浙江省浙東北聯(lián)盟(ZDB)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題2_第1頁
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浙東北聯(lián)盟(ZDB)2023/2024學(xué)年第一學(xué)期期中考試高二物理試卷總分100分考試時間90分鐘選擇題部分一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)1.下列物理量屬于矢量的是()A.電流 B.磁通量C.磁感應(yīng)強(qiáng)度 D.電動勢2.新SI(單位制)自2019年5月20日(國際計量日)正式實(shí)施,這將對科學(xué)和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,根據(jù)所學(xué)知識判斷,下列選項(xiàng)正確的是()A.“焦耳(J)”是國際單位制中的基本單位B.“電子伏特(eV)”表示的是電勢的單位C.“毫安時(mA·h)”表示的是電量的單位D.“磁通量”用國際單位制中的基本單位表示為3.下列說法正確的是()A.如圖甲所示,ABC構(gòu)成等邊三角形,若兩通電導(dǎo)線A、B在C處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為,則C處磁場的總磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是B.小磁針正上方的直導(dǎo)線與小磁針平行,當(dāng)導(dǎo)線中通有如圖乙所示電流時,小磁針的N極將會垂直紙面向外轉(zhuǎn)動C.如圖丙所示,一矩形線框置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,線框平面與磁場方向平行,線框的面積為S,則此時通過線框的磁通量為BSD.如圖丁所示,兩條通電導(dǎo)線之間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的4.近年來,無線門鈴逐漸流行。圖甲為某款無線門鈴按鈕,其“自發(fā)電”原理如圖乙所示,按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管,松開門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是()A.按下按鈕過程,螺線管上的導(dǎo)線Q端電勢較高B.松開按鈕過程,螺線管上的導(dǎo)線P端電勢較低C.按住按鈕不動,螺線管上的導(dǎo)線兩端PQ間仍有電勢差D.按下和松開按鈕過程,螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小一定相等5.成人體液主要成分是水和電解質(zhì),因此容易導(dǎo)電,而體內(nèi)脂肪則不容易導(dǎo)電,我們可以用某型號脂肪測量儀(如圖甲所示)來測量脂肪率,脂肪測量儀根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例,模擬電路如圖乙所示:測量時,閉合開關(guān)S,測試者兩手分別握住兩手柄M、N,則()A.人體內(nèi)水和脂肪導(dǎo)電性不同,兩者中脂肪電阻率更小一些B.體型相近的兩人相比,脂肪含量高者對應(yīng)的電壓表示數(shù)較小C.由電阻公式可知,個子高的一定比個子矮的電阻大D.剛沐浴后,人體水分增多,脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數(shù)據(jù)會偏小6.如圖所示,金屬桿ab以恒定的速率v在間距為L的光滑平行導(dǎo)軌上向右滑行,設(shè)整個電路總電阻為R(恒定不變),整個裝置置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,下列敘述不正確的是()A.ab桿中的電流與速率v成正比B.磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比C.電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v成正比D.外力對ab桿做功的功率與速率v的平方成正比7.如圖,空間固定一條形磁體(其軸線水平),以下說法正確的是()A.圓環(huán)a沿磁體軸線向右運(yùn)動,靠近磁體N極時感應(yīng)電流為逆時針(從左往右看)B.圓環(huán)b豎直下落時磁通量不變C.圓環(huán)c經(jīng)過磁體右邊的位置2時磁通量為0,感應(yīng)電流為0D.圓環(huán)c經(jīng)過位置2前后一小段時間內(nèi)感應(yīng)電流方向不變8.如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。三個帶電粒子先后從容器A正下方的小孔飄入電勢差為U的加速電場,其初速度大小都幾乎為零,然后都豎直向下經(jīng)過加速電場,分別從小孔離開,再從小孔沿著與磁場垂直的方向豎直向下進(jìn)入水平向外的勻強(qiáng)磁場中,最后打到照相底片D上的不同位置。整個裝置放在真空中,均不計帶電粒子的重力和粒子之間的相互作用力。根據(jù)圖中三個帶電粒子在質(zhì)譜儀中的運(yùn)動軌跡,下列說法正確的是()A.加速電場的電場強(qiáng)度方向豎直向上B.三個帶電粒子進(jìn)入磁場中的速度大小一定相同C.三個帶電粒子進(jìn)入磁場動能與帶電量成正比D.三個帶電粒子的比荷一定相同9.家用風(fēng)力發(fā)電機(jī)可分布在用戶附近,是一種可靠的發(fā)電模式。某戶家庭安裝了一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī),它的葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑為的圓面。某段時間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)速是10m/s,風(fēng)向恰好與葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直,已知空氣的密度為,假如這個風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%的空氣動能轉(zhuǎn)化為電能,π取3,則此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率大小為()A. B. C. D.10.在圖甲所示的電路中,電源的圖像對應(yīng)圖乙中的圖線a,定值電阻的圖像如圖乙中的圖線b所示,滑動變阻器的總電阻為,下列說法正確的是()A.電源的內(nèi)阻為B.當(dāng)時,消耗的功率為C.當(dāng)時,電源效率最高D.在時,電源輸出的功率最大11.如圖所示,匝數(shù)、面積、電阻的線圈處在豎直向下的均勻磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為,通過軟導(dǎo)線分別與邊長為、每個邊的阻值均為、質(zhì)量分布均勻的正方形線框的d、c相連接,正方形線框用兩個勁度系數(shù)為的輕質(zhì)絕緣彈簧懸吊在天花板上,整個線框處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,已知隨時間的變化規(guī)律為,開關(guān)閉合前線框靜止,開關(guān)閉合,穩(wěn)定后,兩彈簧的長度均變化了。忽略軟導(dǎo)線對線框的作用力。則下列說法正確的是()A.線框中的電流方向?yàn)橛蒫到d B.ab邊與cd邊所受的安培力相等C.流過線圈的電流為 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為12.某學(xué)習(xí)小組用霍爾元件測定我國某市地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度?,F(xiàn)有一塊寬為a、高為b、長為c的長方體半導(dǎo)體霍爾元件,元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子。先將霍爾元件按圖甲所示水平放置,并通入水平向右、大小為I的電流,測得元件的前、后表面的電壓為;再將霍爾元件按圖乙所示豎直放置,使棱M沿東西方向,元件中通入豎直向上、大小為I的電流,測得元件的前、后表面的電壓為,已知甲、乙圖中電子定向移動的速率均為v,則()A.甲圖中前表面的電勢比后表面的電勢低B.測量處磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向上的分量大小為C.測量磁感應(yīng)強(qiáng)度在水平(南北)方向上的分量大小D.測量處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為13.如圖所示,半徑為L的導(dǎo)電圓環(huán)(電阻不計)繞垂直于圓環(huán)平面、通過圓心O的金屬軸以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動。圓環(huán)上接有電阻均為r的三根金屬輻條OA、OB、OC,輻條互成角。在圓環(huán)圓心角的范圍內(nèi)(兩條虛線之間)分布著垂直圓環(huán)平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,圓環(huán)的邊緣通過電刷P和導(dǎo)線與一個阻值也為r的定值電阻相連,定值電阻的另一端通過導(dǎo)線接在圓環(huán)的中心軸上,在圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動過程中,下列說法中正確的是()A.金屬輻條OA、OB、OC進(jìn)出磁場前后,輻條中電流的大小不變,方向改變B.定值電阻兩端電壓為C.通過定值電阻的電流為D.圓環(huán)轉(zhuǎn)動一周,定值電阻產(chǎn)生的熱量為二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個備選項(xiàng)中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)14.如圖甲所示,用強(qiáng)磁場將百萬開爾文的高溫等離子體(等量的正離子和電子)約束在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克。我國托克馬克裝置在世界上首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行100秒的成績。多個磁場才能實(shí)現(xiàn)磁約束,圖乙為其中沿管道方向的一個磁場,越靠管的右側(cè)磁場越強(qiáng)。不計離子重力,關(guān)于離子在圖乙磁場中運(yùn)動時,下列說法正確的是()A.離子在磁場中運(yùn)動時,磁場可能對其做功B.離子在磁場中運(yùn)動時,磁場對其一定不做功C.離子由磁場的左側(cè)區(qū)域向右側(cè)區(qū)域運(yùn)動時,運(yùn)動半徑增大D.離子由磁場的左側(cè)區(qū)域向右側(cè)區(qū)域運(yùn)動時,運(yùn)動半徑減小15.如圖甲所示電路,電源電壓保持不變,小燈泡標(biāo)有“,”的字樣,小燈泡的電流隨電壓的變化曲線如圖乙所示。以下說法中正確的是()A.小燈泡正常發(fā)光時的電阻為B.滑動變阻器接入電路的阻值為時,小燈泡正常發(fā)光C.滑動變阻器接入電路的阻值為時,小燈泡的電功率為D.當(dāng)電壓表的示數(shù)為時,整個電路在內(nèi)消耗的電能是非選擇題部分三、非選擇題(本題共5小題,共55分)16.多用電表可以測量電阻,也可以測量電流與電壓,下列測量電路是某同學(xué)設(shè)計的有關(guān)測量電路:(甲開關(guān)處于斷開狀態(tài),乙、丙、丁開關(guān)處于閉合狀態(tài))已知這位同學(xué)已經(jīng)正確調(diào)節(jié)選擇開關(guān),他能順利完成測量,且不會損壞儀器的是()A.用圖甲方案測量小燈泡的電阻 B.用圖乙方案測量小燈泡的電流強(qiáng)度C.用圖丙方案測量小燈泡兩端的電壓 D.用圖丁方案測量二極管的正向電阻17.利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。①應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖中的______(選填“戊”或“己”)。②關(guān)于戊和己兩個實(shí)驗(yàn)圖,下面說法正確的是()。A.戊圖中實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源于電流表分壓B.戊圖中實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源于電壓表分流C.己圖中實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源于電流表分壓D.己圖中實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源于電壓表分流③有如下滑動變阻器提供:A.滑動變阻器B.滑動變阻器C.滑動變阻器滑動變阻器應(yīng)選用______(選填相應(yīng)器材前的字母)。18.在測定一根粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中:(1)某學(xué)生用螺旋測微器測定該金屬絲的直徑時,測得的結(jié)果如圖甲所示,則該金屬絲的直徑______mm。緊接著用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測量該金屬絲的長度,測得的結(jié)果如圖乙所示,則該金屬絲的長度__________mm;(2)該同學(xué)先用多用電表粗測其電阻值約為,現(xiàn)要進(jìn)一步精確測量其阻值,實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材:A.電流表(量程為,內(nèi)阻約為)B.電流表(量程為,內(nèi)阻約為)C.電壓表(量程為,內(nèi)阻約為)D.滑動變阻器(最大阻值為)E.滑動變阻器(最大阻值為)F.電源E(電動勢為,內(nèi)阻可忽略)G.開關(guān)、導(dǎo)線若干。為了盡可能提高測量準(zhǔn)確度,應(yīng)選擇的器材為(均填器材前面的字母即可):電流表選______;滑動變阻器選______,實(shí)驗(yàn)開始前滑動觸頭應(yīng)置于滑動變阻器的______邊(填“左”或“右”)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路,測得多組電壓表示數(shù)U和對應(yīng)電流表的示數(shù)I,通過描點(diǎn)作出的圖像為一條過原點(diǎn)的傾斜直線,其斜率為k,則該金屬絲的電阻率__________(用k、L、D三個物理量表述)。19.如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距為,導(dǎo)軌電阻忽略不計。導(dǎo)體棒質(zhì)量為,位于導(dǎo)軌間的電阻,與導(dǎo)軌豎直部分接觸良好。已知電源電動勢為,內(nèi)阻為,定值電阻。在導(dǎo)體棒所在空間加一勻強(qiáng)磁場(圖中僅用一根磁感線表示),磁場方向垂直于導(dǎo)體棒,且與豎直方向夾角可變,導(dǎo)體棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度,則:(1)若磁場與豎直方向夾角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;(2)若導(dǎo)軌豎直部分與導(dǎo)體棒間動摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),且磁場與豎直方向夾角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值;(3)若導(dǎo)軌豎直部分與導(dǎo)體棒間的動摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且磁場與豎直方向夾角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。20.《流浪地球2》電影中的很多科幻設(shè)定都是基于現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)。如圖甲所示的機(jī)器人是基于生活中的掃地機(jī)器人設(shè)計。市面上某款具有“智能充電規(guī)劃”功能的掃地機(jī)器人,它可以按照打掃面積的大小進(jìn)行充電規(guī)劃,其銘牌如圖表所示。已知當(dāng)電池電量只剩20%時機(jī)器人將返回充電基站充電,機(jī)器人平均每分鐘可打掃。忽略機(jī)器人往返過程的時間及消耗的電能。額定工作電壓電池容量額定功率充電電流正常工作時輸出功率工作噪音(1)該機(jī)器人正常工作時的電流及機(jī)器人電動機(jī)的內(nèi)阻?(2)求充滿電后至下一次自動充電前能夠連續(xù)正常工作的最長時間?(3)機(jī)器人打掃面積為的空間至少需要多少時間?21.如圖甲,半徑為R的圓內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場,其左側(cè)x軸上方的離子源沿x軸正方向射出寬為,沿y軸方向均勻分布的離子流。離子的質(zhì)量為m(重力不計),電量為q,速度均為,x軸下方的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與上方磁場相同,方向垂直紙面向里。已知從處進(jìn)入x軸上方磁場的離子恰好能從O點(diǎn)進(jìn)入x軸下方的磁場,則:(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。(2)若處進(jìn)入x軸上方磁場的離子也能從O點(diǎn)進(jìn)入x軸下方的磁場,求該離子離開x軸下方磁場時位置坐標(biāo)。(3)如圖乙所示若在處放置一個上端與x軸相齊,下端足夠長的感光板用于探測和收集離子。感光板有且僅有一個區(qū)域,該區(qū)域中的同一位置會先后接收到兩個離子,這一區(qū)域稱為二次發(fā)光區(qū)。①感光板接收到離子的區(qū)域的長度;②二次發(fā)光區(qū)的長度;22.如圖1所示某種風(fēng)力發(fā)電裝置,如圖2所示為簡化原理圖,兩線圈與磁鐵共軸,薄膜以原點(diǎn)O建立豎直向上x軸,線圈與磁鐵相距均為,當(dāng)風(fēng)力作用時薄膜帶動磁鐵在豎直方向上下振動時,振動的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)到O的距離均為A。已知線圈的匝數(shù)為n、橫截面積為S;磁鐵中軸線上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與該點(diǎn)到磁鐵中心距離x的關(guān)系如圖3所示,圖中、、為已知量,忽略線圈的長度,線圈內(nèi)各處磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直

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