高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高二物理考試卷本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用楻皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.下列物理量都是用比值定義的物理量，在用比值定義物理量的特點(diǎn)上，不同于其他三個(gè)物理量的是（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度 B.電容C.電場(chǎng)強(qiáng)度 D.加速度【答案】D【解析】ABC．比值定義法的特點(diǎn)是物理量由物質(zhì)本身屬性決定，與定義式中的分子、分母無關(guān)。磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義為，由磁場(chǎng)本身決定，與、、無關(guān)，屬于比值定義。電容的定義為，由電容器結(jié)構(gòu)決定，與、無關(guān)，屬于比值定義。電場(chǎng)強(qiáng)度的定義為，由電場(chǎng)本身決定，與、無關(guān)，屬于比值定義。在用比值定義物理量的特點(diǎn)上，ABC選項(xiàng)相同，故ABC不符合題意；D．加速度，雖然形式為比值，但的實(shí)際大小由外力和質(zhì)量決定（），不是物質(zhì)本身屬性決定，因此不同于其他三個(gè)，故D符合題意。另ABC定義的是狀態(tài)量，D定義的是過程量，故D符合題意。故選D。2.分子力與分子間距離的關(guān)系圖像如圖甲所示，圖中r0為分子斥力和引力平衡時(shí)兩個(gè)分子間的距離；分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖像如圖乙所示，規(guī)定兩分子間距離為無限遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為0。下列說法正確的是（）A.當(dāng)分子間距離時(shí)，斥力大于引力B.當(dāng)分子間的距離時(shí)，引力小于斥力C.分子間距離從減小到的過程中，分子勢(shì)能減小D.分子間距離從無限遠(yuǎn)減小到r0的過程中，分子勢(shì)能先減小后增大【答案】A【解析】AB．當(dāng)分子間的距離時(shí)，斥力大于引力，當(dāng)時(shí)，引力大于斥力，故A正確，B錯(cuò)誤；C．分子間距離從減小到的過程中，分子勢(shì)能增大，故C錯(cuò)誤；D．分子間距離從無限遠(yuǎn)減小到的過程中，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，光滑定滑輪固定在天花板上，輕繩繞過定滑輪，一端豎直懸掛質(zhì)量為2m的小球，另一端連接質(zhì)量為2m的圓環(huán)，圓環(huán)套在粗糙水平桿上。一水平向左的力作用在圓環(huán)上，使輕繩和桿之間的夾角為，整個(gè)系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.桿對(duì)圓環(huán)支持力的方向豎直向下B.桿對(duì)圓環(huán)支持力的方向豎直向上C.桿對(duì)圓環(huán)摩擦力的方向一定向右D.桿對(duì)圓環(huán)摩擦力的方向可能向左【答案】B【解析】對(duì)小球P，根據(jù)平衡條件知，輕繩的拉力大小可得對(duì)圓環(huán)，對(duì)其受力正交分解，有解得，又可知得桿對(duì)圓環(huán)支持力的方向豎直向上，桿對(duì)圓環(huán)沒有摩擦力，故B正確。4.福建艦是我國(guó)完全自主設(shè)計(jì)建造的彈射型航空母艦。在始終靜止的福建艦上進(jìn)行的電磁驅(qū)動(dòng)彈射測(cè)試中，配重小車自甲板前端水平射出，落至海面上，簡(jiǎn)化模型如圖所示，配重小車1和小車2先后進(jìn)行彈射測(cè)試，軌跡分別為曲線1和曲線2，M、N為兩次彈射的落水點(diǎn)，配重小車1的質(zhì)量大于配重小車2的質(zhì)量，忽略空氣阻力，配重小車可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.小車1在M點(diǎn)的速度小于小車2在N點(diǎn)的速度B.兩小車在空中運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化率不相等C.兩小車在空中運(yùn)動(dòng)過程中重力的平均功率滿足D.兩小車落水瞬間重力的瞬時(shí)功率滿足【答案】A【解析】A．配重小車離開甲板后做平拋運(yùn)動(dòng)，下落高度相等，根據(jù)，可知下落時(shí)間相等，豎直方向的分速度為則根據(jù)，可知水平初速度大小關(guān)系為，故A正確；B．兩小車在空中運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化率都為g，故B錯(cuò)誤；C．因下落高度相等，下落時(shí)間相等，根據(jù)，可知兩小車在空中運(yùn)動(dòng)過程中重力的平均功率滿足，故C錯(cuò)誤；D．小車落水瞬間重力的瞬時(shí)功率，豎直方向的分速度相等，可知兩小車落水瞬間重力的瞬時(shí)功率滿足，故D錯(cuò)誤。故選A。5.水上樂園的游客在蹦床上規(guī)律地跳動(dòng)時(shí)，水面被激出一圈圈水波，水波在xOy水平面內(nèi)傳播，波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)，波面為圓形。t=5s時(shí)刻，部分波面的分布情況如圖甲所示，其中虛線表示波谷，實(shí)線表示相鄰的波峰，A（0，6m）處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，z軸以豎直向上為正方向。下列說法正確的是（）A.水波的波長(zhǎng)為3mB.水波傳播速度為0.75m/sC.t=7s時(shí)，x軸上x=9m處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置D.t=11s時(shí)，x軸上x=12m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷【答案】D【解析】AB．由題圖甲可知，該波的波長(zhǎng)由題圖乙可知，該波的周期波速，故AB錯(cuò)誤；C．由題圖乙可知，t=7s時(shí)A處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷，x軸上x=9m處的質(zhì)點(diǎn)與A處的質(zhì)點(diǎn)相差半個(gè)波長(zhǎng)，所以t=7s時(shí)，x軸上x=9m處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰，故C錯(cuò)誤；D．x軸上x=12m處的質(zhì)點(diǎn)與A處的質(zhì)點(diǎn)相差一個(gè)波長(zhǎng)，t=11s時(shí)，x軸上x=12m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷，故D正確。故選D。6.如圖所示，電路中六盞燈泡完全相同，其中兩盞燈泡與理想變壓器的原線圈串聯(lián)接在交流電源上，另外四盞燈泡并聯(lián)接在副線圈的兩端，六盞燈泡恰好同時(shí)正常發(fā)光，則交流電源的電壓與副線圈兩端的電壓之比為（）A.2:1 B.4:1 C.6:1 D.8:1【答案】C【解析】設(shè)燈泡的額定電壓為UL，額定電流為IL，原線圈輸入電壓為U1，根據(jù)理想變壓器原、副線圈功率相等，可得則交流電源的電壓交流電源的電壓與副線圈兩端的電壓之比故選C。7.圖為一四分之一圓環(huán)形透明介質(zhì)的橫截面，其中E、F兩點(diǎn)將圓弧BC三等分，M、N將圓弧AD三等分，入射角為θ的單色光從E點(diǎn)射入透明介質(zhì)，經(jīng)折射射到N點(diǎn)時(shí)恰好發(fā)生全反射。已知該單色光在真空中的傳播速度為c，小圓半徑為R，大圓半徑為則該單色光從E點(diǎn)到N點(diǎn)的傳播時(shí)間為（）A B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)題意作出光路圖，如圖根據(jù)余弦定理解得單色光在點(diǎn)的折射角，單色光在點(diǎn)的入射角為，在點(diǎn)時(shí)恰好發(fā)生全反射，有該單色光從點(diǎn)到N點(diǎn)的傳播時(shí)間解得故選B。8.如圖所示，一正四面體置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B、C、D分別是正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，正四面體的棱長(zhǎng)為L(zhǎng)，E、F、G、H為棱AB、AC、AD、BC的中點(diǎn)，電勢(shì)分別為2φ、4φ、2φ、6φ，下列說法正確的是（）A.A點(diǎn)電勢(shì)為0 B.C點(diǎn)電勢(shì)為4φC.BDF所在的平面為等勢(shì)面 D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為【答案】ACD【解析】AB．由于

E、F、G、H為棱AB、AC、AD、BC的中點(diǎn)，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)的特點(diǎn)，有，，，解得，，，，故A正確，B錯(cuò)誤；C．由B、D、F三點(diǎn)的電勢(shì)均為，知BDF所在的平面為等勢(shì)面，故C正確；D．根據(jù)幾何關(guān)系，可知AF垂直BDF所在的平面，則AF在電場(chǎng)線上，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系，有，D正確。故選ACD。9.2021年5月，基于俗稱“中國(guó)天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）的觀測(cè)，國(guó)家天文臺(tái)首次研究發(fā)現(xiàn)脈沖星三維速度與自轉(zhuǎn)軸共線的證據(jù)。2020年3月，我國(guó)天文學(xué)家通過FAST，在武仙座球狀星團(tuán)（M13）中發(fā)現(xiàn)一個(gè)脈沖雙星系統(tǒng)。如圖所示，假設(shè)在太空中有恒星A、B雙星系統(tǒng)繞點(diǎn)做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期為，它們之間的距離為L(zhǎng)，C為的衛(wèi)星，繞做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為，忽略與之間的萬有引力，引力常量為，下列說法正確的是（）A.恒星和恒星的總質(zhì)量為B.恒星和恒星的總質(zhì)量為C.A、B、C三星由圖示位置到再次共線的時(shí)間D.A、B、C三星由圖示位置到再次共線的時(shí)間【答案】AC【解析】AB．因?yàn)锳、B為雙星系統(tǒng)，所以相互之間的引力提供運(yùn)動(dòng)所需的向心力，即，又可得恒星B和恒星A的總質(zhì)量，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．A、B、C三星由題中圖示位置到再次共線應(yīng)滿足解得，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中存在三個(gè)區(qū)域、區(qū)域Ⅰ位于軸下方，該區(qū)域分布著方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；區(qū)域Ⅱ位于范圍內(nèi)（無磁場(chǎng)）；區(qū)域Ⅲ位于范圍內(nèi)，該區(qū)域分布著方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為、電荷量為的粒子，從第三象限距軸為的點(diǎn)以速度平行軸向右射出，恰好不能從區(qū)域Ⅲ的上邊界離開，不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是（）A.粒子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為2LB.粒子在區(qū)域Ⅲ中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為L(zhǎng)C.區(qū)域Ⅱ的寬度D.粒子每次在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為【答案】AC【解析】A．帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的半徑為，故A正確；B．帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅲ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅲ中運(yùn)動(dòng)的半徑為，故B錯(cuò)誤；C．粒子在無磁場(chǎng)區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng)，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：由圖中幾何關(guān)系可知即所以區(qū)域Ⅱ的寬度為，故C正確；D．粒子在區(qū)域Ⅱ內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，每次運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，故D錯(cuò)誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.“探究質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中通過力傳感器將繩中拉力大小的信息以無線方式傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度，進(jìn)而求出力傳感器的讀數(shù)。（1）小車的質(zhì)量為2kg，平衡摩擦力后，實(shí)驗(yàn)中得到一條如圖乙所示的紙帶，A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出，已知交流電頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)操作無誤，由上述數(shù)據(jù)可推測(cè)出力傳感器的讀數(shù)為_______N（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2）本實(shí)驗(yàn)中，砝碼和托盤的總質(zhì)量是否需要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，請(qǐng)說明理由_____________________。（3）平衡摩擦力時(shí)_______（填“需要”或“不需要”）掛上砝碼和托盤?！敬鸢浮浚?）1.26（2）不需要，因?yàn)榱鞲衅饕呀?jīng)直接測(cè)出繩對(duì)小車的拉力（3）不需要【解析】（1）相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為根據(jù)逐差法有根據(jù)牛頓第二定律，解得（2）本實(shí)驗(yàn)中，砝碼和托盤的總質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，因?yàn)榱鞲衅饕呀?jīng)直接測(cè)出繩對(duì)小車的拉力。（3）平衡摩擦力是利用小車重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡，故平衡摩擦力時(shí)不需要掛上砝碼和托盤。12.在“金屬絲電阻率的測(cè)量”的實(shí)驗(yàn)中：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，測(cè)得金屬絲的直徑為d。（2）按如圖甲所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻。將單刀雙擲開關(guān)分別打到a處和b處，通過觀察分析，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化更明顯，由此判斷開關(guān)打到______（填“a”或“b”）處時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差較小。（3）為了消除系統(tǒng)誤差，設(shè)計(jì)用電流計(jì)和電阻箱替代，電路如圖乙所示。R為電阻箱阻值讀數(shù)，I為示數(shù)，為示數(shù)。實(shí)驗(yàn)繪制出了圖像，斜率為，縱截距為，則該金屬絲的電阻______。（4）若該金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則該金屬絲的電阻率______?！敬鸢浮浚?）a（3）（4）【解析】（2）[1]單刀雙擲開關(guān)分別打到處和處，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化更明顯，說明電流表分壓對(duì)實(shí)驗(yàn)影響較大，應(yīng)采用電流表外接法，即開關(guān)應(yīng)接處。（3）[2]根據(jù)并聯(lián)電路兩支路電壓相等可得化簡(jiǎn)整理可得可知圖像中的斜率為，可得（4）[3]根據(jù)電阻定律有解得13.如圖甲所示，潛水鐘主要用于水下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)。潛水鐘可簡(jiǎn)化為底部開口、上部封閉、面積為S、高度為h的薄壁圓柱形容器，如圖乙所示。將潛水鐘開口向下，從水面上方緩慢吊放至水底的過程中不漏氣，到達(dá)水底時(shí)，鐘內(nèi)氣體體積剛好為潛水鐘容積的一半。已知水深為H，水的密度為，大氣壓強(qiáng)為，水面上方空氣的熱力學(xué)溫度為，重力加速度大小為，潛水鐘導(dǎo)熱良好，鐘內(nèi)氣體可視為理想氣體。求：（1）潛水鐘在水底時(shí)鐘內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）潛水鐘在水底時(shí)鐘內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）初始狀態(tài)（水面上方）鐘內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為，根據(jù)平衡條件有其中解得（2）初始狀態(tài)鐘內(nèi)氣體的體積潛水鐘到達(dá)水底時(shí)，鐘內(nèi)氣體的體積根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有解得14.如圖所示，光滑輕桿水平固定在豎直輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上A點(diǎn)，質(zhì)量為m的小球套在輕桿上，長(zhǎng)為L(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線一端系住小球，另一端系在轉(zhuǎn)軸上B點(diǎn)，A、B間距離為0.6L?，F(xiàn)讓裝置由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)小球與輕桿間恰無彈力時(shí)保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，重力加速度大小為g，求：（1）裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；（2）小球的動(dòng)能。【答案】（1）（2）【解析】（1）小球與輕桿間恰無彈力時(shí)受力情況如圖所示根據(jù)受力分析，可得，根據(jù)幾何關(guān)系有聯(lián)立解得（2）設(shè)小球的速度大小為，則有根據(jù)解得15.如圖甲所示，絕緣水平面上固定有兩條足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距為L(zhǎng)。質(zhì)量均為m、有效電阻均為R的金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，虛線MN右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩金屬棒a、b分別以初速度v0和v1同時(shí)沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，先后進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。從a棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域開始，其電流i隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，是已知量是未知量，求：