2021学年第二学期期中杭州地区（含周边）重点中学高二年级 物理试题

第1 题图 第4 题图 绝密★考试结束前 2021 学年第二学期期中杭州地区（含周边）重点中学 高一年级物理学科试题 命题：兰溪一中 李洪增 审校：余杭高级中学 叶晓 审核：淳安中学 陈飞雄 考生须知： 1．本卷满分100 分，考试时间90 分钟； 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字； 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题卷。 选择题部分 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符 合题目要求，不选、多选、错选均不得分） 1．北京时间2021 年10 月16 日9 时58 分，航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核 心舱。核心舱组合体离地高度约391.9 千米，速度约7.68 千米/秒。据以上信息，下列说法正确的是 A．“千米”是国际单位制中的基本单位 B．“7.68 千米/秒”指的是核心舱组合体的速率 C．“2021 年10 月16 日9 时58 分”指的是时间间隔 D．研究天和核心舱组合体绕地球的运行速度大小时，不可 以 把核心舱视为质点 2．“物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化， 总结研究它们的规律的意思。同学们在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理 规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列叙述错误的是 A．合力、分力概念的建立体现了等效替代的思想 B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的结果，能用实验直接验证 C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法 D．研究变速运动时，把变速运动看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法 3．物理学家通过艰辛的实验和理论研究，探索出自然规律，为人类的进步做出巨大贡献，值得 我们敬仰，下列说法中正确的是 A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 B．伽利略利用斜面实验直接验证了自由落体运动是匀变速直线运动 C．开普勒总结归纳了行星运动定律，从而提出了日心说 D．卡文迪什比较准确地测出了万有引力常量的数值 4．如图所示，小球由静止从同一出发点到达相同的终点，发现 小球从B 轨道滑下用时最短，C 轨道其次，A 轨道最长，B 轨 道轨迹称为最速降线，设计师在设计过山车时大多采用B 轨 道。若忽略各种阻力，下列说法正确的是 A．沿三条轨道滑下重力做功一样多 第6 题图 第8 题图 支撑面板 防滑挡板 七级卡位 防滑挡板 甲 乙 第5 题 图 第7 题图 B．沿三条轨道滑下重力做功的功率一样大 C．沿C 轨道滑下轨道对小球的支持力做功最多 D．小球到达终点时，沿B 轨道下滑的小球速度最大 5．如图甲所示，是设置有七个卡位用 来调节角度的笔记本电脑散热底座。 王老师将电脑放在散热底座上，为了 获得更好的舒适度，由原卡位1 调 至卡位4，即如图乙所示由虚线位置 调整至实线位置，电脑始终处于静止 状态，则 A．支撑面板对电脑的支持力是由于 电脑 形变产生的 B．防滑挡板对电脑的支持力变大 C．散热底座对电脑的作用力不变 D．电脑受到支撑面板的支持力与防滑挡板的支持力大小之和等于其重力大小 6.乙同学为了测量自己的反应时间，进行了如下实验。如图所示，请甲同学用手捏住直尺，乙用 一只手在直尺“0 刻度”位置处做捏住直尺的准备，在看到甲同学松开直尺时，立刻捏住直尺， 读出捏住直尺的刻度，即可算出自己的反应时间。后 期甲乙同学又合作设计了一种测量反应时间的“反应 时间测量尺”，如图所示，重力加速度 g=9.8m/s2，以下说法正确的是 A．乙同学捏住直尺处的刻度值越小，其反应时间越 长 B．经过多次实验，乙同学捏住处刻度值的平均值为 19.60cm，则乙同学的反应时间约为0.2s C．图中两把反应测量尺A 的标度是合理的 D．若计算时g=10m/s2代入运算，反应时间测量值偏大 7．2019 年10 月1 日，在庆祝中华人民共和国成立70 周年阅兵式上，作为陆航突击梯队的一 部分，六架直-20 首次公开亮相。如图为某直升飞机抢救伤员 的情景，飞机水平方向做匀速直线飞行的同时轻绳把伤员匀加 速提升到飞机上，伤员受到的空气阻力不计。下列判断正确的 是 A．轻绳对伤员的拉力大小大于伤员对轻绳的拉力大小 B．伤员运动的轨迹是一条倾斜直线 C．空气对直升机的作用力方向一定竖直向上 D．此过程中轻绳对伤员做功的功率保持不变 8．如图所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，该车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。图 中A 轮有48 齿，B 轮有42 齿，C 轮有18 齿，D 轮有12 齿，A、B 同轴转动，C、D 同轴转动，则 A.当A 轮与C 轮组合时，A 轮与C 轮边缘的线速度大小之 第7 题图 比 为vA:vC=8:3 B．当A 轮与D 轮组合时，A 轮与D 轮的角速度大小之比 为ωA:ωD=4:1 第10 题图 第9 题图 第11 题图 第12 题图 C.当B 轮与C 轮组合时，B 轮与C 轮的周期大小之比TB:TC=7:3 D.当B 轮与D 轮组合时，C 轮与D 轮边缘的向心加速度大小之比 ac:aD=2:3 9. 滑梯是一种儿童运动器械，一边是梯子，另一边是倾斜的滑板，儿童登 梯而上，从滑板上滑下。孩子玩滑梯可以培养他们的勇敢精神，能享受 到成功的喜悦。某幼儿园要在空地上做一个如图所示的滑梯，根据空 地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑梯和儿童裤料之 间的动摩擦因数取0.3，为安全着想，孩子滑到底端时，速度不得超 过4m/s。则滑梯的高度设计合理的是 A．1.0m B．2.0m C．3.0m D．4.0m 10.科技冬奥是北京冬奥会的一个关键词，大家在观看滑雪大跳台的比赛时，对“时间切片”有 深刻的印象，就是通过频闪摄影把运动员从跳台上速度斜向上起飞一直到落地的过程展现在一 帧画面上，给观众带来震撼的视觉体验。假如运动员质量为m，离开跳台时速度的大小为v， 重力加速度为g，忽略运动员运动中所受阻力，则 A．运动员在空中运动的相邻每帧位置之间，位移相同 B．运动员在空中运动的相邻每帧位置之间，速度的改变 方向不同 C．运动员从跳台到最高点过程中，重力势能的增加为 D．运动员从最高点落回地面过程中重力的瞬时功率随时间均匀增加 11.2022 年3 月30 日上午10 时29 分，我国在酒泉卫星发射 中心用长征十一号运载火箭成功将天平二号A、B、C 卫星发 射升空，卫星顺利进入预定轨道。其中B、C 卫星由浙江大学 研制，该卫星主要提供大气空间环境测量和轨道预报模型修正 等服务。若已知A、B、C 卫星绕地球做近似圆周运动，离地 高度分别是hA、hB和hC，环绕周期分别是T A 、TB和TC,地球 半径为R，地球表面重力加速度为g，则以下说法正确的是 A．天平二号A 星可能在地表上空沿某一地球经线做匀速圆周运动 B．根据开普勒第三定律有 3 3 3 2 2 2 C A B A B C h h h T T T   C．卫星离地越高，环绕半径越大，环绕线速度越大 D．根据题中所给信息，可计算地球的质量和密度 12.2022 年2 月5 日下午，北京冬奥会跳台滑雪项目比赛在位于张家口的国家跳台滑雪中心举 行，国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵 感来自于中国传统饰物“如意”，因此被形象地称作“雪如 意”。如图所示，现有甲乙两名运动员（均视为质点）从跳台 a 处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为v 甲:v 乙 =2：1，不计空气阻力，则甲乙两名运动员从飞出至落到斜 坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是 A．他们飞行时间之比为t 甲 :t 乙=1:1 第13 题图 第15 题图 B．他们飞行的水平位移之比为x 甲:x 乙=2:1 C．他们落到坡面上的瞬时速度方向与水平方向的夹角之比为θ 甲:θ 乙=1:1 D．他们落到坡面上的瞬时速度大小之比为v 甲′:v 乙′=4:1 13．在O 点处固定一力传感器，被测细绳一端系上质量为m 的小球，另一端连接力传感器，使 小球绕O 点在竖直平面内沿逆时针方向做半径为r 的圆周运动。t1时刻小 球通过轨道最高点时力传感器的示数恰好为零，运动半个圆周，t2时刻小 球通过最低点时速度为 2 v gr  。重力加速度为g，下列说法正确的是 A．小球在竖直平面内圆周运动过程中机械能守恒 B．t2时刻力传感器的示数为FT=4mg C．从t1时刻到t2时刻过程中小球克服空气阻力做的功为2mgr D．小球不可能再次经过圆周最高点 二、选择题II（本题共3 小题，每小题2 分，共6 分.在每小题给出的四个选项中，至少有一个 选项是符合题目要求的，全部选对得2 分，选对但不全的得1 分，有错选的得0 分） 14. 下列关于书本插图表述正确的是 甲 乙 丙 丁 A．甲：汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为离心力大于最大静摩擦力 B．乙：卡文迪什的扭秤实验装置中采用了控制变量法 C．丙：海王星的发现证明了万有引力定律的正确性 D．丁：汽车上坡时采用低速档是为了获得更大的牵引力 15.2022 年3 月23 日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲。 为了在空间站中测量物体的质量，某物理小组设计了如图所示的装 置（图中O 为光滑的小孔），使待测物体在桌面上做匀速圆周运 动。设空间站中具有弹簧秤、刻度尺、秒表等基本测量工具。以下 说法正确的是 A．实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计 B．根据公式 ，物体圆周运动半径越大，拉力F 越小 C．根据公式 ，物体圆周运动半径越大，拉力F 越大 D．实验时只要测量圆周运动的周期T、弹簧秤示数F 及圆周运动的半径r 就能得到m= 16. 在如图（a）所示的柱状玻璃容器中注入密度ρ=8.0×102kg/m3的某透明液体，将一质量 m=4.0×10-6kg、体积V=5.0×10-10m3的小球在液面处由静止释放，当小球运动到0 刻度线 处开计时，每下落10cm 记录一次时间，得到多组下落高度h 与时间t 的数据，作出h-t 图像如图（b）中实线所示的一条直线。液体对小球的阻力f=kv，v 为小球下落的速度，k 为 比例系数，g 取10m/s2。以下说法正确的是 A． 由h-t 图像可知，从计时开始小球做匀加速直线运动 B． 从计时开始小球运动过程中所受阻力与浮力之和大小等于重力大小 C． 根据题中所给已知条件及图像信息，可以求得比例系数k D． 若选择一个密度更大，体积相同的小球进行试验，则该直线可能是图（b）中的②虚线 非选择题部分 三、非选择题部分（本题共6 小题，共55 分） 17. （8 分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学利用如图甲所示的装置。 第17 题图甲 （1）下列实验与该实验采用相同实验方法的是 ▲ 。 A B C D （2）图乙是小王同学在实验中打出的一条纸带，使用50HZ的打点计时器，每打5 个点取 一个计数点， 但第3 个计数点没有 画出，则该物 体的加速度为 ▲ 。（计 算结果保留三位有效 第16 题图 数字） 第18 题图甲 第17 题图 丙 第17 题图乙 （3）由于供电电网不稳定，当时电网中交变电流的实际频率是f=52HZ，小张同学依然用 f=50HZ代入计算得到的加速度测量值比实际值 ▲ 。（选填“大”或“小”） （4）小刘同学根据实验数据做出的 图像如图丙所示，发现 该图 线不通过坐标原点且 段明显偏离直线，分析其产生的原因， 下 列说法正确的是 ▲ 。（多选） A．不通过坐标原点可能是因为补偿阻力时长木板倾角过小 B．不通过坐标原点可能是因为补偿阻力时长木板倾角过大 C．图线 段弯曲可能是悬挂物总质量未满足始终远小于小车 及其 砝码的总质量 D. 图线 段弯曲可能是悬挂物总质量未满足始终远大于小车及其 砝码的总质量 18. （8 分）在“探究平抛运动的特点”实验中，采用如图甲所 示的 实验装置。 （1）关于实验装置和操作，下列说法正确的是 ▲ 。（多选） A．小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B．安装斜槽时应使其末端切线水平 C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D．小球在斜槽上释放的位置尽可能靠近斜槽末端 （2）如果小球每次从斜槽上不同位置静止释放，离开斜槽末端 后落 到同一水平卡槽上，那么小球每次在空中运动的时间 ▲ （选 填“相同”或“不同”）。 （3）如图乙所示，A、B、C 是小球平抛轨迹在方格纸上的三个位置。已知方格纸每一小格长 L=5cm，g 取10m/s2，则小球平抛的初速度v0= ▲ m/s。（计算结果保留两位有效数字） 第18 题图乙 (4) 小戴同学采用了如图丙所示的实验装置研究平抛物体的运动。斜槽末端的正下方为O 点。用 一块平木板附上复写纸和白纸，竖直、正对立于槽口前的O1处，使小球从斜槽上某一位置由 第18 题图丙 静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A。将木板向后平移至O2 甲 乙 第20 题图 处，再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B。O、O1间的距离为 x1， O、O2间的距离为x2，A、B 间的高度差为y。则小球抛出时的初速度v0为 ▲ 。 A． B． C． D． 19. （8 分）某次发生意外情况的民航客机着陆后，打开紧急出口的舱门，自动生成一个由气囊 构成的斜面，机舱中的人沿该斜面滑行到地面。若机舱离气囊底端的竖直高度h=3.2m，气囊 所构成的斜面长度l=4m。一个质量m=60kg 的人在气囊上滑下时人与气囊之间的动摩擦因 数 ，不计空气阻力，取g=10m/s2。求： （1）该人在气囊上滑下时的加速度a 的大小； （2）该人滑至斜面底端时速度υ 的大小； （3）该人滑至斜面底端时重力的瞬时功率P。（以上计算结果可用根式表示） 第19 题图 20．（8 分）2022 年2 月4 日，第24 届冬奥会在北京开幕。在滑雪比赛中，某滑雪运动员从 山坡上水平滑出，在空中完成规定的动作后落到目标位置完成比赛。现将比赛场地简化为如图 乙所示的模型。已知平台AB 水平，运动员从B 点离开平台的初速度v0=10m/s，B 点距落地 点D 的竖直高度h=20m，运动员可看作质点，不计空气阻力，取g=10m/s2。求： （1）运动员在空中运动的时间t； （2）运动员落点D 到B 点的水平距离s； （3）运动员落地时的速度。（计算结果可用根式表示） 21.（11 分）如图所示，AB 为平直公路SAB=20m，BC 为 圆弧形的水平弯道，其半径 R=25m。一辆质量为2t 的汽车从A 点静止开始做匀加速运动，进入BC 段做保持速率不变的 圆周运动。为确保弯道行车安全，汽车过弯道时速度不宜过大。已知汽车在AB 段行驶受到的 阻力为车重的0.15 倍，在BC 段行驶时径向最大静摩擦力为车重的0.4 倍，取g=10m/s2。 要确保汽车进入弯道后不侧滑。 （1）汽车在弯道上行驶的最大速度vm； （2）若汽车从A 到B 做匀加速直线运动，求汽车最大牵引力； （3）若汽车在AB 段能提供的最大牵引力Fmax= N，AB 段运动速度不大于第（1）小 题的最大速度vm，求汽车由A 运动到C 的最短时间。（π 取3.14，计算结果保留两位有效 数字） 22. （12 分）某弹射游戏装置如图所示，处于同一竖直平面内的三段光滑管道AB、BC、CD 在 B、C 处平滑连接，其中AB 段是直管，水平放置， 、 分别是半径为r= 和R 的圆弧 管，管道上端出口D 点切线水平。水平轨道与圆弧轨道相连于D 点，弹射装置发射的小球可视 为质点，质量为m，小球直径略小于管道内径，管道直径远小于R，重力加速度为g。 （1）若某次小球发射后刚好能到达D 点，求弹簧释放的弹性势能EP； （2）若某次小球发射后刚好能到达D 点，试求小球通过小圆弧最低点B 时对轨道的压力； （3）改变弹簧的压缩量，求小球过D 点时对轨道的压力FD与弹簧弹性势能 之间的关系。 ● C 第21 题图 C 第22 题图