吨。某校选修课的兴趣小组通过查阅大量资料得知其中一种观点是认为建造时将石头采用回旋斜面运送到高处，如下图甲模型：一批工人合力将一块在斜面底部的重达3吨的石料拉至斜面顶端，已知斜坡底边长240m，倾角为α＝37°，石料与斜坡的动摩擦因数是μ＝0.5，假定每个工人一直用最大拉力沿前进方向拉石料，且最大拉力均为F＝300N，sinα＝0.6，cosα＝0.8。求：
（1）每次工作至少需要多少工人才能运送石料的任务；
（2）假设在斜坡顶端绳子突然断裂，石料在斜坡上往下滑时加速度的大小；
（3）在上一问中石料从坡顶由静止开始滑到坡底速度的大小。
18．（11分）如图甲所示，某同学利用乐高拼装积木搭建一游戏轨道，其结构简图如图乙所示。该轨道由固定的竖直轨道AB，半径分别为r=0.4m、0.5r、1.5r的三个半圆轨道BCO3、O3DO1、FGH，半径为r的四分之一圆弧轨道O1E，长度L=1m的水平轨道EF组成，轨道BCO3和轨道O1E前后错开，除水平轨道EF段外其他轨道均光滑，且各处平滑连接。可视为质点的滑块从A点由静止释放，恰好可以通过轨道O3DO1的最高点D，不计空气阻力。
（1）求A、C两点的高度差h；
（2）要使物块至少经过F点一次，且运动过程中始终不脱离轨道，求滑块与水平轨道EF间的动摩擦因数的范围；
（3）若半圆轨道O3DO1中缺一块圆心角为的圆弧积木（I、J关于对称），滑块从I飞出后恰能无碰撞从J进入轨道，求的值。
19．（11分）如图甲所示，有两根竖直的平行金属导轨，间距L＝1m。导轨所在空间有两宽度均为D＝0.8m的匀强磁场区域，B1方向垂直导轨平面向外，B2方向垂直导轨平面向里，其边界均与导轨垂直，两磁场的间距为H(H未知)。“联动双杆”(两根长为L的金属杆ab和cd用长度为D的刚性绝缘轻杆ef连接构成)的总质量为m＝2.5kg，两杆的电阻均为R＝1Ω(其余电阻不计)。t＝0时刻“联动双杆”在垂直ab边竖直向上的恒定的拉力F＝24N作用下从静止开始运动(始终与轨道接触良好，摩擦阻力不计)，依次经过两匀强磁场区域，其向下运动过程中的速度与时间的关系如图乙所示。已知t1＝5s时，cd杆刚好到达B1区域边界线PP′，“联动双杆”便开始匀速运动；t2＝5.5s时，cd边刚好到达B2区域的边界线MM′便撤去拉力F。求：(g＝10m/s2)
（1）匀强磁场磁感应强度B1的大小；
（2）两磁场的间距H和磁感应强度B2的大小；
（3）t1＝5s至t3＝5.8s过程中ab杆中产生的焦耳热。
20．（11分）如图1所示是一个电子检测装置的示意图，两块长度为d且平行正对的金属板M、N相距为d，板间加有如图2所示的交变电压。M、N右侧区域存在垂直纸面向里且范围足够大的匀强磁场N右侧边缘。O点正下方存在着长度足够长的收集板，收集板通过电流表与大地相连。M、N左端连线中点处有一粒子源S，它沿两板间中轴线方向持续均匀射出速度为、质量为m、电荷量为-e的电子。已知交变电压最大值，匀强磁场磁感应强度，S在单位时间内发射的电子数为n，交变电压周期，电子打到两极板即被吸收，不计电子重力。求：
（1）时刻进入极板间的电子打在收集板的位置离收集板顶端O点的距离；
（2）收集板上能被电子打到的区域长度；
（3）若题给条件下电流表有确定示数，求通过电流表的电流I；
（4）若电子射入的速度范围为，试推导通过电流表的电流i与v的关系式。浙北G2期中联考2023学年第一学期高二物理试题
答 案
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 A A B D D D C C D B C
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的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2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
题号 14 15
答案 AC ABD
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．(14分)（Ⅰ）甲 (2分) D (2分)
（Ⅱ）（1）(2分)
（2）旧干电池内阻较大，容易测量，实验误差小 (2分)
(3)1.48(1.46～1.49均可 ) (2分) 1.36(1.32～1.38均可) (2分)
(4) (2分)
17．(8分) (1)100 (2)2m/s2 (3)20m/s
【解析】 (1)根据受力分析可知，要将石料拉至斜坡顶端，则
nF＝mgsinα+μmgcosα（2分），代入数据可知n＝100，
即至少需要100人才能完成运送石料任务。（1分）
(2)设石料的质量为m，在斜坡上绳子断裂之后，石料的加速度为
a＝（2分），a＝2m/s2（1分）。
(3)斜面长为x＝，根据运动学公式 v2 v02＝2ax（1分），可知 v＝20m/s（1分）。
18．(11分)（1）；（2）；（3）
【详解】（1）滑块恰好经过，重力提供向心力（1分）
滑块从A到D，根据动能定理（2分）
联立解得（1分）
（2）若恰好滑到点停下，根据动能定理
解得（1分）
当到点速度为零，根据动能定理
解得（1分）
当返回时不超过点，根据动能定理
解得（1分）
综上可得滑块与水平轨道EF间的动摩擦因数的范围（1分）
（3）点到点过程中根据动能定理（1分）
设点到最高点时间为，则有
（1分）
解得
可得，另一解舍去。（1分）
19.(11分) (1)1T (2)0.2m 4T (3)8J
解析 (1)对杆由牛顿第二定律得mg－F＝ma（1分）
解得a＝0.4m/s2，v＝at1＝2m/s
双杆在B1磁场区域中匀速直线运动过程，
由平衡条件得F＋B1IL＝mg（1分）
其中I＝
联立解得B1＝1T（1分）
(2)进入B2区域之前x1＝v(t2－t1)＝1m（1分）
H＝x1－D＝0.2m（1分）
当cd杆进入磁场B2后，由平衡条件得mg＝B1I′L＋B2I′L（1分）
其中I′＝（1分）
解得B2＝4T（1分）
(3)由t1至t3匀速运动过程，由动能定理得
2mgD－WF－W克安＝0（1分）
其中WF＝Fx1，（1分）
Q＝W克安＝8J. （1分）
20．(11分)（1）；（2）；（3）；（4）见解析
【详解】（1）时刻，电子在电场中不偏转，直接进入磁场
（1分）
电子打在收集板的位置离收集板顶端的距离处位置 （1分）
（2）射入磁场的粒子速度为，它在磁场中圆弧对应的弦长为
（1分）
（1分）
即只要射出磁场，粒子向下打到的点的距离恒等于，收集板上能被电子打到的区域长度也等于；
（3）粒子竖直方向的偏移量表达式为
电压为，（1分）
，则恰好射出对应时候，对应的电压值（1分）
即
所以电流值为（1分）
（4）设不同速度对应偏移量时候对应的电压为
（1分）
（1分）
得出
（1分）
（1分）
