湖北省鄂東南聯(lián)盟學(xué)校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題-1

2023年秋季鄂東南省級(jí)示范高中教育教學(xué)改革聯(lián)盟學(xué)校期中聯(lián)考高二物理試卷一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求．每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分．1.在人類探索自然規(guī)律的過(guò)程中，有許多科學(xué)家做出了杰出貢獻(xiàn)．下列說(shuō)法正確的是（）A.美國(guó)物理學(xué)家密立根命名了正電荷和負(fù)電荷B.法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鐾ㄟ^(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)電荷之間的作用力開(kāi)展研究，發(fā)現(xiàn)了庫(kù)侖定律C.法國(guó)物理學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)D.英國(guó)物理學(xué)家法拉第最早發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并指出閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比【答案】B【解析】【詳解】A．美國(guó)科學(xué)家富蘭克林命名了正電荷和負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤；B．法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鐾ㄟ^(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)電荷之間的作用力開(kāi)展研究，發(fā)現(xiàn)了庫(kù)侖定律，故B正確；C．奧斯特最早發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，安培的分子電流假說(shuō)，認(rèn)為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流，即分子電流，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D．法拉第最早發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但指出閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比的是紐曼和韋伯，故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，以等量正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)，沿中垂線建立軸，軸上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的兩個(gè)點(diǎn)記為，將一電子從A點(diǎn)由靜止釋放．下列說(shuō)法正確（）A.兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B.電子經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的加速度最大C.電子經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度最大 D.電子在點(diǎn)的電勢(shì)能最大【答案】C【解析】【詳解】A．兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．電子經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)受電場(chǎng)力為零，加速度為零，速度最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D．O點(diǎn)電勢(shì)最高，則電子在點(diǎn)的電勢(shì)能最小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。3.油煙危害健康，某品牌的抽油煙機(jī)的主要部件是照明燈和抽氣扇（電動(dòng)機(jī)），其中抽氣扇有“強(qiáng)吸”和“弱吸”兩檔，電路連接如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（）A.閉合開(kāi)關(guān)，抽氣扇處于“強(qiáng)吸”檔B.照明燈燒斷的情況下，不能正常工作C.抽氣扇由“弱吸”擋換成“強(qiáng)吸”擋，其發(fā)熱功率不變D.工作中的抽氣扇因吸入異物出現(xiàn)卡機(jī)時(shí)，電路消耗的電功率減小【答案】A【解析】【詳解】A．閉合開(kāi)關(guān)，抽氣扇電壓增加，因此抽氣扇處于“強(qiáng)吸”檔，A正確；B．因照明燈并聯(lián)，因此照明燈燒斷的情況下，能正常工作，B錯(cuò)誤；C．抽氣扇由“弱吸”擋換成“強(qiáng)吸”擋，電壓增加，電流變大，因此其發(fā)熱功率變大，C錯(cuò)誤；D．工作中的抽氣扇因吸入異物出現(xiàn)卡機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)變成純電阻電路，回路中的電流將變大，電路消耗的電功率增加，D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖甲所示，驅(qū)動(dòng)線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)S與電源連接，發(fā)射線圈放在絕緣且內(nèi)壁光滑的水平發(fā)射導(dǎo)管內(nèi)．閉合開(kāi)關(guān)S后，在內(nèi)驅(qū)動(dòng)線圈的電流隨時(shí)間的變化如圖乙所示．在這段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A.驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)方向水平向左 B.發(fā)射線圈內(nèi)部的感應(yīng)磁場(chǎng)方向水平向右C.時(shí)發(fā)射線圈的感應(yīng)電流最大 D.時(shí)發(fā)射線圈所受的安培力最大【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)安培定則，驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)的磁場(chǎng)方向水平向右，A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，通過(guò)發(fā)射線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，發(fā)射線圈內(nèi)部的感應(yīng)磁場(chǎng)方向水平向左，B錯(cuò)誤；CD．時(shí)驅(qū)動(dòng)線圈的電流變化最快，則此時(shí)通過(guò)發(fā)射線圈的磁通量變化最快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大；同理，時(shí)發(fā)射線圈中的感應(yīng)電流最小，但此時(shí)磁場(chǎng)最強(qiáng)，安培力不是最大值，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，邊長(zhǎng)為正方形線框由四根完全相同的導(dǎo)體棒連接而成，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，當(dāng)流入點(diǎn)的電流為時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力大小為，則（）A.邊受到的安培力的大小為 B.整個(gè)線框受到的安培力的大小為C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 D.整個(gè)線框受到的安培力的方向豎直向下【答案】C【解析】【詳解】A．AD邊的電流等于AB電流的3倍，根據(jù)F=BIL可知，AD受到的安培力的大小為3F，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BD．因AB和CD受安培力等大反向，BC受安培力為F，方向向上；AD受安培力為3F，方向向上，可知整個(gè)線框受到的安培力的大小為4F，方向向上，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤；C．AB中的電流為，則根據(jù)F=BIL可得勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為選項(xiàng)C正確；故選C。6.如圖所示，在豎直面內(nèi)按虛線分割為兩個(gè)區(qū)域，區(qū)域上部分有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，虛線部分是一個(gè)半圓，半徑為部分是水平直線，長(zhǎng)度為．部分為與等高水平直線，長(zhǎng)度也為．一群質(zhì)量為、電荷量為的粒子從點(diǎn)以不同的速率豎直向上射入磁場(chǎng)，其中在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)粒子的速度是（）（不計(jì)粒子的重力）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可得粒子在磁場(chǎng)中的周期粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可見(jiàn)，軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)。從幾何關(guān)系上，過(guò)C點(diǎn)做虛線圓弧的切線得切點(diǎn)，若帶電粒子經(jīng)過(guò)此切點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角最大則圓心角對(duì)應(yīng)粒子的圓周運(yùn)動(dòng)半徑代入前面公式可得故選B。7.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜固定，導(dǎo)軌寬度，傾角為，上端連接一電容器，垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)導(dǎo)軌所在平面．現(xiàn)讓一根質(zhì)量為的導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始滑下，已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量，所有電阻均不計(jì)，重力加速度大小為，當(dāng)導(dǎo)體棒下滑的距離為時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.導(dǎo)體棒做變加速運(yùn)動(dòng) B.導(dǎo)體棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為C.導(dǎo)體棒的速度大小為 D.電容器所帶的電荷量為【答案】D【解析】【詳解】AB．電容器兩端電勢(shì)差U等于導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)導(dǎo)體棒的速度大小為v時(shí)，有U=BlvΔU=BlΔvΔQ=CΔUΔQ=IΔt根據(jù)加速度定義式可得根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin30°BIl=ma解得因，可得即導(dǎo)體棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)導(dǎo)體棒下滑的距離為時(shí)，導(dǎo)體棒的速度大小為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．電容器所帶電荷量為選項(xiàng)D正確。故選D。8.圖甲為某一小燈泡的圖線，現(xiàn)將兩個(gè)這樣相同的小燈泡并聯(lián)后與一個(gè)的定值電阻串聯(lián)，接在內(nèi)阻為、電動(dòng)勢(shì)為的電源兩端，如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.中的電流約為 B.的電功率約為C.電源輸出功率約為 D.電源的效率約為75%【答案】BC【解析】【詳解】AB．設(shè)每盞小燈泡的電流為I，兩端的電壓為U，根據(jù)閉合電路歐姆定律即將此函數(shù)關(guān)系的圖像畫(huà)在燈泡的UI圖線上，可看出交點(diǎn)處即為電路的工作點(diǎn)，即此時(shí)所以的電功率為P=UI故A錯(cuò)誤，B正確；C．電源輸出功率為故C正確；D．電源的效率為故D錯(cuò)誤故選BC。9.如圖所示，在區(qū)域足夠大水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為、電荷量為的帶正電小球，自點(diǎn)以初速度沿方向在豎直面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，與水平面的夾角為，重力加速度為，忽略空氣阻力．則（）A.電場(chǎng)方向水平向右 B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小C.小球上升的最大高度 D.小球電勢(shì)能增加量的最大值為【答案】BD【解析】【詳解】AB．小球沿OA做直線運(yùn)動(dòng)，合力沿OA方向，則電場(chǎng)力水平向左，電場(chǎng)方向水平向左，則可得選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C．小球上升的最大高度選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．水平方向最大位移小球電勢(shì)能增加量的最大值為選項(xiàng)D正確。故選AD10.如圖甲所示，匝數(shù)匝、邊長(zhǎng)為、電阻的正方形金屬線框，用兩根均帶有拉力傳感器（圖中未畫(huà)出）的絕緣輕繩懸掛在天花板上．位于線框中間的虛線上方充滿垂直紙面向外磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，電腦顯示每個(gè)拉力傳感器的示數(shù)變化如圖乙所示，整個(gè)過(guò)程中輕繩未斷且線框始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮線框的形變和電阻的變化，下列說(shuō)法正確的是（）A.的值為 B.線框的重力為C.時(shí)間內(nèi)線框的功率為 D.時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬線框某一截面的電荷量為【答案】AD【解析】【詳解】AB．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線圈受安培力對(duì)線圈則由圖像可得解得kmg=14N故A正確，B錯(cuò)誤；C．因感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=2V，則時(shí)間內(nèi)線框的功率為故C錯(cuò)誤；D．時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬線框某一截面的電荷量為故D正確。故選AD。二、非選擇題（本題共5小題，共60分）11.某同學(xué)按圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)，電源為直流穩(wěn)壓電源，他先把開(kāi)關(guān)S擲向1端，電容器充電完畢后，再把開(kāi)關(guān)S擲向2端，電容器通過(guò)電阻放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間的變化情況。（1）圖乙為電容器充電時(shí)顯示出的電流隨時(shí)間變化的圖像，電容器充電完畢后的電荷量約為_(kāi)_____________C（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；電容器的電容約為_(kāi)_____________F。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)如果不改變電路其他器材，只將電阻換成另一個(gè)阻值較小的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充電時(shí)間將______________（填“變長(zhǎng)”、“不變”或“變短”）；（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)如果不改變電路其他器材，只將電容器換成另一個(gè)電容較大的電容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則得到的圖線與坐標(biāo)軸圈成的面積將______________（填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?②.（或）③.變短④.變大【解析】【詳解】（1）[1]電容器所帶的電荷量在數(shù)值上等于圖像與坐標(biāo)軸所包圍的面積，確定每個(gè)小方格所對(duì)應(yīng)的電荷量值，縱坐標(biāo)的每個(gè)小格為，橫坐標(biāo)每個(gè)小格為，則每個(gè)小格所代表的電荷量的數(shù)值為曲線下方包含的小正方形的個(gè)數(shù)約為40個(gè)，由曲線下方的方格數(shù)與q的乘積即得電容器所帶的電荷為[2]根據(jù)得（2）[3]因?yàn)殡娮枳柚翟叫。瑢?duì)電流阻礙作用越小，因此充電時(shí)間會(huì)變短；（3）[4]如果不改變電路其他器材，將電容器換成另一個(gè)電容較大的電容器，則由電容C增大，電壓U不變，則Q增大，則得到的圖線與坐標(biāo)軸圈成的面積將變大。12.某同學(xué)測(cè)量的一段圓柱形合金材料的電阻率，步驟如下：（1）第一步：用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖甲所示，圓柱形合金材料直徑為_(kāi)_____________；（2）第二步：該同學(xué)先用多用電表歐姆擋“”倍率粗測(cè)圓柱形合金材料的電阻的阻值，正確操作后刻度盤(pán)上的指針位置如圖乙所示，則測(cè)量值是______________；（3）第三步：為了盡可能精確測(cè)量圓柱形合金材料的電阻的阻值，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，實(shí)驗(yàn)器材如下：干電池2節(jié)（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)）；電壓表V（量程，內(nèi)阻為）；定值電阻（阻值為）；滑動(dòng)變阻器（最大阻值為）；開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干。①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，連接電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值最大的一端。將定值電阻和電壓表接入電路；閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置，使電壓表指針指在滿刻度的處。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為_(kāi)_____________；（保留1位小數(shù)）②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，保持滑片的位置不變。用替換，閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表指針指在滿刻度的處，則的測(cè)量值為_(kāi)_____________；（保留1位小數(shù)）③本實(shí)驗(yàn)中若考慮電池內(nèi)阻，對(duì)的測(cè)量值______________（填“有”或“無(wú)”）影響。（4）第四步：測(cè)量圓柱形合金材料接入電路中的長(zhǎng)度，求出電阻率?！敬鸢浮竣?②.50③.④.⑤.無(wú)【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測(cè)微器的度數(shù)為因?yàn)樽詈笠晃皇枪雷x，所以讀數(shù)為均可。（2）[2]多用電表歐姆擋讀數(shù)等于指針指示數(shù)乘以倍率，即（3）①[3]由于電壓表的量程是，電壓表指針指在滿刻度的處，所以電壓表示數(shù)為，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓也為，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值等于定值電阻和電壓表并聯(lián)的阻值，即②[4]用替換，閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表指針指在滿刻度的處，電壓表示數(shù)為，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓也為，則，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為與并聯(lián)后的電流等于通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流，即可得③[5]若考慮電池內(nèi)阻，則用滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻與電源內(nèi)阻之和代替原來(lái)的滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值，計(jì)算結(jié)果不變，所以無(wú)影響。13.如圖所示，帶電小球A和B（可視為點(diǎn)電荷）放在傾角為的光滑固定絕緣斜面上，A球的質(zhì)量為，所帶電荷量為，B球的質(zhì)量為，所帶電荷量為。沿斜面向上的恒力作用于A球，可使AB保持間距不變沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為，靜電力常量為，求：（1）加速度的大??；（2）恒力的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)庫(kù)侖定律，兩球相互吸引的庫(kù)侖力A球和B球的加速度相同，隔離B球，由牛頓第二定律有所以（2）把A球和B球看成整體，AB間的庫(kù)侖力為系統(tǒng)內(nèi)力，由牛頓第二定律有所以14.如圖所示，在距離水平地面的虛線的上方有一個(gè)方向垂直于紙面水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。正方形線框的邊長(zhǎng)，質(zhì)量，電阻．現(xiàn)以一定的初速度豎直上拋該線框，當(dāng)線框邊以的速度進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，再對(duì)線框施加豎直向上的恒力，線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)后，立即撤去外力，線框繼續(xù)在磁場(chǎng)中上升一段時(shí)間后開(kāi)始下落，最后落至地面，取，求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2）線框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到最高點(diǎn)所用的時(shí)間；（3）線框落地時(shí)的速度的大?。唬?）整個(gè)過(guò)程中線框產(chǎn)生的焦耳熱。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】【詳解】（1）線框邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流的大小為線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有解得（2）設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，有線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，所用時(shí)間為所以線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到最高點(diǎn)所用時(shí)間為（3）線框從最高點(diǎn)回到磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小不變，線