河南省信阳高级中学2022-2023学年高二物理下学期开学考试试题（Word版附解析）

河南省信阳高级中学2022-2023学年高二下期02月测试物理试题一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分,其中1-8为单选，9-12为多选。选对但不全的得2分,有错选的得0分。)1.下列说法正确的是A.电流的单位A是基本单位,电压的单位V也是国际基本单位B.和都采用了比值定义法,场强E的方向与电场力F的方向相同或相反,后者表明礠惑应强度B的方向与安培力的方向要么同向要么反向C.电势降落的方向就是场强的方向D.洛伦兹力对运动电荷一定不做功,但是安培力可以对运动导体做功2.热辐射是指所有物体都要向外辐射电磁波的现象。辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量。在研究同一物体在不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图所示的图线，图中横轴表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长的电磁波的辐射强度，则由图线可知,同一物体在不同温度下A.向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同B.向外辐射的电磁波的波长范围是相同的C.向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小D.辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动3.电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用,下列说法不正确的是A.如图甲所示,高频治炼炉是利用互感产生的浴电流加热物体B.如图乙所示,开关断开瞬间,灯泡一定会突然闪亮一下C.如图丙所示,放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体,其中心放一圆柱形电极,边缘内壁放一环形电极,通电后液体就会旋转起来是利用了电磁驱动D.如图丁所示,用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘,铜盘很快静止下来是利用了电磁阻尼4.如图所示,一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从同一顶端下滑到底端C、D、E处,三个过程中重力的冲量依次为,动量变化量的大小依次为、、,则下列说法错误的是A.第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 B.三个过程中,合力的冲量大小相等,动量的变化量大小相等C.D.三个过程中,合力做的功相等,动能的变化量相等5.如图所示,直线为某电源的图线,曲线为标识不清的小灯泡的图线,将与该电源组成闭合电路时,恰好能正常发光,若将相同材料制成的标有“”的小灯泡与该电源组成闭合电路,下列说法中正确的是A.电源的内阻为B.把换成,可能正常发光C.把换成,电源的输出功率一定变小D.把换成,电源的输出功率可能不变6.海水中含有大量的正负离子,并在某些区域具有固定的流动方向,据此人们设计并研制“海流发电机”,可生产无污染的再生能源,对海洋航标灯持续供电,其工作原理如图所示,用绝缘防腐材料制成一个横截面为矩形的管道,在管道上、下两个表面装有防腐导电板,板长为、宽为(末标出),两板间距为,将管道沿着海水流动方向固定于海水中,将航标灯与两导电板和连接,加上垂直于管道前后面的匀强磁场(方向如图),磁感应强度大小为,海水流动方向如图所示,海水流动速率为,已知海水的电阻率为,航标灯电阻为,则下列说法正确的是A.“海流发电机”对航标灯L供电的电流方向是B.“海流发电机”产生感应电动势的大小是C.通过航标灯L电流的大小是D.“海流发电机”发电的总功率为7.如图甲所示,正方形金属线圈处于垂直线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示,若磁场方向垂直线圈平面向外时磁感应强度为正。下列说法正确的是A.时间内,线圈中感应电流的方向为B.和时间内,线圈中感应电流的方向相反第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 C.时间内,线圈边受到的安培力向右D.和时间内,线圈边受到的安培力方向相同8.如图所示，和为两平行的虚线，上方和下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在上。带电粒子从A点以初速度v与成30°角斜向右上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上。不计重力，下列说法中正确的是A.此粒子一定带正电荷B.带电粒子经过B点与经过A点时速度方向不同C.若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变），它仍能经过B点D.若将带电粒子在A点以初速度v与成60°角斜向右上射出，它将不能再经过B点9.据新闻报道：2020年5月16日，广西玉林一在建工地发生了一起事故，一施工电梯突然失控从高处坠落，此次电梯坠落事故导致了一些人员伤亡。为了防止类似意外发生，某课外研究性学习小组积极投入到如何防止电梯坠落的设计研究中，所设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，该学习小组认为能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是A.当电梯突然坠落时，该装置可以起到应急避险，阻碍电梯下落的作用B.当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向相反D.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，已经穿过A闭合线圈，所以线圈A不会阻碍电梯下落，只有闭合线圈B阻碍电梯下落10.如图所示，直角坐标系的x轴与水平地面重合，y轴竖直向上，空间中存在水平向右的匀强电场。现将一带电小球（可视为质点）从坐标为（0，h）的A点以某一水平速度抛出，正好垂直地面落在坐标为（7，0）的B点，不计空气阻力，重力加速度为g，则A.小球带正电B.小球在空中运动的时间为C.小球的初速度为D.小球在抛出后时的坐标是第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 11.如图所示，空间有一宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，是由均匀电阻丝做成的等腰直角三角形线框，边上的高也为L。图示时刻，边与磁场边界平行，a点在磁场边界上。现使线框从图示位置匀速通过磁场区，速度方向始终与磁场边界垂直，若规定图示线框的位置，感应电流沿逆时针方向为正，线框受到的安培力F方向向左为正，则下列图像可能正确的为12.如图所示,间距为d的平行金属轨道构成倾角为的倾斜轨道,通过和两小段光滑绝缘圆弧(长度可忽略不计)与间距也为d的水平平行金属轨道相连,端接有一个电容器,质量为m的金属棒从离水平轨道处静止释放,金属棒和导体棒始终与轨道垂直并与轨道接触良好,金属棒和轨道的电阻忽略不计,导体棒的电阻为R,质量为,金属棒和倾斜轨道间的动摩擦因数,不计、与水平轨道间的塺擦力,水平轨道足够长,且、没有发生碰撞,电容器的电容,整个装置处于与轨道平面垂直的匀强磁场当中（两磁场互不影响，磁感应强度大小为B,重力加速度为g,下列说法正确的是A.金属棒到达时的速度为B.金属棒滑到水平轨道后通过导体棒的电荷量为C.导体棒产生的热量为D.电容器的最大电荷量为二、实验题(共2小题,共16分。)13.(6分)小明利用如图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。已知被碰小球b与入射小球a半径相同,b的质量为a的一半。第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 按下列实验步骤操作:(1)在桌面的适当位置固定好弹簧发射器,调节桌面为水平状态(2)在薄平木板表面先后钉上白纸和复写纸,将该木板数值并贴紧桌面右侧边缘(3)将a向左压缩弹簧到某一位置由静止释放,撞到木板,在白纸上留下压痕P(4)将木板向右平移适当距离,再将a向左压缩弹簧到某一位置由静止释放,撞到木板,在白纸上留下压痕(5)将b放在昌面的右边缘,将a向左压缩弹簧到同一位置由静止释放,与b相碰后,两球在白纸上留下压痕（1）关于该实验,下列说法正确的有A.步䄞(3)(4)中a的释放点位置可以不同B.为减小误差,弹簧的压缩量越大越好C.a与弹簧发射器的摩擦不㣎响实验验证D.a、b碰撞过程有动能损失,会导致实验误差（2）测得小球在木板上的压痕分别与P之间的坚直距离,当满足关系式时,可证明碰撞过程中动量守恒。（3）若两球上涂有粘性很强的胶体(胶体质量不计),让小球a从步聂(4)中的样放点由静止释放与b球相碰后,两球粘在一起并撞到木板上在白纸上留下压痕,则压痕的位置应在第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司A.与之间B.与之间C.与之间D.下方第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司14.(10分)已知一热敏电阻当温度从升至时阻值,从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源、开关、滑动变阻器(最大阻值为)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为)第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 (1)在所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图(2)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和毫安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和,则此时热敏电阻的阻值为(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示;(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为。由图(a)求得,此时室温(保留2位有效数字)。(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图(b)所示,图中,为直流电源(电动势为,内阻可忽略);当图中的输出电压达到或超过时,便觝发报警器(图中末画出)报警。若要求开始报警时环境温度为，则图中(填“”或“”)应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为(保留2位有效数字)。三、计算题(本题共4小题,共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步物,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(10分)如图所示,在光滑水平面上静止放置质量的薄木板(厚度忽略不计)和质量的圆弧轨道,木板上表面粗糙,是上表面光滑的半径为的四分之一圆弧,它们紧靠在一起。一质量为可视为质点的物块,从木板的右端以初速度滑上木板,到达木板最左端点时的速度为,然后又滑上圆弧轨道。若物块与木板间的动摩擦因数为,取求：(1)(2分)物块滑到木板左端时,木板的速度的大小;(2)(4分)滑块在圆弧轨道上上升的最大高度。(3)(4分)圆弧轨道最终速度的大小。第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 16.(10分)如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为,带电荷量为的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数。从时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向旺周期性变化的电场（取水平向右为正方向,取),求：（1）（2分）第末的速度；（2）（4分）内小物块的位移大小。（3）（4分）内小物块电势能的变化量。17.(12分)如图所示,虚线与轴的夹角,在此角范围内有沿轴负方向的匀强电场,一质量为、电荷量为的粒子以速度从左侧平行于第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 轴射入电场,入射点为,经电场后沿垂直的方向由点进入一矩形磁场区域(末画出),并沿轴负方向经过点。已知点到点的距离为,不计粒子的重力,求：（1）（4分）匀强电场的电场强度大小;（2）（4分）匀强磁场的磁感应强度大小;（3）（4分)矩形磁场区域的最小面积。18.（14分）如图所示,在竖直平面内有一上下边界均水平,垂直线框所在平面的匀强磁场,磁感应强度。正方形单币金属线框在磁场上方处,质量为,边长为,总阻值为。现将线框由静止释放,下落过程中线框边始终与磁场边界平行，边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速度均为,不计空气阻力,重力加速度取。求（1）（4分）边刚进入磁场时,克服安培力做功的功率。（2）（4分）匀强磁场区域的高度。（3）（6分）线框通过整个磁场区域所用时间。第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 河南省信阳高级中学2022-2023学年高二下期02月测试物理答案123456789101112DDBADCDCACBDACABC1.D【详解】A.电流的单位是国际基本单位,但电压的单位不是国际基本单位,故A错误；B.和都采用了比值定义法,场强的方向与电场力的方向相同或相反，但礠感应强度的方向与安培力的方向垂直,故B错误；C.电势降落最快的方向就是场强的方向,故C错误；D.洛伦兹力的方向与运动电荷的速度方向总是垂直,所以洛伦兹力一定不做功,但是安培力可以对导体做功,故D正确。2.D【详解】由图线可知,对于同一物体,随着温度的升高,一方面,各种波长电磁波的辐射强度都有所增加,向外辐射的电磁波的总能量增大:另一方面,辐射强度的极大值向短波方向移动,波长范围增大。ABC错误，D正确。3.B【详解】A.如图由所示,当线圈中通有高频电流,线圈周围产生很强的变化的磁场,磁场穿过金属，在金属内产生强涡流,从而在导体中产生大鲤的热,所以高频治炼炉是利用互感产生的涡电流加热物体,故A正确；B.如图乙所示，若，则开关断开时,灯泡逐渐熄灭,若,则开关断开时,灯泡先闪亮一下平逐渐熄灭,B错误;C.如图丙所示,放在磁场中的玻琘昷内有导电液体,其中心放一圆柱形电极,边缘内壁放一环形电极,从而使得圆柱形电极与边缘形成电流,导电液体在磁场中受到安培力的作用旋转起来,是利用了电磁驱动，C正确；D.如图丁所示,磁场中旋转铜盘切割磁感线发生电磁感应,内部产生感应电流,电流在磁场力作用下使圆盘很快停下来,此为电磁阻尼现象,D正确。本题选不正确的,故选B。4.A【详解】AC.物体沿光滑斜面下滑运动中，只有重力做功,因此机械能守恒,由于斜面的高度相同,因此物体滑到斜面底端时速度大小相同,则有动量的变化量大小相等,则有设斜面的高度为,斜面的倾角为,由牛顿第二定律可得物体沿斜面下滑运动中,则有第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 解得物体沿斜面下滑时间由上式可知,斜面的倾角越小,下滑时间越大,则有8.C【详解】画出带电粒子运动的可能轨迹A.如图,分别是正负电荷的轨迹,正负电荷都可能。故A错误.B.如图,粒子经过B的位置时速度方向也斜向上,速度跟在A点时的速度大小相等,方向相同,速度相同。故B错误；C.根据轨迹,粒子经过边界时入射点句出射点间的距离与经过边界时入射点与出射点间的距离相同；与速度无关。所以当初速度大小稍微增大一点,但保持方向不变,它仍有可能经过B点。故C正确。D.如图，设与之间的距离为d.则A到B的距离为：”所以,若将带电粒子在A点时初速度方向改为与成角斜向上,则每次经过一个周期前进的距离为则经过三个周期后经过B点。故D错误。9.AC【详解】A.若电梯突然坠落时,线圈内的磁轌应强度发生变化，将在线貝中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用,故A正确；第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 B.感应电流会阻碍磁铁的相对远动,但不能阻止磁铁的运动,故B错误；C.当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈A中向上的磁场强弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向,B中向上的磁场增强,感应电流的方向从上向下看是顺时针方向,可知A与B中感应电流方向相反，故C正确；D.结合A的分析可知,当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落,故D错误。10.BD【详解】小球在坚直方向上做自由落体运动,在水平方向上向右做匀减速运动,才能垂直(此时速度在水平方向上分量为0）地落在地面上.所以，球所受电场力必须向左,可知小球带负电:由自由落体运动可知,小球下落时间为由水平方向做匀减速运动可知可得小球初速度球在抛出后,运动时间为空中运动的全部时间的一半,由匀变速运动时间等分结论可知,小球在竖直方向上下落了,故；水平方向上运动了,故.综上所述，选项BD正确。11.AC【详解】AB.进入磁场的过程中，线框切割磁感线的有效长度回路中的感应电流随时间均匀增加,根据楞次定律,电流方向为正,增加,根据柺次定律,电流方向为负,因此A正确,B错误；CD.线框所受安培力第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 方向向左,出磁场时与入磁场时完全相同,方向也向左,因此C正确,D错误。故选AC。12.ABC【详解】AD.金属棒P在倾斜轨道上运动的过程中,垂直切割磁感线对电容器充电,对受力分析如图甲所示,在沿着倾斜轨道的方向上有在垂直于倾斜轨道的方向上有电容器所带电荷量充电电流通过计算得金属棒P由静止开始沿着倾斜轨道做匀加速直线运动,到达水平轨道时的速度最大,有故电容器的最大电荷量为故A正确,D错误.B.金属棒滑到水平轨道后与导体棒构成们合回路,受力分析如图乙所示,组成的系统所受合外力为零,满足动量守恒的条件,通过分析可知最终以相同的速度匀速运动，在解得对运用动量定理有第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 则故B正确；C.此过程中棒的动能转化成回路中的焦耳热有故C正确。故选ABC。13.(1)AC(2)(3)C【详解】(1)A.步骤(3)中白纸上留下的压痕是为了记录水平位置,而步骤(4)中的释放点位置对应平抛初速度，故步骙(3)(4)中的释放点位置可以不同,A正确:B.弹簧压缩量越大，小球离开弹簧时获得的动能越大.下落的高度会越小，在用刻度尺测量长度时测量的长度越短,误差越大,故弹牪的压缩量不是越大越好。B错误;C.实验中只需保证(5)(4)两步骤中将向左压缩弹簧到同一位置由静止羊放,即可保证每次入射小球速度相同,弹簧发射器及桌面不一定要光滑,故与弹簧发射器的摩擦不影响实验验证，C正确.D.碰撞过程动量守恒,本实验是通过平抛运动规律计算小球䃊撞前后的速度进而验证动量守恒,与辟撞过程是否有动能损失无关，D错误。故选AC。(2)小球高开轨道后做平抛运动,设木板与抛出点之间的水平距离为,初速度为.由平抛运动规律可得解得第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 设碰撞前球的速度为,碰撞后球的速度为，球的速度为,则有设的质量为的质量为,由动量守恒可得则有整理可得(3)当碰后两球粘连在一起时,根据动量守恒定律可得二者共同速度大小为当两小球发生弹珠碰撞时,根据动量守恒定律和能量守恒定律有联立解得则所以压痕的位置应在与之间,故选C。14.1.9281.2第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 【详解】(1)[1]滑动变阻器由用分压式,电压表可视为理想表,所以用电流表外接。连线如图(2)[2]由部分电路欧姆定律得(3)[3]由图可知,温度为。(4)[4]温度升高时,该热敏电阻阻值减小,分得电压减少。而温度高时要求输出电压升高,以触发报警,所以为热敏电阻。[5]由图线可知,温度为时,,由欧姆定律可得代入数据解得15.(1)；(2)；(3)【详解】(1)物块在上滑动时,三个物体组成的系统动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律有解得(2)滑块滑上圆弧,上升最大高度过程,根据动量守恒有根据能量守恒解得第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 (3)物体P与滑块分离僢间,在它们相互作用的过程中,以向左为正方向,在水平方向上,由动量守恒定律有由能量守恒定律有解得16.(1)；（2）（3）【详解】（1）内，对小物块，由牛顿第二定律末小物块的速度（2）内小物块发生的位移2-4s内,对小物块,由牛顿第二定律解得向左;小物块发生的位移4s末小物块的速度由此可知小物块在内正好完成一次周期性运动,从的内,小物块发生的位移为则内,小物块发生的位移第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 可得（3）对小物块，27s内电场力做功则电势能减少了。17.(1)；(2)；(3).【详解】(1)如图,带电粒子进入电场时,初速度为,带电粒子在电场中运动时间为,由牛顿第二定律得粒子在电场中做类平抛运动由得又因为解得（2）粒子在磁场中做圆周运动，设圆心为,半径为，第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 由几何关系得解得；由于粒子的入射速度与电场垂直则粒子在电场中做类平抛运动，分解点的速度得解得由牛顿第二定律得联立解得（3）由图知，带电粒子从点入射磁场，包含圆弧的最小矩形磁场区域为图中虚线所示，矩形区域长为所以该区域的最小面积为18.（1）；（2）；(3)【详解】边刚进入磁场时的速度为边刚进入磁场时切割磁感线产生的感应电动势为此时边受到的安培力为则边刚进入磁场时克服安培力做功的功率为第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 (2)边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速度均为,根据对称性边刚到达下边界时的速度为,从边刚好进入磁场到边刚到达下边界时,由于线框的磁通量不变,则无电流产生,加速度为重力加速度，则有得故匀强磁场区域的高度为(3)线框通过磁场上边界过程由动量定理得即此过程的电荷量为联立解得线圈中没有感应电流,只受到重力作用时,线圈下落距离为$h$,所用时间为求得根据对称性，则可得线框通过整个磁场区域所用时间为第19页，共8页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司