2024-2025學(xué)年浙江省杭州市下城區(qū)杭十四高二上學(xué)期期末考物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試題PAGEPAGE1杭十四中二〇二四學(xué)年第一學(xué)期期末階段性測試高二年級(jí)物理學(xué)科試卷考生須知：1、本試卷滿分100分，考試時(shí)間90分鐘2、所有答案必須寫在答題卡上，考試結(jié)束后只需上交答題卷；3、考試中不準(zhǔn)使用計(jì)算器。一、單選題（本題共13小題，每小題3分，共39分，每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.國際單位制選定的三個(gè)力學(xué)基本物理量是（）A.力、質(zhì)量、時(shí)間B.質(zhì)量、長度、時(shí)間C.長度、時(shí)間、速度D.質(zhì)量、時(shí)間、加速度【答案】B【解析】國際單位制選定的三個(gè)力學(xué)基本物理量是質(zhì)量、長度、時(shí)間。故選B。2.關(guān)于靜電場，以下敘述中正確是（）A.點(diǎn)電荷是理想化物理模型，通常體積小的帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷B.電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向即為試探電荷在該點(diǎn)的受力方向C.電場強(qiáng)度是矢量，運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則D.沿電場線方向，電場強(qiáng)度一定越來越小【答案】C【解析】A．點(diǎn)電荷是理想化物理模型，電荷的形狀、體積和電荷量對(duì)分析的問題的影響可以忽略時(shí)，就可以看成是點(diǎn)電荷，所以通常體積小的帶電體在有些情況下也不能看做點(diǎn)電荷，體積很大的帶電體也有可能看成是點(diǎn)電荷，故A錯(cuò)誤；B．電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向即為正的試探電荷在該點(diǎn)的受力方向，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電場強(qiáng)度是矢量，運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則，選項(xiàng)C正確；D．沿電場線方向，電場強(qiáng)度不一定越來越小，例如勻強(qiáng)電場，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。3.下列說法正確的是（）A.恒定磁場對(duì)靜置于其中的電荷有力的作用B.小磁針N極在磁場中的受力方向是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C.正弦交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最大時(shí)，電流最大D.升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率【答案】B【解析】A．恒定磁場對(duì)速度不平行于磁感線的運(yùn)動(dòng)電荷才有力的作用，A錯(cuò)誤；B．小磁針N極在磁場中的受力方向是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，B正確；C．正弦交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最大時(shí)，電流為0，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)變壓器的原理可知，副線圈中磁通量的變化率小于或等于原線圈中磁通量的變化率，D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖一女孩在健身器材上爬桿玩耍，女孩（）A.緩慢向上攀爬過程中受到的摩擦力方向是向上的B.緩慢下滑過程中受到的摩擦力方向是向下的C.抱住豎直桿不動(dòng)時(shí)，抱得越緊所受摩擦力越大D.抱住豎直桿下滑速度越大時(shí)受到的摩擦力越大【答案】A【解析】AB．緩慢向上攀爬過程中和緩慢下滑過程中受到的摩擦力方向都是向上的，B錯(cuò)誤，A正確；C．抱住豎直桿不動(dòng)時(shí)，抱得越緊所受的摩擦力都還是等于女孩的重力，C錯(cuò)誤；D．抱住豎直桿下滑速度越大時(shí)受到的摩擦力還是等于女孩的重力，D錯(cuò)誤。故選A。5.在學(xué)?？梢钥吹揭环N現(xiàn)象，有同學(xué)不由自主的轉(zhuǎn)動(dòng)自己手中的筆。同學(xué)的轉(zhuǎn)筆過程可以視為圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)筆過程示意圖如下，假設(shè)筆的長度為L，圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O，當(dāng)筆尖M的速度為，筆帽N的速度為時(shí)，則圓心O到筆帽M的距離為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)圓心O到筆尖M的距離為，圓心O到筆帽N的距離為，則有筆尖M與筆帽N的角速度相等，則有聯(lián)立解得C正確，ABD錯(cuò)誤。6.如圖所示，一小球從A點(diǎn)以初速度水平拋出，撞到豎直擋板上時(shí)，速度方向與水平面所成的夾角為；改變小球從A點(diǎn)水平拋出的速度大小，當(dāng)小球再次撞到擋板時(shí)，速度方向與水平面所成的夾角為。不計(jì)空氣阻力，小球第二次從A點(diǎn)拋出的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】小球從A點(diǎn)以初速度水平拋出，撞到豎直擋板上時(shí)，速度方向與水平面所成夾角為，此時(shí)豎直分速度大小為小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故設(shè)小球第二次從A點(diǎn)拋出的速度大小為v，則小球第二次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為第二次撞到擋板時(shí)豎直分速度大小為由題意可得解得故選C。7.如圖所示，三只完全相同的燈泡a、b、c分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián)，再將三者關(guān)聯(lián)，接在220V，50Hz的交變電壓兩端，三只燈泡亮度相同。若將交變電壓改為220V，25Hz，則（）A.三只燈泡亮度不變 B.三只燈泡都將變亮C.a亮度不變，b變亮，c變暗 D.a亮度不變，b變暗，c變亮【答案】C【解析】根據(jù)電感的特性：通低頻、阻高頻，當(dāng)電源的頻率變低時(shí)，電感對(duì)電流的感抗減小，b燈變亮；根據(jù)電容器的特性：通高頻、阻低頻，當(dāng)電源的頻率變低時(shí)，電容器對(duì)電流的容抗增大，c燈變暗。而電阻的亮度與頻率無關(guān)，a燈亮度不變。故選C。8.把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路，B線圈與開關(guān)S、電流表G組成另一個(gè)回路，如圖所示．下列說法正確的是（）A.閉合開關(guān)S的瞬間，電流表G中有a→b的感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S的瞬間，電流表G中有b→a的感應(yīng)電流C.閉合開關(guān)S后，在增大滑動(dòng)變阻器R阻值的過程中，電流表G中有a→b的感應(yīng)電流D.閉合開關(guān)S后，在增大滑動(dòng)變阻器R阻值的過程中，電流表G中有b→a的感應(yīng)電流【答案】D【解析】AB．閉合開關(guān)S的瞬間，通過B線圈的磁通量不發(fā)生變化，B線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD．閉合開關(guān)S后，在增大滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值的過程中，A線圈中的電流逐漸減小，即B線圈處于逐漸減弱的磁場中，由安培定則和楞次定律可知，電流表G中的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確故選D。9.如圖所示的LC振蕩電路中，已知某時(shí)刻電流i的方向指向A板，且正在增大，則（）A.A板帶正電 B.電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能C.電容器C正在充電 D.線圈L兩端電壓在增大【答案】B【解析】AC．因?yàn)殡娏髡谠龃?，說明電容器處于放電狀態(tài)，則電容器上極板A帶負(fù)電，下極B板帶正電，故AC錯(cuò)誤；B．電容器處于放電過程，則電容器放電時(shí)電場能逐漸減小，磁場能逐漸增大，所以電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能，故B正確；D．電容器處于放電過程，電容器電荷量Q減小，根據(jù)可知U減小，即線圈L兩端電壓在減小，故D錯(cuò)誤。故選B。10.如圖甲所示，A、B是某電場中一條電場線上的兩點(diǎn)，一個(gè)負(fù)電荷從A點(diǎn)由靜上釋放，僅在靜電力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示。負(fù)電荷從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，其所在電場分布可能是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】負(fù)電荷從A向B做加速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合負(fù)電荷受電場力與電場方向相反，可知電場的方向?yàn)閺腂到A；由v-t圖象可知，負(fù)電荷做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，因此該電荷所受電場力越來越小，電場強(qiáng)度越來越小，電場線密的地方電場強(qiáng)度大，則A處的電場線密，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。11.英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場，如圖所示，一個(gè)半徑為r的絕緣光滑細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，環(huán)上套一帶電荷量為的小球，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為k，則小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周動(dòng)能的增加量是（）A.0 B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感生電場的電動(dòng)勢小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周感生電場對(duì)小球的作用力所做功的大小是即小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周動(dòng)能的增加量。故選D。12.一顆子彈水平射入靜止在光滑水平地面上M=1kg的木塊后不再穿出，木塊的動(dòng)能增加了8J，設(shè)子彈射入木塊的過程中子彈所受阻力恒定，下列說法正確的是（）A.木塊動(dòng)量變化量的大小為2kg·m/sB.子彈對(duì)木塊做的功與木塊對(duì)子彈做功的代數(shù)和為0JC.此過程產(chǎn)生的內(nèi)能可能是6JD.只增大木塊質(zhì)量，子彈射入木塊后仍未穿出，則此過程中系統(tǒng)損失機(jī)械能增大【答案】D【解析】A．根據(jù)題意可得解得木塊的速度為所以木塊動(dòng)量變化量的大小為故A錯(cuò)誤；B．設(shè)子彈射入木塊中的深度為d，子彈水平射入木塊后，未穿出，到子彈、木塊相對(duì)靜止，木塊位移為x，子彈所受阻力為f，則所以故B錯(cuò)誤；C．子彈、木塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示由于圖線與橫軸所圍區(qū)域的面積表示物體發(fā)生的位移，由圖可知所以即此過程產(chǎn)生的內(nèi)能大于8J，不可能是6J，故C錯(cuò)誤；D．只增大木塊質(zhì)量，子彈射入木塊后仍未穿出，木塊的加速度減小，v-t圖像如圖所示由圖可知，子彈射入木塊的深度d增大，產(chǎn)生的內(nèi)能增大，系統(tǒng)損失的機(jī)械能增大，故D正確。故選D。13.如圖所示，一光滑圓形軌道，OA是水平半徑，OB與OA成60°角，一小球從軌道上的A處由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度為（）A.g B. C. D.【答案】D【解析】A到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理有則在B點(diǎn)小球的向心加速度大小在B點(diǎn)小球沿切線方向的加速度大小故小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度為故選D。二、多選題（本題共2小題，每小題3分，共6分，全選對(duì)得3分，漏選得2分，不選、多錯(cuò)選均不得分）14.關(guān)于回旋加速器，下列說法正確的是（）A.電場用來加速帶電粒子，磁場則使帶電粒子回旋B.電場和磁場同時(shí)用來加速帶電粒子C.所加交變電源的頻率與帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率相同D.同一帶電粒子獲得的最大動(dòng)能只與交流電壓的大小有關(guān)，而與交流電壓的頻率無關(guān)【答案】AC【解析】AB．電場的作用是使帶電粒子加速，磁場的作用是使帶電粒子回旋，A正確，B錯(cuò)誤；C．為使帶電粒子每次經(jīng)過盒縫時(shí)都被加速，交變電源的頻率須等于帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率，C正確；D．由，知帶電粒子獲得的最大動(dòng)能則帶電粒子獲得的最大動(dòng)能與交流電壓無關(guān)，D錯(cuò)誤。15.如圖所示，電路為演示自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后設(shè)通過線圈L的電流為，通過小燈泡E的電流為，小燈泡處于正常發(fā)光狀態(tài)，迅速斷開開關(guān)S，則可觀察到燈泡E閃亮一下后熄滅，在燈E閃亮短暫過程中（）A.線圈L兩端a端電勢高于b端B.線圈L中電流逐漸減為零C.小燈泡E中電流由逐漸減為零，方向與相反D.小燈泡E中電流由逐漸減為零，方向不變【答案】BC【解析】A．迅速斷開開關(guān)S時(shí)，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，相當(dāng)于電源，b端相當(dāng)正極，a相當(dāng)于負(fù)極，b端電勢高于a端，故A錯(cuò)誤；B．迅速斷開開關(guān)S時(shí)，線圈中電流開始減小，磁通量開始減小產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，阻礙電流的減小，則線圈中電流逐漸減小為零，故B正確；CD．迅速斷開開關(guān)S時(shí)，燈泡中原來的電流突然減小到零，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過燈泡E，燈泡E中電流由逐漸減為零，方向與相反，故C正確，D錯(cuò)誤。三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.如圖所示是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置．（1）如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計(jì)指針將________（填“向左偏”或“向右偏”），A線圈插入B線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針將________（填“向左偏”或“向右偏”）。（2）在靈敏電流計(jì)所在的電路中，為電路提供電流的是________（填圖中儀器的字母）?！敬鸢浮浚?）向右偏向左偏（2）B【解析】（1）[1]如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，說明穿過B線圈的磁通量增加時(shí)，電流計(jì)指針向右偏，合上開關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中時(shí)，穿過B線圈的磁通量增加，靈敏電流計(jì)指針將向右偏；[2]A線圈插入B線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí)，線圈A中電流減小，穿過B線圈的磁通量減少，電流計(jì)指針將向左偏；（2）[3]在靈敏電流計(jì)所在的電路中，線圈B中的磁通量發(fā)生變化，所以為電路提供電流的是線圈B。成的【答案】甲R(shí)【解析】[1]在觀察電容器的充、放電現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)中，充電和放電過程電流方向會(huì)改變，需要使用能測雙向電流的電流表，圖甲是雙向電流表（表盤刻度左右對(duì)稱），圖乙是單向電流表，所以應(yīng)選甲。[2]圖3中曲線最終電荷量q都達(dá)到了相同的飽和值，根據(jù)q=CU=CE可知最終電荷量只與電源電動(dòng)勢E有關(guān)，現(xiàn)在最終電荷量相同，說明電源電動(dòng)勢E未變。而曲線不同說明充放電的快慢不同，改變電阻R的值會(huì)改變充放電的快慢，所以是R的改變?cè)斐傻摹?8.一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的電路測定電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，為單刀開關(guān)，為單刀雙擲開關(guān)，E為電源，R為滑動(dòng)變阻器。（1）閉合調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，將分別接到1和2得到多組數(shù)據(jù)，描點(diǎn)后得到圖乙的電池組的關(guān)系圖像，其中圖像Ⅱ是開關(guān)接到__________（填“1”或“2”）得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）根據(jù)圖乙的電池組的關(guān)系圖像，可得電池組的電動(dòng)勢為__________V，電池組的內(nèi)阻為__________，電流表的內(nèi)阻為__________。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）【答案】（1）2（2）2.82（2.80~2.84）2.02（1.95~2.09）3.00（2.95~3.09）【解析】（1）[1]開關(guān)接到2時(shí)，可把電流表的內(nèi)阻等效為電源的內(nèi)阻，則內(nèi)阻的測量值較大，即U-I圖像的斜率較大，即圖像Ⅱ是開關(guān)接到2得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）[2][3][4]根據(jù)圖乙的電池組的關(guān)系圖像，可得電池組的電動(dòng)勢為E=2.82V，由圖像Ⅰ可得由圖像Ⅱ可得即電池組的內(nèi)阻為2.01，電流表的內(nèi)阻為3.02。19.如圖所示，兩平行板電容器、分別豎直和水平放置，的小孔M、N在同一水平線上，一帶電粒子從M點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)電場直線加速后從N點(diǎn)射出，緊貼下極板進(jìn)入C2，而后從上極板邊緣P點(diǎn)射出，射出時(shí)速度方向與水平方向成30°角。已知粒子質(zhì)量為m、帶電量為q，C1的板間電壓大小為U，兩電容器板間電場視為勻強(qiáng)電場，不計(jì)帶電粒子重力，忽略邊緣效應(yīng)，求：（1）粒子經(jīng)過N點(diǎn)和P點(diǎn)時(shí)的速度大小；（2）電容器C2極板電壓；（3）電容器C2極板長度和間距之比。【答案】（1），（2）（3）【解析】（1）粒子從M到N的運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有解得粒子經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度大小為（2）粒子從點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有解得（3）粒子從點(diǎn)到點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，有又聯(lián)立解得20.如圖所示，與水平面成37°的傾斜軌道AC，其延長線在D點(diǎn)與半圓軌道DF相切（CD段無軌道），全部軌道為絕緣材料制成且位于豎直面內(nèi)，整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場，MN的右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（C點(diǎn)處于MN邊界上）。一質(zhì)量為0.4kg的帶電小球沿軌道AC下滑，至C點(diǎn)時(shí)速度為，接著沿直線CD運(yùn)動(dòng)到D處進(jìn)入半圓軌道，進(jìn)入時(shí)無動(dòng)能損失，且恰好能通過F點(diǎn)，在F點(diǎn)速度（不計(jì)空氣阻力，，），求：（1）小球受到電場力的大??；（2）半圓軌道的半徑R；（3）在半圓軌道部分，摩擦力對(duì)小球所做的功（結(jié)果保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）3N（2）1m（3）-27.6J【解析】（1）由題意可知，小球在CD間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場力與重力的合力垂直于CD向下，故有（2）在D點(diǎn)速度為在CD段做直線運(yùn)動(dòng)，分析可知，CD段受力平衡，故有在F點(diǎn)處由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得（3）小球在DF段，由動(dòng)能定理可得解得摩擦力對(duì)小球所做的功21.半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在圓心O的正下方處的的粒子源S有質(zhì)量為m，電量為的帶電粒子沿與SO成角垂直于磁場射入磁場。且粒子源射出的離子數(shù)按速度大小均勻地分布在范圍（未知）內(nèi)，不計(jì)帶電粒子的重力和粒子間的相互作用。（，）（1）最大速度的粒子從圓心O的正上方A點(diǎn)離開磁場，求粒子的最大速度。（2）求射出磁場的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間。（3）求射出磁場的粒子數(shù)占整個(gè)粒子源射出粒子數(shù)的比例。【答案】（1）（2）（3）幾何關(guān)系可知因?yàn)榻獾茫?）要讓射出磁場的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間，則掃過的圓心角最小，分析可知從A點(diǎn)射出的粒子掃過的圓心角最小，幾何關(guān)系可知最小圓心角為，則最短時(shí)間（3）設(shè)粒子在速度為時(shí)，軌跡恰好磁場圓相切，設(shè)粒子圓周運(yùn)動(dòng)半徑為，如圖。幾何關(guān)系有解得因?yàn)榭芍驗(yàn)榱Ｗ釉瓷涑龅碾x子數(shù)按速度大小均勻地分布在范圍內(nèi)，所以射出磁場的粒子數(shù)占整個(gè)粒子源射出粒子數(shù)的比例聯(lián)立解得22.如圖所示，在一個(gè)匝數(shù)為N、橫截面積為S、阻值為R的圓形螺線管內(nèi)充滿方向與線圈平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場，其變化率為k。螺線管右側(cè)連接有位于同一水平面的光滑平行導(dǎo)軌AP、和傾角為的光滑傾斜導(dǎo)軌PQ、，導(dǎo)軌間距均為L，其中軌道轉(zhuǎn)彎處P、由絕緣材料把水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌絕緣開來。傾斜導(dǎo)軌的頂端Q、接有一阻值為R的電阻。水平導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場中。傾斜導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場中，長為L質(zhì)量為m電阻為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置于水平導(dǎo)軌上。閉合開關(guān)K后，導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到P、之前已經(jīng)勻速。導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到P、P'時(shí)立即斷開開關(guān)K，導(dǎo)體棒沖上傾斜導(dǎo)軌（導(dǎo)體棒在經(jīng)過P、時(shí)動(dòng)能不損失）。不計(jì)其他電阻及阻力，重力加速度為g。求：（1）剛閉合開關(guān)時(shí)電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢；（2）導(dǎo)體棒第一次到達(dá)P、的速度；（3）在開關(guān)閉合的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱。（4）若導(dǎo)體棒沖上斜導(dǎo)軌經(jīng)過時(shí)間又返回斜導(dǎo)軌底端，求這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（4）【解析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，剛閉合開關(guān)時(shí)電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢（2）題意知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到P、之前已經(jīng)勻速，說明此時(shí)整個(gè)電路總電動(dòng)勢0，即有聯(lián)立以上解得（3）由能量守恒定律可知，螺線管產(chǎn)生的電能一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為焦耳熱。即因?yàn)閷?duì)導(dǎo)體棒，規(guī)定向右為正方向，由動(dòng)量定理有根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱其中時(shí)導(dǎo)體棒電阻與Q、上電阻的并聯(lián)阻值，即聯(lián)立解得（4）題意知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到P、時(shí)立即斷開開關(guān)K，導(dǎo)體棒沖上傾斜導(dǎo)軌，設(shè)導(dǎo)體棒返回底端時(shí)速度為，則對(duì)導(dǎo)體棒，規(guī)定沿斜面向下為正方向，對(duì)上滑過程，由動(dòng)量定理得對(duì)下滑過程，由動(dòng)量定理得因?yàn)橐驗(yàn)樯匣^程、下滑過程磁通量變化量相同，即因?yàn)槁?lián)立解得由能量守恒可知，這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱聯(lián)立解得杭十四中二〇二四學(xué)年第一學(xué)期期末階段性測試高二年級(jí)物理學(xué)科試卷考生須知：1、本試卷滿分100分，考試時(shí)間90分鐘2、所有答案必須寫在答題卡上，考試結(jié)束后只需上交答題卷；3、考試中不準(zhǔn)使用計(jì)算器。一、單選題（本題共13小題，每小題3分，共39分，每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.國際單位制選定的三個(gè)力學(xué)基本物理量是（）A.力、質(zhì)量、時(shí)間B.質(zhì)量、長度、時(shí)間C.長度、時(shí)間、速度D.質(zhì)量、時(shí)間、加速度【答案】B【解析】國際單位制選定的三個(gè)力學(xué)基本物理量是質(zhì)量、長度、時(shí)間。故選B。2.關(guān)于靜電場，以下敘述中正確是（）A.點(diǎn)電荷是理想化物理模型，通常體積小的帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷B.電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向即為試探電荷在該點(diǎn)的受力方向C.電場強(qiáng)度是矢量，運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則D.沿電場線方向，電場強(qiáng)度一定越來越小【答案】C【解析】A．點(diǎn)電荷是理想化物理模型，電荷的形狀、體積和電荷量對(duì)分析的問題的影響可以忽略時(shí)，就可以看成是點(diǎn)電荷，所以通常體積小的帶電體在有些情況下也不能看做點(diǎn)電荷，體積很大的帶電體也有可能看成是點(diǎn)電荷，故A錯(cuò)誤；B．電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向即為正的試探電荷在該點(diǎn)的受力方向，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電場強(qiáng)度是矢量，運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則，選項(xiàng)C正確；D．沿電場線方向，電場強(qiáng)度不一定越來越小，例如勻強(qiáng)電場，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。3.下列說法正確的是（）A.恒定磁場對(duì)靜置于其中的電荷有力的作用B.小磁針N極在磁場中的受力方向是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C.正弦交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最大時(shí)，電流最大D.升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率【答案】B【解析】A．恒定磁場對(duì)速度不平行于磁感線的運(yùn)動(dòng)電荷才有力的作用，A錯(cuò)誤；B．小磁針N極在磁場中的受力方向是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，B正確；C．正弦交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最大時(shí)，電流為0，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)變壓器的原理可知，副線圈中磁通量的變化率小于或等于原線圈中磁通量的變化率，D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖一女孩在健身器材上爬桿玩耍，女孩（）A.緩慢向上攀爬過程中受到的摩擦力方向是向上的B.緩慢下滑過程中受到的摩擦力方向是向下的C.抱住豎直桿不動(dòng)時(shí)，抱得越緊所受摩擦力越大D.抱住豎直桿下滑速度越大時(shí)受到的摩擦力越大【答案】A【解析】AB．緩慢向上攀爬過程中和緩慢下滑過程中受到的摩擦力方向都是向上的，B錯(cuò)誤，A正確；C．抱住豎直桿不動(dòng)時(shí)，抱得越緊所受的摩擦力都還是等于女孩的重力，C錯(cuò)誤；D．抱住豎直桿下滑速度越大時(shí)受到的摩擦力還是等于女孩的重力，D錯(cuò)誤。故選A。5.在學(xué)校可以看到一種現(xiàn)象，有同學(xué)不由自主的轉(zhuǎn)動(dòng)自己手中的筆。同學(xué)的轉(zhuǎn)筆過程可以視為圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)筆過程示意圖如下，假設(shè)筆的長度為L，圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O，當(dāng)筆尖M的速度為，筆帽N的速度為時(shí)，則圓心O到筆帽M的距離為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)圓心O到筆尖M的距離為，圓心O到筆帽N的距離為，則有筆尖M與筆帽N的角速度相等，則有聯(lián)立解得C正確，ABD錯(cuò)誤。6.如圖所示，一小球從A點(diǎn)以初速度水平拋出，撞到豎直擋板上時(shí)，速度方向與水平面所成的夾角為；改變小球從A點(diǎn)水平拋出的速度大小，當(dāng)小球再次撞到擋板時(shí)，速度方向與水平面所成的夾角為。不計(jì)空氣阻力，小球第二次從A點(diǎn)拋出的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】小球從A點(diǎn)以初速度水平拋出，撞到豎直擋板上時(shí)，速度方向與水平面所成夾角為，此時(shí)豎直分速度大小為小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故設(shè)小球第二次從A點(diǎn)拋出的速度大小為v，則小球第二次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為第二次撞到擋板時(shí)豎直分速度大小為由題意可得解得故選C。7.如圖所示，三只完全相同的燈泡a、b、c分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián)，再將三者關(guān)聯(lián)，接在220V，50Hz的交變電壓兩端，三只燈泡亮度相同。若將交變電壓改為220V，25Hz，則（）A.三只燈泡亮度不變 B.三只燈泡都將變亮C.a亮度不變，b變亮，c變暗 D.a亮度不變，b變暗，c變亮【答案】C【解析】根據(jù)電感的特性：通低頻、阻高頻，當(dāng)電源的頻率變低時(shí)，電感對(duì)電流的感抗減小，b燈變亮；根據(jù)電容器的特性：通高頻、阻低頻，當(dāng)電源的頻率變低時(shí)，電容器對(duì)電流的容抗增大，c燈變暗。而電阻的亮度與頻率無關(guān)，a燈亮度不變。故選C。8.把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路，B線圈與開關(guān)S、電流表G組成另一個(gè)回路，如圖所示．下列說法正確的是（）A.閉合開關(guān)S的瞬間，電流表G中有a→b的感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S的瞬間，電流表G中有b→a的感應(yīng)電流C.閉合開關(guān)S后，在增大滑動(dòng)變阻器R阻值的過程中，電流表G中有a→b的感應(yīng)電流D.閉合開關(guān)S后，在增大滑動(dòng)變阻器R阻值的過程中，電流表G中有b→a的感應(yīng)電流【答案】D【解析】AB．閉合開關(guān)S的瞬間，通過B線圈的磁通量不發(fā)生變化，B線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD．閉合開關(guān)S后，在增大滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值的過程中，A線圈中的電流逐漸減小，即B線圈處于逐漸減弱的磁場中，由安培定則和楞次定律可知，電流表G中的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確故選D。9.如圖所示的LC振蕩電路中，已知某時(shí)刻電流i的方向指向A板，且正在增大，則（）A.A板帶正電 B.電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能C.電容器C正在充電 D.線圈L兩端電壓在增大【答案】B【解析】AC．因?yàn)殡娏髡谠龃?，說明電容器處于放電狀態(tài)，則電容器上極板A帶負(fù)電，下極B板帶正電，故AC錯(cuò)誤；B．電容器處于放電過程，則電容器放電時(shí)電場能逐漸減小，磁場能逐漸增大，所以電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能，故B正確；D．電容器處于放電過程，電容器電荷量Q減小，根據(jù)可知U減小，即線圈L兩端電壓在減小，故D錯(cuò)誤。故選B。10.如圖甲所示，A、B是某電場中一條電場線上的兩點(diǎn)，一個(gè)負(fù)電荷從A點(diǎn)由靜上釋放，僅在靜電力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示。負(fù)電荷從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，其所在電場分布可能是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】負(fù)電荷從A向B做加速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合負(fù)電荷受電場力與電場方向相反，可知電場的方向?yàn)閺腂到A；由v-t圖象可知，負(fù)電荷做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，因此該電荷所受電場力越來越小，電場強(qiáng)度越來越小，電場線密的地方電場強(qiáng)度大，則A處的電場線密，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。11.英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場，如圖所示，一個(gè)半徑為r的絕緣光滑細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，環(huán)上套一帶電荷量為的小球，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為k，則小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周動(dòng)能的增加量是（）A.0 B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感生電場的電動(dòng)勢小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周感生電場對(duì)小球的作用力所做功的大小是即小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周動(dòng)能的增加量。故選D。12.一顆子彈水平射入靜止在光滑水平地面上M=1kg的木塊后不再穿出，木塊的動(dòng)能增加了8J，設(shè)子彈射入木塊的過程中子彈所受阻力恒定，下列說法正確的是（）A.木塊動(dòng)量變化量的大小為2kg·m/sB.子彈對(duì)木塊做的功與木塊對(duì)子彈做功的代數(shù)和為0JC.此過程產(chǎn)生的內(nèi)能可能是6JD.只增大木塊質(zhì)量，子彈射入木塊后仍未穿出，則此過程中系統(tǒng)損失機(jī)械能增大【答案】D【解析】A．根據(jù)題意可得解得木塊的速度為所以木塊動(dòng)量變化量的大小為故A錯(cuò)誤；B．設(shè)子彈射入木塊中的深度為d，子彈水平射入木塊后，未穿出，到子彈、木塊相對(duì)靜止，木塊位移為x，子彈所受阻力為f，則所以故B錯(cuò)誤；C．子彈、木塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示由于圖線與橫軸所圍區(qū)域的面積表示物體發(fā)生的位移，由圖可知所以即此過程產(chǎn)生的內(nèi)能大于8J，不可能是6J，故C錯(cuò)誤；D．只增大木塊質(zhì)量，子彈射入木塊后仍未穿出，木塊的加速度減小，v-t圖像如圖所示由圖可知，子彈射入木塊的深度d增大，產(chǎn)生的內(nèi)能增大，系統(tǒng)損失的機(jī)械能增大，故D正確。故選D。13.如圖所示，一光滑圓形軌道，OA是水平半徑，OB與OA成60°角，一小球從軌道上的A處由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度為（）A.g B. C. D.【答案】D【解析】A到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理有則在B點(diǎn)小球的向心加速度大小在B點(diǎn)小球沿切線方向的加速度大小故小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度為故選D。二、多選題（本題共2小題，每小題3分，共6分，全選對(duì)得3分，漏選得2分，不選、多錯(cuò)選均不得分）14.關(guān)于回旋加速器，下列說法正確的是（）A.電場用來加速帶電粒子，磁場則使帶電粒子回旋B.電場和磁場同時(shí)用來加速帶電粒子C.所加交變電源的頻率與帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率相同D.同一帶電粒子獲得的最大動(dòng)能只與交流電壓的大小有關(guān)，而與交流電壓的頻率無關(guān)【答案】AC【解析】AB．電場的作用是使帶電粒子加速，磁場的作用是使帶電粒子回旋，A正確，B錯(cuò)誤；C．為使帶電粒子每次經(jīng)過盒縫時(shí)都被加速，交變電源的頻率須等于帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率，C正確；D．由，知帶電粒子獲得的最大動(dòng)能則帶電粒子獲得的最大動(dòng)能與交流電壓無關(guān)，D錯(cuò)誤。15.如圖所示，電路為演示自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后設(shè)通過線圈L的電流為，通過小燈泡E的電流為，小燈泡處于正常發(fā)光狀態(tài)，迅速斷開開關(guān)S，則可觀察到燈泡E閃亮一下后熄滅，在燈E閃亮短暫過程中（）A.線圈L兩端a端電勢高于b端B.線圈L中電流逐漸減為零C.小燈泡E中電流由逐漸減為零，方向與相反D.小燈泡E中電流由逐漸減為零，方向不變【答案】BC【解析】A．迅速斷開開關(guān)S時(shí)，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，相當(dāng)于電源，b端相當(dāng)正極，a相當(dāng)于負(fù)極，b端電勢高于a端，故A錯(cuò)誤；B．迅速斷開開關(guān)S時(shí)，線圈中電流開始減小，磁通量開始減小產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，阻礙電流的減小，則線圈中電流逐漸減小為零，故B正確；CD．迅速斷開開關(guān)S時(shí)，燈泡中原來的電流突然減小到零，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過燈泡E，燈泡E中電流由逐漸減為零，方向與相反，故C正確，D錯(cuò)誤。三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.如圖所示是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置．（1）如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計(jì)指針將________（填“向左偏”或“向右偏”），A線圈插入B線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針將________（填“向左偏”或“向右偏”）。（2）在靈敏電流計(jì)所在的電路中，為電路提供電流的是________（填圖中儀器的字母）?！敬鸢浮浚?）向右偏向左偏（2）B【解析】（1）[1]如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，說明穿過B線圈的磁通量增加時(shí)，電流計(jì)指針向右偏，合上開關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中時(shí)，穿過B線圈的磁通量增加，靈敏電流計(jì)指針將向右偏；[2]A線圈插入B線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí)，線圈A中電流減小，穿過B線圈的磁通量減少，電流計(jì)指針將向左偏；（2）[3]在靈敏電流計(jì)所在的電路中，線圈B中的磁通量發(fā)生變化，所以為電路提供電流的是線圈B。成的【答案】甲R(shí)【解析】[1]在觀察電容器的充、放電現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)中，充電和放電過程電流方向會(huì)改變，需要使用能測雙向電流的電流表，圖甲是雙向電流表（表盤刻度左右對(duì)稱），圖乙是單向電流表，所以應(yīng)選甲。[2]圖3中曲線最終電荷量q都達(dá)到了相同的飽和值，根據(jù)q=CU=CE可知最終電荷量只與電源電動(dòng)勢E有關(guān)，現(xiàn)在最終電荷量相同，說明電源電動(dòng)勢E未變。而曲線不同說明充放電的快慢不同，改變電阻R的值會(huì)改變充放電的快慢，所以是R的改變?cè)斐傻摹?8.一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的電路測定電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，為單刀開關(guān)，為單刀雙擲開關(guān)，E為電源，R為滑動(dòng)變阻器。（1）閉合調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，將分別接到1和2得到多組數(shù)據(jù)，描點(diǎn)后得到圖乙的電池組的關(guān)系圖像，其中圖像Ⅱ是開關(guān)接到__________（填“1”或“2”）得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）根據(jù)圖乙的電池組的關(guān)系圖像，可得電池組的電動(dòng)勢為__________V，電池組的內(nèi)阻為__________，電流表的內(nèi)阻為__________。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）【答案】（1）2（2）2.82（2.80~2.84）2.02（1.95~2.09）3.00（2.95~3.09）【解析】（1）[1]開關(guān)接到2時(shí)，可把電流表的內(nèi)阻等效為電源的內(nèi)阻，則內(nèi)阻的測量值較大，即U-I圖像的斜率較大，即圖像Ⅱ是開關(guān)接到2得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）[2][3][4]根據(jù)圖乙的電池組的關(guān)系圖像，可得電池組的電動(dòng)勢為E=2.82V，由圖像Ⅰ可得由圖像Ⅱ可得即電池組的內(nèi)阻為2.01，電流表的內(nèi)阻為3.02。19.如圖所示，兩平行板電容器、分別豎直和水平放置，的小孔M、N在同一水平線上，一帶電粒子從M點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)電場直線加速后從N點(diǎn)射出，緊貼下極板進(jìn)入C2，而后從上極板邊緣P點(diǎn)射出，射出時(shí)速度方向與水平方向成30°角。已知粒子質(zhì)量為m、帶電量為q，C1的板間電壓大小為U，兩電容器板間電場視為勻強(qiáng)電場，不計(jì)帶電粒子重力，忽略邊緣效應(yīng)，求：（1）粒子經(jīng)過N點(diǎn)和P點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）電容器C2極板電壓；（3）電容器C2極板長度和間距之比?！敬鸢浮浚?），（2）（3）【解析】（1）粒子從M到N的運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有解得粒子經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度大小為（2）粒子從點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有解得（3）粒子從點(diǎn)到點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，有又聯(lián)立解得20.如圖所示，與水平面成37°的傾斜軌道AC，其延長線在D點(diǎn)與半圓軌道DF相切（CD段無軌道），全部軌道為絕緣材料制成且位于豎直面內(nèi)，整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場，MN的右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（C點(diǎn)處于MN邊界上）。一質(zhì)量為0.4kg的帶電小球沿軌道AC下滑，至C點(diǎn)時(shí)速度為，接著沿直線CD運(yùn)動(dòng)到D處進(jìn)入半圓軌道，進(jìn)入時(shí)無動(dòng)能損