浙江省臺州市臺金七校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題

2023學(xué)年第一學(xué)期臺金七校聯(lián)盟期中聯(lián)考高二年級物理學(xué)科試題考生須知：1．本卷共8頁滿分100分，考試時間90分鐘；2．答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準(zhǔn)考證號并填涂相應(yīng)數(shù)字．3．所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效：4．考試結(jié)束后，只需上交答題紙．選擇題部分一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分．每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列物理量是矢量且單位正確的是（）A.電流 B.磁通量 C.磁感應(yīng)強度 D.電場強度【答案】C【解析】【詳解】A．電流是標(biāo)量，單位是A，故A錯誤；B．磁通量標(biāo)量，單位是，故B錯誤；C．磁感應(yīng)強度是矢量，單位，故C正確；D．電場強度是矢量，單位，故D錯誤。故選C。2.下列說法中正確的是（）A.只有體積很小的帶電體才能看成是點電荷，它跟質(zhì)點都是理想化模型B.帶電物體所能帶電量的值是連續(xù)的，所以它不是量子化的C.電場、磁場像分子原子等實物粒子一樣具有能量，但是場不是一種物質(zhì)形式D.雖然磁場不能對運動電荷做功，但是在斷電自感實驗中表明磁場有能量【答案】D【解析】【詳解】A．當(dāng)帶電體的形狀大小在研究的問題中可以忽略不計時，帶電體可以看成點電荷，不是只有體積很小的帶電體才能看成是點電荷，點電荷跟質(zhì)點都是理想化模型，故A錯誤；B．帶電物體所能帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍，故B錯誤；C．電場、磁場像分子原子等實物粒子一樣具有能量，場是一種物質(zhì)形式，故C錯誤；D．雖然磁場不能對運動電荷做功，但是在斷電自感實驗中表明磁場有能量，故D正確。故選D。3.兩個放在絕緣架上的相同金屬球相距d，球的半徑遠(yuǎn)小于d，分別帶和的電量，兩球間的庫侖力大小為。現(xiàn)將這兩個金屬球充分接觸，然后放回原處，則它們的庫侖力大小將變?yōu)椋ǎ〢. B. C. D.0【答案】A【解析】【詳解】兩金屬球未接觸時根據(jù)庫侖定律可知兩個金屬球接觸后所帶電荷量均為則它們的庫侖力大小變?yōu)槁?lián)立可得故選A。4.下列關(guān)于圖中的相關(guān)判斷和描述正確的是（）A.甲圖中地球赤道表面磁場方向指向南方B.乙圖中表示的電場是由等量異種電荷產(chǎn)生的，電場線方向從正電荷到負(fù)電荷，再從負(fù)電荷回到正電荷形成閉合回路C.丙圖中條形磁鐵的磁感線從N極出發(fā)，到S極終止D.丁圖中如果忽略地磁場，那么環(huán)形導(dǎo)線通電后，其軸心位置小磁針的N極向紙外旋轉(zhuǎn)【答案】D【解析】【詳解】A．甲圖中地球赤道表面磁場方向指向北方，故A錯誤；B．乙圖中表示的電場是由等量異種電荷產(chǎn)生的，電場線方向從正電荷到負(fù)電荷，電場線并不會從負(fù)電荷回到正電荷形成閉合回路，故B錯誤；C．丙圖中條形磁鐵的磁感線在磁鐵外部從N極出發(fā)，到S極，從磁鐵內(nèi)部由S極回到N極，故C錯誤；D．丁圖中如果忽略地磁場，那么環(huán)形導(dǎo)線通電后，根據(jù)安培定則可知，其軸心磁場方向向外，則其軸心位置小磁針的N極向紙外旋轉(zhuǎn)，故D正確。故選D。5.在利用電子射線管探究洛侖茲力的方向?qū)嶒炛?，接通電源后，電子射線由陰極沿軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線。現(xiàn)要使亮線往下偏，所加磁場方向應(yīng)沿（）A.軸 B.軸 C.軸 D.軸【答案】B【解析】【詳解】由于電子帶負(fù)電，運動方向沿軸方向，要使亮線往下偏，則洛倫茲力向下，根據(jù)左手定則可知，所加磁場方向應(yīng)沿軸。故選B。6.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一光滑圓形絕緣軌道，A、B分別為軌道上的最高點和最低點，圓心O處固定一負(fù)點電荷，帶正電的小球沿軌道外做完整的圓周運動，則（）A.庫侖力做正功B系統(tǒng)電勢能增加C.球從A運動到B過程機械能不守恒D.球在B點時受到的彈力小于庫侖力【答案】D【解析】【詳解】AB．圓心O處固定一負(fù)點電荷，帶正電的小球沿軌道外做完整的圓周運動，庫侖力總是指向圓心，與速度方向總是垂直，則庫侖力不做功，系統(tǒng)電勢能不變，故AB錯誤；C．球從A運動到B過程，只有重力做功，小球的機械能守恒，故C錯誤；D．球在B點時，根據(jù)牛頓第二定律可得可知球在B點時受到的彈力小于庫侖力，故D正確。故選D。7.如圖甲所示，計算機鍵盤為電容式傳感器，每個鍵下面由相互平行、間距為的活動金屬片和固定金屬片組成，兩金屬片間有空氣間隙，兩金屬片組成一個平行板電容器，如圖乙所示。其內(nèi)部電路如圖丙所示，已知只有當(dāng)該鍵的電容改變量大于或等于原電容的時，傳感器才有感應(yīng)，則下列說法正確的是（）A.按鍵的過程中，電容器的電容減小B.按鍵的過程中，電容器的電壓減小C.按鍵的過程中，圖丙中電流方向從流向D.欲使傳感器有感應(yīng)，按鍵需至少按下【答案】C【解析】【詳解】ABC．根據(jù)，按鍵的過程中，電壓保持不變，板間距離減小，則電容器的電容增大，電容器電荷量增大，電容器充電，圖丙中電流方向從流向，故AB錯誤，C正確；D．欲使傳感器有感應(yīng)，設(shè)按鍵需至少按下，則有由題意有聯(lián)立可得故D錯誤。故選C。8.長為的通電直導(dǎo)線放在傾角為的光滑斜面上，并處在磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，如圖所示，當(dāng)方向垂直斜面向上，電流為時導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，若方向改為豎直向上，則電流為時導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，電流比值應(yīng)為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)平衡條件有解得故選D。9.如圖所示，甲是回旋加速器，乙是磁流體發(fā)電機，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件，下列說法正確的是（）A.甲圖如果加速電壓減小，那么粒子最終的最大動能也會減小B.乙圖可通過增加勻強磁場的磁感應(yīng)強度來增大電源電動勢C.丙圖可以判斷出帶電粒子的電性，粒子只能從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器D.丁圖中產(chǎn)生霍爾效應(yīng)時，穩(wěn)定時一定是D側(cè)面電勢高【答案】B【解析】【詳解】A．粒子在磁場中滿足設(shè)回旋加速器D型盒的半徑為R，可推導(dǎo)出粒子的最大動能為由此可知，粒子的最大動能為加速電壓無關(guān)，故A錯誤；B．當(dāng)磁流體發(fā)電機達到穩(wěn)定時，電荷在A、B板間受到的電場力和洛倫茲力平衡，即得電源電動勢為由此可知，增加勻強磁場的磁感應(yīng)強度來增大電源電動勢，故B正確；C．粒子從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器時，電場力與洛倫茲力方向相反，但無法確定粒子的電性，故C錯誤；D．若載流子帶負(fù)電，洛倫茲力指向D板，載流子向D板聚集，D板電勢低，故D錯誤。故選B。10.電流傳感器在電路中相當(dāng)于電流表，可以用來研究自感現(xiàn)象。在如圖所示的實驗電路中，是自感線圈，其自感系數(shù)足夠大，而直流電阻值小于燈泡D的阻值，電流傳感器的電阻可以忽略不計。在時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在時刻斷開開關(guān)S。在下列表示電流傳感器記錄的電流隨時間變化情況的圖像中，可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】閉合S瞬間，線圈中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增加，則線圈相當(dāng)于斷路，此時通過電流傳感器的電流最大；隨線圈阻礙作用的減小，通過線圈的電流逐漸變大，通過電流傳感器的電流逐漸減小，電路穩(wěn)定后，外電路電阻不變，外電壓不變，通過電流傳感器的電流不變；因為線圈的直流電阻值小于燈泡D的阻值，穩(wěn)定后，通過線圈的電流大于通過電流傳感器的電流。時刻斷開開關(guān)S，由于自感現(xiàn)象，原來通過線圈L的電流從左向右流過電流傳感器，與原來方向相反，且逐漸減小。則A圖符合題中情況。故選A。11.如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定、螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，電流正方向如圖甲中箭頭所示。P所受的重力為G，桌面對P的支持力為，則（）A.時刻P中無感應(yīng)電流，B.時間內(nèi)，穿過線圈P的磁通量變大，且線圈P有收縮的趨勢C.時刻穿過線圈P的磁場最強，P中感應(yīng)電流為零D時間內(nèi)螺線管對線圈有排斥力，且一直增大【答案】C【解析】【詳解】A．由圖乙可知，時刻螺線管Q中電流為0，電流的變化率最大，則時刻穿過線圈P磁通量為零，磁通量的變化率最大，P中感應(yīng)電流最大，故A錯誤；B．由圖乙可知，時間內(nèi)，螺線管Q中電流減小，則穿過線圈P的磁通量減小，根據(jù)增縮減擴原理可知，線圈P有擴張的趨勢，故B錯誤；C．由圖乙可知，時刻螺線管Q中電流最大，電流的變化率為0，則時刻穿過線圈P的磁場最強，穿過線圈P的磁通量變化率為0，P中感應(yīng)電流為零，故C正確；D.時間內(nèi)，螺線管Q中電流增大，則穿過線圈P的磁通量增大，為了阻礙磁通量的增大，線圈P有遠(yuǎn)離螺線管Q的運動趨勢，即螺線管Q對線圈P有排斥力作用；但時刻，由于螺線管Q中電流為0，則排斥力為0；時刻，由于線圈P中電流為0，則排斥力為0；所以排斥力不是一直增大，故D錯誤。故選C。12.某吊扇電機的內(nèi)阻為，相關(guān)參數(shù)如表所示，則它以額定功率工作時（）功率：電壓/頻率：噪音分貝：轉(zhuǎn)速：重量：整機A.流過吊扇電機的電流為 B.吊扇電機的發(fā)熱功率為C.吊扇電機的機械功率為 D.吊扇轉(zhuǎn)動角速度為【答案】B【解析】【詳解】A．流過吊扇電機的電流為故A錯誤；B．吊扇電機的發(fā)熱功率為故B正確；C．吊扇電機的機械功率為故C錯誤；D．吊扇轉(zhuǎn)動角速度為故D錯誤。故選B。13.用同樣的材料、不同粗細(xì)導(dǎo)線繞成兩個質(zhì)量面積均相同的正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，使它們從離有理想界面的勻強磁場高度為h的地方同時自由下落，如圖所示。線圈平面與磁感線垂直，空氣阻力不計，則（）A.兩線圈同時落地，線圈發(fā)熱量相同B.細(xì)線圈先落到地，細(xì)線圈發(fā)熱量大C.粗線圈先落到地，粗線圈發(fā)熱量大D.兩線圈同時落地，細(xì)線圈發(fā)熱量大【答案】A【解析】【分析】【詳解】線圈自由下落，由得知兩個線圈進入磁場時的速度相等。進入磁場后根據(jù)牛頓第二定律得mgF=ma所以又安培力則a=g將，m=ρ密?4LS代入上式得可見上式各量都相同，則兩個線圈下落過程中加速度始終相同，運動情況相同，故運動時間相同，同時落地，落地速度也相同。整個過程根據(jù)能量守恒定律得Q=mgH下落的總高度H和落地速度都相同，則發(fā)熱量也相同。故選A?！军c睛】本題要根據(jù)牛頓第二定律、安培力公式、電阻定律、密度公式綜合研究，得到加速度的表達式，才能分析線圈的運動情況關(guān)系，考查綜合應(yīng)用物理知識的能力。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中至少有一個是符合題目要求的．全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯的得0分）14.對于書本中幾幅插圖所涉及的物理現(xiàn)象或原理，下列說法正確的是（）A.甲圖中，電子感應(yīng)加速器是利用磁場直接對電子進行加速B.乙圖為磁電式儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，其中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用C.丙圖中，燃?xì)庠钪须娮狱c火器點火應(yīng)用了尖端放電的原理D.丁圖中，兩條優(yōu)質(zhì)的話筒線外面包裹著金屬外衣是為了減小電阻，從而減小電信號損失【答案】BC【解析】【詳解】A．電子感應(yīng)加速器是利用交變磁場激發(fā)感生電場，從而進行加速，故A錯誤；B．磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框在轉(zhuǎn)動時有感應(yīng)電流產(chǎn)生，鋁框要受到安培力作用，由于安培力總是阻礙鋁框的運動，即鋁框能起電磁阻尼的作用，故B正確；C．丙圖中，燃?xì)庠钪须娮狱c火器點火應(yīng)用了尖端放電的原理，故C正確；D．丁圖中，兩條優(yōu)質(zhì)的話筒線外面包裹著金屬外衣應(yīng)用了靜電屏蔽的原理，故D錯誤。故選BC。15.如圖所示，三個完全相同的半圓形光滑絕緣軌道豎直放置，分別處在真空、勻強磁場和勻強電場中，軌道兩端在同一高度上，P、M、N分別為軌道的最低點．三個相同的帶正電小球同時從軌道左端最高點由靜止開始沿軌道運動且均能通過最低點．如圖所示，則下列有關(guān)判斷正確的是（）A.小球第一次到達軌道最低點的速度關(guān)系B.小球第一次到達軌道最低點時對軌道的壓力關(guān)系C.三個小球到達軌道右端的最大高度都相同D.磁場無論有多強，小球返回時都不會脫離軌道【答案】ABD【解析】【詳解】A．在第二圖中，因為洛侖茲力總是垂直于速度方向，故洛侖茲力不做功；球下落時只有重力做功，故第一、二圖兩次機械能均守恒，由故兩次球到最低點的速度相等，第三圖中，小球下滑的過程中電場力做負(fù)功，重力做正功，所以小球在最低點的速度小于前兩個圖中的速度．即故A正確；B．小球在最低點時，第一圖中重力和支持力提供向心力，即而第二圖中是重力、支持力和洛倫茲力提供向心力，即第三圖中，重力與支持力提供向心力，即則故B正確；C．圖一、二只有重力做功，洛倫茲力不做功，所以小球到達軌道右端的最大高度相同；圖三小球電場力與重力做功，電場力全程做負(fù)功，可知小球到達軌道右端的最大高度與圖一圖二不同，故C錯誤；D．第二圖中是重力、支持力和洛倫茲力提供向心力，即洛倫茲力始終與軌道垂直向下，磁場無論有多強，小球返回時都不會脫離軌道,故D正確。故選ABD。三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.某同學(xué)想要測量一節(jié)新干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供了如下器材和參考電路：電流表（量程，內(nèi)阻約）滑動變阻器（最大阻值）電壓表（量程，內(nèi)阻約）電流表（量程，內(nèi)阻約）滑動變阻器（最大阻值）開關(guān)，導(dǎo)線若干（1）選用合適器材后，為減小誤差，應(yīng)選擇____________（填寫A或B）電路進行測量，完成實物連線圖____________。（2）電壓表選，電流表選____________（填寫A1或），滑動變阻器選____________（填寫或）。（3）電壓表示數(shù)為____________V；（4）另外一個同學(xué)為了減小計算誤差，將測得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點如圖，請作出合適的圖______，并根據(jù)圖像求出電動勢為____________V，內(nèi)阻為____________。（均保留小數(shù)點后兩位）【答案】①.B②.見解析③.④.⑤.⑥.見解析⑦.⑧.【解析】【詳解】（1）[1][2]選用合適器材后，由于干電池內(nèi)阻很小，電壓表的分流幾乎可以忽略不計，為減小誤差，應(yīng)選擇B電路進行測量；實物連線如圖所示（2）[3][4]實驗時通過電池的電流不能太大，一般小于，則電流表選；為了調(diào)節(jié)方便，使電表示數(shù)變化明顯，滑動變阻器選擇阻值較小的。（3）[5]由于電壓表選擇，分度值為，則電壓表示數(shù)為。（4）[6]根據(jù)圖中描點，作出圖線如圖所示[7][8]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可得可知圖像的縱軸截距等于電動勢，則有圖像的斜率絕對值等于內(nèi)阻，則有17.電路中電流大小可以用電流傳感器測量，用電流傳感器和計算機可以方便地測出電路中電流隨時間變化曲線。某興趣小組要測定一個電容器的電容，選用器材如下：待測電容器（額定電壓為）；電流傳感器和計算機；直流穩(wěn)壓電源；定值電阻、單刀雙擲開關(guān)；導(dǎo)線若干實驗過程如下：a．按照圖甲正確連接電路；b．將開關(guān)S與1端連接，電源向電容器充電；c．將開關(guān)S鄭向2端，測得電流隨時間變化的圖線如圖乙中的實線所示；d．利用計算機軟件測出曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積。請回答下列問題：（1）電腦自動測出的曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積物理意義為，根據(jù)圖像，算出電容器全部放電過程中釋放的電荷量為____________C，最大電壓為____________V。（均保留兩位有效數(shù)字）（2）若將定值電阻換為，重復(fù)上述實驗步驟，則電流隨時間變化的圖線應(yīng)該是圖丙中的曲線____________（選填“”或“”或“仍為”或“、、都有可能”）?！敬鸢浮竣?②.③.c【解析】【詳解】（1）[1]圖像的曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積即表示電容器的電荷量，由圖像及題意可知電容器全部放電過程中釋放的電荷量為[2]由圖像得到開始時電流為故電容器兩端的最大電壓為（2）[3]若將定值電阻換為，根據(jù)可知第2次實驗的最大電流小些；根據(jù)可知兩條曲線與坐標(biāo)軸所圍的面積相等；則電流隨時間變化的圖線應(yīng)該是圖丙中的曲線c。18.下列關(guān)于實驗的說法中，正確的是（）A.用多用電表歐姆擋測電阻阻值時，不能用兩只手分別捏著電阻的兩端，因為這樣會導(dǎo)致測量值偏大B.用多用電表歐姆擋測量二極管的正向阻值時，應(yīng)讓紅表筆接二極管的正極C.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，讀數(shù)應(yīng)精確到，估讀到D.當(dāng)電流表內(nèi)阻未知時，用電流表內(nèi)接法測量電阻絲電阻時，測量結(jié)果比真實值偏大E.測電阻的電路中，常用滑動變阻器控制待測電阻的電流或電壓，其中分壓式接法應(yīng)采用最大阻值大于待測電阻的變阻器，使得分壓效果更好【答案】CD【解析】【詳解】A．用多用電表歐姆擋測電阻阻值時，不能用兩只手分別捏著電阻的兩端，因為這樣相當(dāng)于將人體電阻與待測電阻并聯(lián)，會導(dǎo)致測量值偏小，故A錯誤；B．用多用電表歐姆擋測量二極管的正向阻值時，應(yīng)讓黑表筆接二極管的正極，故B錯誤；C．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，讀數(shù)應(yīng)精確到，估讀到，故C正確；D．當(dāng)電流表內(nèi)阻未知時，用電流表內(nèi)接法測量電阻絲電阻時，由于電流表的分壓，使得電壓測量值偏大，則測量結(jié)果比真實值偏大，故D正確；E．測電阻的電路中，常用滑動變阻器控制待測電阻的電流或電壓，其中分壓式接法應(yīng)采用最大阻值小于待測電阻的變阻器，使得分壓效果更好，故E錯誤。故選CD。19.如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為，兩板所加的電壓為。一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計帶電粒子的重力。（1）求帶電粒子所受的靜電力的大??；（2）求帶電粒子運動距離時的動能；（3）若帶電粒子運動距離時立刻撤去所加電壓，求該粒子此后還要經(jīng)過多長時間才能到達N板?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）電場強度為則帶電粒子所受的靜電力的大小為（2）在過程中，根據(jù)動能定理可得解得（3）根據(jù)解得撤去電壓后，帶電粒子做勻速直線運動，則有解得20.如圖所示，兩水平放置的平行金屬板、，板長與間距均為。兩金屬板間可加電壓，且板電勢高于板電勢，在虛線的右側(cè)有范圍足夠大的勻強磁場，磁場邊界與金屬板垂直，磁感應(yīng)強度大小，方向垂直紙面向外。在兩極板左端正中間有一粒子源，水平向右不斷地發(fā)射比荷、初速度的帶負(fù)電粒子。忽略電場的邊緣效應(yīng)、粒子的重力以及它們之間的相互作用。（1）若兩金屬板間所加電壓為0時，求粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑；（2）若兩金屬板間加適當(dāng)電壓，粒子恰好從極板右邊緣射出電場，求粒子在磁場中的射入點與射出點之間的距離；（3）求（1）、（2）兩問中粒子在磁場中運動的時間之差?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）兩金屬板間電壓為零時，帶電粒子在金屬板以速度勻速通過后進入磁場，在磁場中由洛倫茲力提供向心力可得解得（2）帶電粒子剛好從金屬板右邊緣射出電場時，設(shè)帶電粒子在電場中的運動時間為，側(cè)向速度為，則有，解得則速度偏向角滿足可得則帶電粒子離開電場時的速度為在磁場中有解得粒子在磁場中的射入點與射出點之間的距離為（3）在（1）問中，粒子垂直邊界進入磁場，運動軌跡為半圓，粒子在磁場中的運動時間為又在（2）問中，粒子右偏下進入磁場，運動軌跡為圓，粒子在磁場中的運動時間為又則（1）、（2）兩問中的粒子在磁場中運動的時間之差