2021學年第一學期期中杭州地區(含周邊)重點中學高二年級物理學科試題第Ⅰ卷（共45分）一、單項選擇題（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1．電容單位用基本單位制正確表述的是()A．C/V B．A2·s2/J C．A2·s2/(kg·m2) D．A2·s4/(kg·m2)2．下列說法不符合物理學史的是()A．法拉第發現了電磁感應現象，使人類邁進了使用電的時代B．赫茲通過實驗捕捉到了電磁波，證實了麥克斯韋的電磁理論C．歐姆用實驗研究了電流的熱效應，總結出歐姆定律 D．牛頓用“月—地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性3．嫦娥四號是我國探月工程二期發射的月球探測器，也是人類第一個著陸月球背面的探測器。嫦娥四號于2018年12月12日完成近月制動被月球捕獲。若探測器近月環繞周期為T，探測器降落到月球表面后，從距月球表面高度為h處由靜止釋放一物體，測出物體落到月球表面的時間為t，已知月球半徑為R，引力常量為G，將月球視為質量均勻分布的球體，通過以上物理量可求得月球的平均密度為()A． B． C． D．4．電荷量相等的兩個電荷在空間形成的電場有對稱美。如圖所示，真空中固定兩個等量異種點電荷A、B，AB連線中點為O，在A、B所形成的電場中，以O為圓心，半徑為R的圓垂直AB連線，以O為幾何中心的邊長為2R的正方形平面垂直圓面且與AB連線共面，兩者的交點為e、f，g為圓上一點，則下列說法正確的是()A．a與b、c與d是兩對場強和電勢均相同的點B．將一電荷由e點沿圓弧egf移到f點，其所受電場力先減小后增大C．將一電荷由e點沿直線e0f移到f點，其所受電場力先減小后增大D．將一電荷由a、b、c、d四點分別移到圓平面上任意一點時，其電勢能的變化量大小均相等5．磁貼紗窗的軟磁條的外部磁感線正面圖如圖所示，以下說法正確的是()A．磁感線不是封閉的曲線，可以相交于一點B．軟磁條內部a位置應為N極C．磁感線與電場線一樣真實存在于空間之中D．軟磁條內部ab之間的磁感線方向應為a指向b6．如圖所示是長、寬、高分別為1m、2m、3m的長方形電阻，已知其電阻率為ρ（單位是Ω·m），根據電阻定律可知當電流從側面A流入時電阻為QUOTEρ歐，從側面B和C流入時，電阻分別為()A．QUOTEρ歐，ρ歐 B．QUOTEρ歐，QUOTEρ歐C．QUOTEρ歐，QUOTEρ歐 D．電阻與電流強弱有關7．建筑工地經常見到，建筑材料被起重吊機吊起的情景。如圖所示，正在被豎直向上勻速吊起的重物A、B，繩子CD和CE共同掛著質量為QUOTE的重物A，繩子FG和FH共同掛著質量為QUOTE的重物B，F點拴在重物A的下方。不計繩子質量和空氣阻力，下列說法一定正確的是()A．繩子CD和CE對重物A的作用力的合力大于（QUOTE+）gB．若繩子FG和FH的夾角比圖中更大一些，它們對重物A的作用力的合力不變C．若繩子FG和FH的夾角為銳角，則繩子FG上的力小于D．若拴接點F與重物A脫離，則該瞬間重物A的加速度大小為QUOTE8．如圖所示，兩人各自用吸管吹黃豆，甲黃豆從吸管末端P點水平射出的同時乙黃豆從另一吸管末端M點斜向上射出，經過一段時間后兩黃豆在N點相遇，曲線1和2分別為甲、乙黃豆的運動軌跡。若M點在P點正下方，M點與N點位于同一水平線上，且PM長度等于MN的長度，不計黃豆的空氣阻力，可將黃豆看成質點，則()A．兩黃豆相遇時甲的速度大小為乙的兩倍B．甲黃豆在P點速度與乙黃豆在最高點的速度相等C．乙黃豆相對于M點上升的最大高度為PM長度一半D．兩黃豆相遇時甲的速度與水平方向的夾角為乙的兩倍9．魔力飛轉發光陀螺玩具因其新奇的創意深受小朋友的喜歡，室外開闊地，讓陀螺轉動，并且達到一定的速度，陀螺會自己發出七彩炫光。其內部電路俯視圖可簡化如圖所示：當陀螺靜止時，彈簧處于原長，觸點A、B斷開，二極管不發光。陀螺繞豎直軸轉動時，右圖O點為轉動軸上一點，輕質彈簧便會伸長。，轉速增大直至一定值n0才使小球A與金屬片B接觸，電路被接通，發光二極管便發出亮光，以下說法正確的是()A．其它條件不變，若彈簧的勁度系數變小，則轉速n0要大一些才能使二極管發光B．其它條件不變，若小球A的質量變大，則轉速n0要大一些才能使二極管發光C．其它條件不變，若小球A的質量變小，則轉速n0要大一些才能使二極管發光D．只要陀螺有轉動，小球就會做離心運動，則二極管一定就會發光10．在抗擊新冠肺炎期間，歡樂送機器人為數十家醫院提供了無接觸配送服務。該機器人正常工作時電源輸出電壓為29V，輸出電流為4A，整機重量為30Kg。在某次無接觸配送服務時承載藥品重量為20Kg，行駛速度為1.2m/s，在行駛過程中受到的阻力大小為總重力的0.15倍，重力加速度g取10m/s2。不計其他能量損耗，則該機器人內部電阻的阻值為()A．1.625Ω B．3.5Ω C．3.875Ω D．7.25Ω11．某次實驗中，同學根據電路圖甲完成觀察并記錄電容器放電過程中電流隨時間的變化，完成電流隨時間變化的圖像，如下圖乙所示，現該同學改變了電路中的某個電學元件，其它條件不變，重新進行上述實驗，再次得到圖丙，發現兩圖中坐標軸與圖線所包圍的面積相等，則該同學的改變可能是()A．換了一個電動勢更小的電源 B．換了一個電容更小的電容器C．換了一個阻值更小的電阻 D．換了一個阻值更大的電阻12．很多城市的中心廣場都建設有超大LED顯示屏，平日常播放一些廣告和城市標語，重要節日比如國慶時，都會展示國慶標語和宣傳畫面。如圖所示，天安門廣場上有兩塊超巨LED顯示屏，長50米，高5米，屏上每平方米LED燈數量為104個，已知某種型號的LED燈在一定電壓范圍內的工作電流是20mA，在不同電壓下發出不同顏色的光：當兩端電壓為1.8V時，發黃光；當電壓為1.4V時，發紅光；當電壓為3.2V時，發藍光。在國慶期間，顯示屏所有LED燈發紅光和黃光的時間占比都極高，分別約為60%和40%，這兩塊顯示屏一個小時內消耗的電能為()A．288KW·h B．144KW·h C．156KW·h D．256KW·h13．如圖所示，在輻射向上的電場中，一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上，上端連接一帶正電小球，小球靜止時位于N點，彈簧恰好處于原長狀態。保持小球的帶電量不變，現將小球提高到M點由靜止釋放，則釋放后小球從M開始向下運動至最低點P（圖中并未畫出）過程中()A．MN間距等于NP間距B．彈簧彈性勢能和小球重力勢能都是一直減小C．對于小球從M到N的過程，彈簧彈性勢能的減少量等于小球動能的增加量D．對于小球從M到P的過程，小球重力勢能的減少量等于小球電勢能的增加量和彈簧彈性勢能的減少量的代數和二、不定項選擇題（本大題共3小題，每小題2分，共6分。每小題至少有一個選項是符合題意的，全部正確得2分，漏選得1分，不選、多選、錯選均不得分）14．隨著人們生活水平的提高，各種家用電器日益走入我們的居家生活，而家用電器所產生的靜電會被人體吸收并積存起來，加之居室內墻壁和地板多屬絕緣體，空氣干燥，因此更容易受到靜電干擾。由于老年人的皮膚相對年輕人干燥以及老年人心血管系統的老化、抗干擾能力減弱等因素，因此老年人更容易受靜電的影響。心血管系統本來就有各種病變的老年人，靜電更會使病情加重．過高的靜電還常常使人焦躁不安、頭痛、胸悶、呼吸困難、咳嗽．我們平時生活中就應當采取措施，有效防止靜電，下列可行的是()A．室內要勤拖地、勤灑些水B．要勤洗澡、勤換衣服C．選擇柔軟、光滑的化纖類衣物D．盡量避免使用化纖地毯和塑料為表面材料的家具15．電磁感應原理的應用在我們現實生活中實例非常多，下面四幅圖中的哪些電器其主要功能是應用電磁感應原理()A．電磁爐 B．手機無線充電 C．離子閃電球 D．金屬探測儀16．如圖所示，“額溫槍”能遠距離測量出人體體溫，主要是因為接收了人體輻射的紅外線．下列說法中正確的是()A．紅外線是不可見光，它的波長是分米級B．紅外線靠電場和磁場的相互激發傳播C．一束紅外線的能量值可以通過技術實現從0J到20J間的任意數值D．任何物質都可以產生紅外線第Ⅱ卷（共55分）三、非選擇題17．（8分）（1）在實驗室做物理實驗時經常會用到測量長度的工具，選擇用游標卡尺測量一小球的直徑時，如圖1所示，主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度，此讀數為▲mm；選擇用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖2所示，此讀數為▲mm。“B”、“C”、“D”）①在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中驅動小車的重物是▲②用自由落體運動“驗證機械能守恒定律”中的重物是▲（3）在實驗室做電學實驗時會經常用到滑動變阻器，請為下列實驗從圖中選擇最合適的“接法”（填“A”、“B”、“C”、“D”）①在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，要求加在小燈泡上的電壓從零開始變化，開關閉合前滑動變阻器的正確接法是圖中▲的連接方式；②在“測干電池的電動勢和內電阻”實驗中，要求加在電源兩端的電壓從最大值開始變化，開關閉合前滑動變阻器的正確接法是圖中▲的連接方式；（4）在實驗室做電學實驗時會經常用到多用電表，圖甲為刻度板，圖乙為操作面板，下列測量項中操作和讀數正確的是▲A．若多用電表未使用時發現指針出現圖甲①位置，則需要調節圖乙中的h處的旋鈕B．在粗測一節5號電池的電動勢時，將圖乙中檔位旋鈕打至e處，紅表筆接電池正極，黑表筆接負極，讀出圖甲中指針②所對的數值1.4VC．測規格為“220V，20W”的燈泡阻值時，先將圖乙中檔位旋鈕打至a處，再將紅黑表分別接在燈泡的兩處通電接口處，讀出圖甲中指針②所對的數值120ΩD．若用×1K檔測量某一定值電阻時，發現指針偏轉到圖乙中③位置，需要將檔位旋鈕打至b處，正確操作后，指針處于②位置，其讀數為1200Ω圖乙圖乙abcdefghi③②圖甲①18．（6分）（1）在“觀察電容器充電、放電現象”實驗中，某同學根據電路圖（圖甲），完成了實物圖（圖乙）的部分線路連接，請你幫助完成剩余線路連接：（2）某同學在實驗室中進行“測干電池的電動勢及內阻”實驗，實驗室里除一節舊干電池、電鍵S和導線外，還提供如下器材A．電流表A1（量程為3mA，r1=20Ω）B．電流表A2（量程為300mA，r2=0.2Ω）C．電壓表V（量程為6V，內阻RV=2kΩ）D．可變電阻R1：電阻箱（阻值可調范圍0～9999Ω）E．可變電阻R2：滑動變阻器（阻值變化范圍0～10Ω）①該同學設計的電路圖如圖1所示，電表應選擇▲（選填“A”、“B”或“C”），可變電阻應選擇▲（選填“D”或“E”）。②完成實驗后，同學根據測得的數據作出了如圖2所示的圖線，則根據圖像可知電池的電動勢為▲V，電池的內電阻▲Ω。（保留兩位有效數字）19．（9分）為了測試智能汽車自動防撞系統的性能．質量為1500kg的智能汽車以10m/s的速度在水平面勻速直線前進，通過激光雷達和傳感器檢測到正前方22m處有靜止障礙物時，系統立即自動控制汽車，使之做加速度大小為1m/s2的勻減速直線運動，并向駕駛員發出警告．駕駛員在此次測試中仍未進行任何操作，汽車繼續前行至某處時自動觸發“緊急制動”，即在切斷動力系統的同時提供12000N的總阻力使汽車做勻減速直線運動，最終該汽車恰好沒有與障礙物發生碰撞．求（1）汽車在“緊急制動”過程的加速度大小；（2）觸發“緊急制動”時汽車的速度大小和其到障礙物的距離；（3）汽車在上述22m的運動全過程中的平均速度的大小．20．（10分）如圖所示，許多工廠的流水線上安裝有傳送帶用于傳送工件，以提高工作效率．傳送帶以恒定的速率v=2m/s運送質量為m=0.5kg的工件，工件從A位置放到傳送帶上，它的初速度忽略不計．工件與傳送帶之間的動摩擦因數，傳送帶與水平方向夾角是θ=30°，傳送帶A、B間長度是l=16m；每當前一個工件在傳送帶上停止相對滑動時，后一個工件立即放到傳送帶上，取g=10m/s2，求：（1）在正常運行狀態下傳送帶上相鄰工件間的距離；（2）在傳送帶上摩擦力對每個工件做的功；（3）傳送帶滿載工件比空載時增加多少功率？（1）要使玩具汽車恰好不脫離圓弧軌道OMANB，壓縮彈簧彈性勢能EP；（2）在滿足第（1）問的情況下，玩具汽車在C點對軌道的壓力；（3）若在彈性限度內，彈簧的最大彈性勢能EPm=50J，以C點為坐標原點，CG為軸，從C到G方向為正方向，確定玩具小車不脫離整個軌道情況下彈簧彈性勢能EP與玩具車停止位置坐標的關系，并在圖乙坐標上畫出圖像。22．（10分）CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術的簡稱，CT掃描機可用于對多種病情的探測。圖（a）是某種CT機主要部分的剖面圖，其中X射線產生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場，加速電壓恒定為U；高度足夠高，寬度為d的虛線框內有垂直紙面的勻強偏轉磁場。電子束從靜止開始在M、N之間加速后以一定的速度水平射出并進入偏轉磁場，速度方向改變53°角后打到靶環上的P點產生X射線，探測器能夠探測到豎直向上射出的X射線。靶環形狀是以P點為圓心的圓面，P點距偏轉磁場中心的水平距離為l=3d。已知電子質量為m，電量為e，電子重力不計、始終在真空中運動。（1）若撤去磁場，在虛線框中加一沿豎直方向的勻強偏轉電場，也可使電子偏轉53°角后打在靶環上產生X射線，則所加電場的電場強度E需多大？打在靶上的電子動能為多大？（2）若勻強偏轉電場的電場強度E可調整，當靶環的最小半徑為QUOTE，要使電子仍能打到靶環上，求的取值范圍。【參考答案】一、單項選擇（每題3分，共13小題39分）題號1234567答案DCDDDBB題號8910111213答案BCADCD二、不定項選擇（每題2分，漏選給1分，錯選不給分，共3小題6分）14．ABD15．ABD16．BD三、非選擇題實驗題（共2小題，共14分）17．（8分）（1）15.25mm，0.740mm（0.739mm～0.741mm）（2）D，A（3）D，A（每空1分）（4）AD（2分，漏選1分）18．（6分）（1）如圖（2分）（2）①B，D②1.5，1.0（每空1分）計算題（共4小題，41分）19．【9分】（1）由牛頓第二定律可得：“緊急制動”過程的加速度其中f=12000N，m=1500kg，代入解得：；----------------------2分（2）設觸發“緊急制動”時汽車的速度大小為v，其到障礙物的距離為x2則有：-----------------------------------------------------1分已知“緊急制動”前的加速度為位移為-----------------------------------------------1分且有：已知總位移x=22m，解得：，；---------------------------------------------2分（3）緊急制動前的時間為：-------------1分緊急制動后的時間為：-----------------------------------------1分總時間為：所以．---------------------------------------------1分20．解：（1）設工件放在傳送帶上后經過t時間停止相對運動．由牛頓第二定律：μmgcosθ-mgsinθ=maa=2.5m/s2------------2分 t=QUOTE以上兩式代入數據得：t=0.8s-------------------------------------------1分正常運行狀態下相鄰工件間的距離：△x=vt=2×0.8=1.6m------------------1分（2）加速階段x1==0.8mW1=μmgcosθX1=3J--------------------------1分勻速階段x1=15.2mW2=mgsinθX2=38J---------------------------------1分W總=W1+W2=41J------------------------------------------------1分（3）滿載時，傳送帶上有11個工件，前面10個勻速運動，最后一個加速運動．設滿載時比空載增加的功率為△P，△P=10mgsinθ?v+μmgcosθ?v-----------------------2分得：△P=57.5W------------------------------------------------------------------1分21．解：（1）玩具車恰能經過A點，則有-------------------------------1分由能量守恒，則有------------------------------1分解得-------------------------------------1分（2）從O到C，由能量守恒可得---------------------1分在C點，由牛頓第二定律可得-----------------------------------1分解得------------------------1分故玩具汽車在點對軌道的壓力為10N，方向豎直向下。-----------1分（無方向