【G12联考】2020学年第一学期浙江省名校协作体高二联考 物理(含答案)

2020学年第一学期浙江省名校协作体试题
高二年级物理学科
考生注意:
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(g=10 m/s2)。

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.下列物理量属于矢量的是
A.速率
B.重力势能
C.电势
D.电场强度
2.如图所示,下列测量工具所对应的物理量不是基本量的是
3.如图所示,在国际田联德国卡尔斯鲁厄室内60米比赛中,苏炳添发挥出色,以6秒47的佳绩打破由自己保持的6秒50的原亚洲纪录并获得冠军,成为史上第一位跑进6秒50以内的亚洲选手。

从物理学视角分析,下列说法正确的是
A.题中的6秒47表示时刻,60米表示位移
B.由于苏炳添起跑加速度最大,所以才赢得了比赛
C.苏炳添在加速起跑瞬间,初速度为0,处于平衡状态
D.苏炳添冲刺终点线的瞬间,不能把他当成质点
4.如图所示,一位小朋友从粗糙程度一致的直滑梯上静止加速滑下,下列四个图像中最符合实际运动情况的是
5.两个等量点电荷产生的电场线的一部分如图所示,O为其中一个点电荷,A、B为电场线上的两点,则下列说法正确的是
A.这两个点电荷的电性相同
B.B点的电势比A点的低
C.电子在A点时的加速度比在B点时的大
D.电子在B点的电势能比在A点的大
6.
如图所示,某校组织学生引体向上活动,图(1)为质量为60 kg小王的预备状态,两手间距大于肩膀宽度,图(2)为质量为55 kg小何的预备状态,手臂竖直。

可以认为两位同学的手臂笔直左右对称,则
A.小王和小何的右手掌受到的摩擦力相同
B.单杠对小王和小何的作用力都沿着手臂方向
C.小王手臂受到的拉力大于小何手臂受到的拉力
D.当小何开始引体向上时,单杠对小何的作用力比预备状态小
7.图(a)为酒店常用的安全窗户,竖直窗框部分安装有滑轨与滑块,两者之间的弹性摩擦块固连在滑块上,截面如图(b)所示;滑块与窗户通过一金属轻杆相连,轻杆两端可绕固定点A、B自由转动,其推拉结构可简化为图(c),C为窗户下边缘一点;轻杆长L,B点到转轴的距离为2L,则
A.开窗过程中A、B两点的速度始终相等
B.开窗过程中B、C两点的角速度始终相等
C.开窗状态下滑块受3个力作用
D.该窗户能打开的最大角度为60°
8.2020年6月23日,
中国“北斗三号”全球导航收官之星(也是北斗系统第55颗导航卫星)成功发射。

目前,在轨“北斗三号”卫星共有30颗,包括24颗中圆地球轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和3颗地球静止轨道卫星。

此次发射的卫星属地球静止轨道卫星,该卫星
A.周期为12 h
B.做匀变速运动
C.可以定点在浙江上空
D.角速度比月球的大
9.
某验电器的结构图如图所示。

下列相关说法正确的是
A.两片金属箔张开,金属箔必带正电荷
B.两片金属箔张开,说明金属盘与金属箔带等量异种电荷
C.金属箔的带电量可以为3.0×10-18 C
D.金属箔的带电量越多,箔片张开的夹角越大
10.某次消防演习的场景如图所示,质量为m的消防员从高为H的平台由静止落下,落入下方的消防安全气垫中,并反弹至高度为h处(H>h),在该运动过程中消防员可视为质点,忽略空气阻力,则下列关于消防员的说法中正确的是
A.下落到气垫上后即做减速运动
B.在最低点时气垫对他的支持力大于他对气垫的压力
C.整个过程中机械能的减少量为mg(H-h)
D.下落过程中的最大动能等于其减少的重力势能
11.
如图所示,AB是倾角为37°的斜面,BC为水平面,一小球以6 J的初动能从A点水平抛出,第一次落到界面上的动能为12 J,若A点水平抛出的动能为12 J,则第一次落到界面上的动能为
A.18 J
B.24 J
C.36 J
D.42 J
12.
由于梅雨季节连续多日雨水,7月8日9时起,杭州新安江水库9个泄洪闸孔全开泄洪,这也是新安江水库建成61年来的首次泄洪。

已知泄洪流量为6600 m3/s,水位落差100 m,水流冲击水轮机发电时,水流20%的机械能转化为电能,已知水的密度为1.0×103 kg/m3,按照以上数据估算发电站的发电功率是
A.1.3×108 W
B.1.3×109 W
C.6.6×109 W
D.6.6×1010 W
13.如图所示,物块在沿斜面向上的拉力F作用下运动,改变F大小,物块的加速度a也随之变化,根据表格中的信息,
加速度a/(m·s)1.02.54.05.5
A.物块的质量m
B.斜面的倾角θ
C.斜面一定是光滑的
D.物块与斜面之间的动摩擦因数
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。

)
14.近年来的冬季,我国有些地区常发生冰雪灾害,持续的雨雪冰冻频频导致交通事故,下列说法正确的是
A.在结冰的路面上铺草,目的是增大过往车辆轮胎与接触面间的动摩擦因数
B.为了安全起见,结冰的高速公路上,车辆应减速慢行,以减小行驶车辆的惯性
C.在结冰的路面上,车辆如果保持原来的功率行驶而不打滑,那么其最大运行速度将增大
D.汽车以相同的速率在水平冰面上转弯,半径越大越安全
15.疫情期间,某高三体育生拖轮胎跑步训练备战高考。

如图(a)所示,他的腰部系着不可伸长的轻绳,拖着质量为9.5 kg的废旧轮胎在笔直跑道上加速奔跑,绳子与水平地面的夹角为37°。

某次训练中轮胎脱落,其v-t图线如图(b)所示,不计空气阻力,取sin 37°=0.6,则
A.轮胎与地面的动摩擦因数μ=0.25
B.绳子拉力的大小为70 N
C.4 s末绳子拉力的功率为150 W
D.0~12 s内轮胎克服摩擦力做功475 J
16.
在某些“亲子欢乐闯关”节目中,有些环节需要父子双方通力合作才能通过,如图所示的关卡中,平台右侧有两条水平跑道,在上跑道上固定有一个倾角为30°的斜面体,质量为3m的父亲需要提前站在斜面上拉住绳子帮助平台上质量为m的儿子从平台边沿的A点摆到最低点C并进入下方轨道才能顺利进入下一关,已知绳子OA段水平,OB段与斜面平行,O处可视为一光滑的
滑轮,开始时绳子伸直(绳中无拉力),若两人在整个过程中均可当成质点,则在儿子下摆的过程中,下列说法正确的是
A.爸爸始终静止
B.爸爸可能向上滑动
C.儿子重力做功的功率一直增大
D.斜面体受到上跑道的支持力一直增大
第Ⅱ卷(非选择题共49分)
三、实验题(共2小题,每空2分,共16分,把答案填在答题卡中横线上。

)
17.采用如图1所示的实验装置“研究平抛运动”实验
(1)为了减少空气阻力对小球的影响,应选择以下小球中的哪一个▲(单选)。

A.实心小木球
B.空心小木球
C.实心小铁球
D.空心小铁球
(2)若用频闪照相方法记录小球的运动轨迹,出现如图2所示的原因是▲(单选)。

A.小球没有从静止开始释放
B.小球在运动过程中与木板接触
C.轨道不光滑
D.轨道末端不水平
(3)若频闪照相的周期为T,则根据图2可以计算出重力加速度为▲(用字母表示)。

18.采用如图1所示的实验装置探究加速度与合外力、质量的关系实验,将重物的重力视为物体所受的合外力。

(1)除图1所示的器材外,下列器材中,不需要的是▲(单选)。

(2)关于该实验,下列说法正确的是▲(单选)。

A.该实验采用了“控制变量法”
B.为了重物所受重力可以看成小车所受的合外力,重物的质量应远大于小车的质量
C.若用该实验装置探究速度随时间变化关系,需要平衡摩擦力
D.若用该实验装置探究功与速度变化关系,为了得到五组数据,至少需要打出五条纸带
(3)某次实验中打出的纸带如图3所示,则出错的原因可能是图4中的▲操作引起。

图3
图4
(4)操作正确后进行实验,得到纸带可能是图5中的▲(单选),该纸带计时点5对应的瞬时速度大小为▲m/s。

(结果保留两位有效数字)
四、计算题(本题共3小题,共33分,解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。

)
19.(8分)“安全带,生命带,前排后排都要系”。

汽车上的安全带和安全气囊,在车祸时能保护驾驶员和乘客,已成为标配。

车祸发生时,安全带能把人向后拉住,安全气囊能在人与前挡风玻璃碰撞前,迅速形成一个气垫,从而减轻对人的伤害。

一辆小汽车正以72 km/h的速度行驶,(由于司机走神)迎面撞上了高架桥的桥墩,在匀减速过程中小轿车头部缩短了0.4 m。

(1)求小轿车匀减速过程中的加速度大小;
(2)后排一位质量为60 kg的乘客,车祸时安全带对他的水平拉力为900 N,求安全带作用0.8 s 时乘客的速度大小(忽略座椅对人的摩擦力);
(3)若头部以第(2)小题的末速度撞击前挡风玻璃,仍会受到伤害,因此需要安全气囊进行缓冲。

设驾驶员的头部质量为3 kg,要使头部受到的冲击力不超过60 N,头部与气囊的作用时间至少多长?
20.(11分)喷墨打印机的原理简图如图所示。

质量m=1.3×10-10 kg的墨滴从发生器G射出并在充电装置C中带电,通过计算机输入信号控制,给予墨滴不同的电量,带电墨滴均以v0=16
m/s的速度沿着两板中心线射入偏转电场,偏转电场的极板长度L=1.6 cm,板间距离d=0.5 cm,墨滴经电场偏转后打在纸面上,显示出字体,不计墨滴重力。

(1)假设两极板之间的电场强度E=1.4×106 V/m,求加在两偏转极板上的电压U;
(2)在题(1)的电场强度下,若墨滴的带电量q=-1.3×10-13C,求墨滴离开偏转电场时的侧移量y;
(3)根据该原理简图,要使纸上的字体缩小一些,可以采取哪些措施?(写出两种)
21.(14分)如图所示,在水平直轨道上竖直放置一半径R=0.1 m的圆形光滑轨道和细管弯成两个半圆组成的反“S”形光滑轨道,其半径r=0.0125 m。

两轨道最低点B、D相距L1=0.5 m,B、D间铺设特殊材料,其动摩擦因数μ1=0.2+0.2x(x表示DB上一点到B的距离)。

一个质量为0.1 kg可视为质点的小球P从倾角θ=37°、动摩擦因数μ2=0.2的斜面上静止滑下,经A点无
能量损失进入长度L2=1.5 m、动摩擦因数也为μ2的AB直轨道,然后冲上圆形轨道。

h表示小球P到水平轨道的高度,圆形轨道最低点B处入、出口靠近且相互错开,=1.4,不计空气阻力。

提示:可以用F-x图像下的“面积”代表力F做的功。

(1)若小球P恰好通过圆形轨道最高点C,求小球在B点对轨道的压力大小;
(2)调整释放高度h,使小球P以速度 m/s通过C点,求小球P离开反“S”形轨道最高点E 后第一次落到水平直轨道上离E点的水平位移大小;
(3)要使小球P能进入圆形轨道而不脱离,且停在水平轨道AD段上,求s与h的关系(s为小球停在AD水平轨道上到B的距离)。

2020学年第一学期浙江省名校协作体试题
高二年级物理学科参考答案
1.D
2.B
3.D
4.B
5.C
6.C
7.B
8.D
9.D 10.C 11.A 12.B 13.A 14.ACD 15.AC
16.AD
17.(6分,每空2分)
(1)C
(2)D
-
(3)
18.(10分,每空2分)
(1)C
(2)A
(3)D
(4)A0.52
19.(8分)
(1)匀减速过程v0=20 m/s,v t=0
据-=2a1x (1分)
得a1=-500 m/s2
即加速度大小为500 m/s2(1分)
(2)乘客的加速度大小a2=F/m=15 m/s2(1分)
则v=v0-a2t=(20-15×0.8) m/s=8 m/s(2分)
(3)头部撞上气囊后的临界加速度大小a3=F/m头=20 m/s2(2分)
缓冲时间Δt=Δv/a3=0.4 s(1分)
评分标准:第(1)小题2分,第(2)小题3分,第(3)小题3分。

20.(11分)
(1)根据U=E·d=1.4×106×0.5×10-2 V=7000 V(2分)
(2)墨滴在电场中做类平抛运动,水平方向L=v0·t t=1×10-3 s(1+1分)
竖直方向y=at2,其中a=F/m=qE/m (1+1分)
代入数据,解得y=7×10-4 m(1分)
(3)设极板右端到纸的距离为D,墨滴打在纸上的位置偏离中心线距离为Y,根据=,要使字体缩小,即Y减小,可以:减小y,即减小U;或者减小D。

(4分)
评分标准:第(1)小题2分;第(2)小题5分;第(3)小题4分,每个结论2分。

21.(14分)
(1)对C点分析:mg=m,得v C=(1分)
由B到C点动能定理,得
-2mgR=m-m(1分)
对B点分析:F支-mg=m,得F支=6 N(1分)
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力等于轨道对小球的支持力
F压=F支=6 N(1分)
(2)小球通过BD段时,摩擦力对小球所做的功,由F-x图像可知,
W fBD=-0.125 J(1分)
由C点到E点动能定理,得
W G+W fBD=m-m
mg(2R-4r)+W fBD=m-m(1分)
代入数据,得v E=3.5 m/s(1分)
4r=gt2
x=v E t (1分)
x=0.35 m(1分)
(3) 根据题意,要使小球能进入大圆形轨道,E k B≥0 J
由动能定理,得
mgh-μ2mg cos θ-μ2mgL2=m-0
h≥ m(1分)
小球不脱离大圆形轨道的情况有两种
第一种情况:小球通过最高点而不脱离E k C≥0.05 J
小球由C点到E点,由动能定理得
mg(2R-4r)+W fBD=m-m
m=mg(2R-4r)+m-W fBD≥0.075 J
所以小球从E点飞出,不能停在AD水平轨道上,这种情况不满足(1分)第二种情况:小球经过B点运动到大圆形轨道O点水平线以下
我们不妨先考虑刚好运动到过O点水平线,速度为0
由动能定理,得
mg(h-R)-μ2mg cos θ-μ2mgL2=0
h≤ m(1分)
当小球从 m≤h≤ m静止释放,经大圆形轨道回到AB水平轨道
由动能定理得
mgh-μ2mg cos θ-μ2mgL2-μ2mgs=0(1分)
s=h-1.5( m≤h≤ m)(1分)
评分标准:第(1)题4分,第(2)题5分,第(3)题5分。