上海市閔行區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中統(tǒng)考物理試卷

2023學(xué)年第二學(xué)期高二年級(jí)學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研物理試卷考生注意：1．試卷滿分100分，考試時(shí)間60分鐘。2．本考試分設(shè)試卷和答題紙。作答必須寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。3．本試卷標(biāo)注“多選”的試題，每小題應(yīng)選兩個(gè)及以上的選項(xiàng)，但不可全選；未特別標(biāo)注的選擇類試題，每小題只能選一個(gè)選項(xiàng)。4．本試卷標(biāo)注“計(jì)算”“簡(jiǎn)答”的試題，在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問(wèn)題過(guò)程中，須給出必要的圖示、文字說(shuō)明、公式、演算等。5．除特殊說(shuō)明外，本卷所用重力加速度大小g均取。一、密立根油滴實(shí)驗(yàn)美國(guó)科學(xué)家密立根首次測(cè)定了元電荷的電荷量，為此獲得了1923年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)中用一個(gè)噴霧器向一個(gè)透明的圓柱形容器里噴入密度為的帶電油滴。容器中間距為d的金屬A、B板分別連接電源的兩極。通過(guò)目鏡可觀察帶電油滴的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。1.當(dāng)A、B板不加電壓時(shí)，某油滴由靜止開(kāi)始下落，若空氣阻力f與油滴的半徑r、油滴的速度v成正比，即（比例系數(shù)k已知）。（1）比例系數(shù)k的單位是______（用國(guó)際單位制的基本單位表示）（2）油滴接下來(lái)運(yùn)動(dòng)的加速度（）A．減小B．不變C．增大（3）從目鏡中觀察到某油滴最終勻速運(yùn)動(dòng)，該油滴的半徑為_(kāi)_____。2.給A、B板加電壓U，發(fā)現(xiàn)某個(gè)原來(lái)以勻速下落的油滴，先減速后懸停于兩板中。（1）該油滴的電性為_(kāi)_____；（2）加電壓后該油滴的加速度（）A．不變B．增大C．先增大再減小D．減?。?）（計(jì)算）該油滴的電荷量______。3.（簡(jiǎn)答）根據(jù)前兩小題的計(jì)算，試分析密立根是如何得到元電荷的電量的。二、跳板跳水女子3米跳板跳水是中國(guó)跳水“夢(mèng)之隊(duì)”的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，2023年7月，布達(dá)佩斯游泳世錦賽，中國(guó)隊(duì)實(shí)現(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目上的第11次奪冠！跳板過(guò)程分為走板、壓板、起跳、騰空和入水五個(gè)過(guò)程，在短短2s內(nèi)完成高難度復(fù)雜動(dòng)作。4.在“壓板”過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員將彈性跳板下壓，壓板充分才能獲得較大的起跳速度，爭(zhēng)取騰空時(shí)間。（1）壓板的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)板的壓力（）A.增大B.減小C.不變（2）板受到的壓力是由于______的彈性形變引起的。5.向上“起跳”過(guò)程中，在運(yùn)動(dòng)員脫離跳板之前（）A.運(yùn)動(dòng)員對(duì)板做正功，板的彈性勢(shì)能增大B.運(yùn)動(dòng)員對(duì)板做負(fù)功，板的彈性勢(shì)能減小C.運(yùn)動(dòng)員對(duì)板做正功，板的彈性勢(shì)能減小6.中國(guó)跳水夢(mèng)之隊(duì)的“3D+AI”跳水訓(xùn)練系統(tǒng)可對(duì)運(yùn)動(dòng)全過(guò)程進(jìn)行高清記錄，三維呈現(xiàn)和精準(zhǔn)評(píng)估，若系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到某次某位運(yùn)動(dòng)員3m跳板跳水的入水速度為8.3m/s，設(shè)其身高為1.5m，體重40kg。（保留三位有效數(shù)字）（1）估算跳板形變時(shí)的最大彈性勢(shì)能______J；（2）若運(yùn)動(dòng)員入水深度3m后減速為零，水對(duì)運(yùn)動(dòng)員平均阻力為_(kāi)_____N。7.若將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，以脫離跳板為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員圖像如圖。（1）運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最大高度的時(shí)刻為（）A.B.C.D.（2）運(yùn)動(dòng)員入水的時(shí)刻為（）A.B.C.D.三、智能動(dòng)車組打開(kāi)12306app，會(huì)看到如圖的車票在售信息。復(fù)興號(hào)“智能動(dòng)車”一般8列車廂一個(gè)編組，4動(dòng)力車4拖車，有兩個(gè)受電弓，最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速可達(dá)350km/h，座椅寬敞、WiFi全覆蓋、可充電，受到旅客的歡迎。8.乘坐G1914復(fù)興號(hào)智能動(dòng)車從西安到上海，全程1509km。（1）平均速率約為_(kāi)_____km/h；（2）研究平均速度時(shí)，長(zhǎng)約700m列車是否可以看作質(zhì)點(diǎn)（）A．可以B．不可以C．不確定9.如圖（a），智能動(dòng)車組使用受電弓向外電纜取電。為保證長(zhǎng)距離穩(wěn)定供電，受電弓常用一種配件——碳滑板和電纜接觸。某同學(xué)想利用如圖（b）所示的電路測(cè)量碳滑板材料的電阻率，Q為一段長(zhǎng)度L，橫截面積S的碳滑板。（1）閉合開(kāi)關(guān)前，圖（b）中滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片應(yīng)滑到______；A．a(chǎn)端B．b端C．a(chǎn)b中點(diǎn)（2）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄多組電壓和電流，作圖像得到圖像斜率k則這種碳材料的電阻率的表達(dá)式為_(kāi)_____。10.一節(jié)動(dòng)力車牽引電機(jī)的額定功率為，若一個(gè)編組列車受到的總阻力恒為，（1）求動(dòng)車組的最高速度______；（2）以恒定功率啟動(dòng)的一段時(shí)間內(nèi)，動(dòng)車組的加速度如何變化（）A．不變B．變大C．變小11.列車轉(zhuǎn)彎也是一項(xiàng)重要技術(shù)，為了高速轉(zhuǎn)彎時(shí)不脫軌不翻車，工程師在車輪（如圖）和軌道上都有特別的設(shè)計(jì)。（1）在平地軌道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，列車向心力來(lái)自（）A．外軌給外輪緣彈力B．內(nèi)軌給內(nèi)輪緣的彈力（2）為了減小轉(zhuǎn)彎帶給車輪和車軌的磨損，車軌鋪設(shè)時(shí)通常會(huì)墊高（）A．外軌B．內(nèi)軌12.雨天列車加速時(shí)，某同學(xué)觀察到滲入車窗雙層玻璃中間的水面隨之變得傾斜受此啟發(fā)，他設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)，所用器材有：刻度尺、長(zhǎng)方體透明盛水容器。如圖，將盛水容器水平放置，測(cè)得容器長(zhǎng)度為L(zhǎng)，使容器在水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得液面兩端高度差為H，由此可得盛水容器的加速度大小為_(kāi)_____，方向?yàn)開(kāi)_____。四、電磁現(xiàn)象人類對(duì)電磁現(xiàn)象的觀察可以追溯到古希臘時(shí)期，千年來(lái)，正是對(duì)電與磁的探索和研究，促使發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電視和移動(dòng)電話的出現(xiàn)，使人類進(jìn)入電氣化和信息化時(shí)代。13.如圖（a）所示是一種電磁起重機(jī)。為了安全，它是用永久磁鐵制成的，它能將雜碎鐵塊吸住而不掉下來(lái)。在它的兩臂上繞有線圈，并與電源、按鈕開(kāi)關(guān)S構(gòu)成回路。當(dāng)需要釋放鐵塊時(shí)只要按下S，產(chǎn)生一個(gè)與原磁極相反的磁場(chǎng)而抵消原磁場(chǎng)，鐵塊便能脫落。（1）請(qǐng)?jiān)趫D（b）中畫出永久磁鐵產(chǎn)生的一根閉合磁感線________。（2）請(qǐng)?jiān)趫D（b）中按要求連接電路________。14.無(wú)線充電技術(shù)的原理如圖，送電線圈、受電線圈分別安裝在無(wú)線充電器和手機(jī)內(nèi)。下面與無(wú)線充電技術(shù)使用的物理原理類似的是（）A.金屬探測(cè)儀 B.車載充電器C.吹風(fēng)機(jī) D.公交卡15.電能是非常重要的能源，大自然中的各種能源往往要先轉(zhuǎn)化為電能，再進(jìn)行儲(chǔ)存、傳輸和利用。（1）按照生產(chǎn)方式分類，電力屬于______次能源。（2）風(fēng)力、火力、水力和核能發(fā)電站，都離不開(kāi)“發(fā)電機(jī)”，如圖，發(fā)電機(jī)核心結(jié)構(gòu)為一個(gè)線圈abcd在磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中完成的能量轉(zhuǎn)化是______能轉(zhuǎn)化成了電能。五、嫦娥探月2004年，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)繞月探測(cè)工程立項(xiàng)，命名為“嫦娥工程”。2020年12月17日，“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器歷時(shí)24天，攜帶1731克月球樣品滿載而歸，標(biāo)志著我國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走規(guī)劃如期完成。16.“嫦娥五號(hào)”沿地月轉(zhuǎn)移軌道由地球飛向月球，經(jīng)M點(diǎn)向N點(diǎn)飛行的過(guò)程中，速度逐漸減小。在此過(guò)程中“嫦娥五號(hào)”受到的合力F方向可能是（??）A. B. C.17.“嫦娥五號(hào)”靠近月球時(shí)剎車制動(dòng)，被月球捕獲，進(jìn)入距月球表面高200km的圓形環(huán)月軌道，已知月球半徑為1738km，質(zhì)量為，則“嫦娥五號(hào)”在環(huán)月軌道環(huán)繞一周用時(shí)為_(kāi)_____h。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）18.在太空旅行的“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器和地面測(cè)控站的通信，是用什么實(shí)現(xiàn)的（??）A.聲波 B.電磁波 C.引力波19.假設(shè)地球靜止，“嫦娥五號(hào)”從地球出發(fā)到再次返回地球的時(shí)間，用地面發(fā)射站的原子鐘測(cè)定的是，探測(cè)器上的原子鐘測(cè)定的是，比較和（??）A.明顯大于 B.明顯小于 C.和幾乎無(wú)差別20.月球無(wú)空氣，為了實(shí)現(xiàn)軟著陸，“嫦娥五號(hào)”在可變推力發(fā)動(dòng)機(jī)的精準(zhǔn)控制下，不斷減速，該過(guò)程中，探測(cè)器的機(jī)械能（??）A.增大 B.不變 C.減小21.（計(jì)算）已知地球半徑是月球半徑的4倍，地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，地球表面的重力加速度g取。如圖，若靜止的“玉兔”月球車在月球表面高度的位置，將一質(zhì)量的小物體以的速度沿水平方向彈射出去。求：（1）月球表面的重力加速度。（2）小物體落到月球表面的時(shí)間t。（3）小物體水平射程x。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）22.為了安全帶回月球樣品，“嫦娥五號(hào)”返回艙在進(jìn)入地球大氣層之后會(huì)使用降落傘減速緩沖，如圖所示，這個(gè)過(guò)程中返回艙的狀態(tài)是（??）A.超重 B.失重 C.平衡六、“救命神器”AED我國(guó)每年因心臟驟停死亡的人數(shù)超過(guò)50萬(wàn)，4min是心臟驟停發(fā)生后的黃金救助時(shí)間，自動(dòng)體外除顫儀（Automatedexternaldefibrillator縮寫AED）可以擔(dān)負(fù)起挽救生命的職責(zé)。其主要工作原理是利用電容器放電給心臟電擊，幫助節(jié)奏紊亂（顫動(dòng)）的心臟“重啟”，恢復(fù)正常的節(jié)律和泵血功能。23.某AED內(nèi)部有一塊鋰電池，可待機(jī)五年，銘牌標(biāo)注了“DC12V”和“50.4Wh”。滿格時(shí)，該電池的容量是______mA·h。24.AED一般都設(shè)計(jì)了自檢功能，當(dāng)電池沒(méi)電或者電極片過(guò)期，指示燈都會(huì)報(bào)警。某同學(xué)使用了如圖（a）所示的電路測(cè)量一節(jié)過(guò)期的電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，得到了數(shù)據(jù)如圖（b）所示。（1）圖（a）中A是______傳感器，B是______傳感器，固定電阻R在電路中起到______作用。（2）根據(jù)圖（b）中的數(shù)據(jù)，可得該過(guò)期電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____V，內(nèi)阻為_(kāi)_____Ω。25.AED的核心元器件是一個(gè)電容，電擊除顫過(guò)程就是電容器充放電過(guò)程。如圖（c）將電極貼于患者的右胸上和左胸下，AED會(huì)自動(dòng)分析，得到“建議除顫”的語(yǔ)音提示后，點(diǎn)擊除顫按鈕，在約2ms