浙江省温州环大罗山联盟2022-2023学年高二物理上学期11月期中试题（Word版附解析）

2022学年第一学期环大罗山联盟期中联考高二年级物理学科试题考生须知：1.本卷共7页满分100分，考试时间90分钟；2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；本卷.4.考试结束后，只需上交答题纸。一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个正确答案）1.下列陈述符合历史事实的是（）A.密立根发现了电子B.库仑首先提出了场的概念C.奥斯特发现了电流的磁效应D.法拉第提出了分子电流假说【答案】C【解析】【详解】A．汤姆逊发现了电子，故A错误；B．法拉第首先提出了场的概念，故B错误；C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C正确；D．安培提出了分子电流假说，故D错误。故选C。2.下列有关静电现象的说法错误的是（）A.验电器常用来判断物体是否带电B.干燥的冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为手与门把手摩擦起电C.高压输电线上方有两条导线与大地相连，起静电屏蔽作用，使输电线免遭雷击D.高压设备中导体表面应做得尽量光滑是为了避免尖端放电【答案】B【解析】【详解】A．验电器常用来判断物体是否带电，故A正确；B．干燥的冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为手与门把手感应起电，故B错误；C．高压输电铁塔最上面的两条导线是避雷线，防止雷直接击到输电线上，这两条线一般与铁塔相连，将电流引入大地，故C正确；D．高压电气设备的金属元件，表面有静电，尖锐的地方更容易积累更多的电荷，金属元件表面要很光 滑，这样做的目的是为了避免尖端放电，故D正确。本题选错误的，故选B。3.楞次定律中“阻碍”的含义是指（　　）A.感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反B.感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强C.感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱D.当引起感应电流磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同【答案】D【解析】【详解】楞次定律中“阻碍”的含义是指感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的变化，即当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同。故选D。4.在下图所描述的情景中，人对物体做功的是（）A.甲图中举重运动员举着杠铃不动B.乙图中工人将货箱从地面搬到桌上C.丙图中修理工用力推汽车，汽车没动D.丁图中大力士支撑着大轮胎静止不动【答案】B【解析】【详解】功等于力乘以物体在力的方向的位移，甲、丙、丁三图中人对物体有力的作用，但物体都没动，力没有做功；只有乙图中人对物体施加了向上的力，且物体有竖直方向上的位移，故力做了功。故选B。5.无线充电是近年发展起来的新技术，如图所示，该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，关于无线充电的说法正确的是（　　） A.无线充电效率高，线圈不发热B.无线充电基座可以用稳恒直流电源供电C.无线充电过程主要利用了电磁感应原理D.无线充电基座可以对所有手机进行无线充电【答案】C【解析】【详解】A．接收线圈的磁通量只是发射线圈产生的一部分，则无线充电效率低；充电时线圈中有电流，根据电流的热效应，可知线圈会发热，故A错误；B．如果无线充电基座用稳恒直流电源供电，则接收线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，无法对手机充电，故B错误；C．无线充电过程主要利用互感现象来实现能量传递的，故C正确；D．如果手机内没有接受线圈，则无线充电基座不可以对手机进行充电，故D错误。故选C。6.有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】 【详解】由电阻的决定式可知A中电阻B中电阻为C中电阻为D中电阻为因为最小的电阻为。故选A。7.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电量分别为+Q和-Q，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m，电量为q的带电小球（可看成点电荷），丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，离左板的距离为2b，如图所示，则（　　）A.小球带正电，极板之间的电场强度大小为B.小球受到电场力为C.若将小球移到悬点下方竖直位置，小球的电势能减小D.若将细绳剪断，小球向右做平抛运动【答案】A【解析】【详解】A．依题意，小球在匀强电场中受到水平向右的电场力作用与场强方向相同所以小球带正电。由平衡条件有 解得故A正确；B．两板对小球的库仑力不能用点电荷的场强公式计算，小球受到电场力F=qE=mgtanθ故B错误；C．小球受到水平向右的电场力，若将小球移到悬点下方竖直位置，电场力做了负功，小球的电势能增加。故C错误；D．细绳剪断后，小球受到斜向下的恒力作用，物体将沿绳子方向做匀加速直线运动。故D错误。故选A。8.扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件吸尘清扫，如图所示为某品牌扫地机器人。已知其工作额定电压15V、额定功率30W，充电时额定电压24V、额定电流0.5A、充电时间约240分钟，充电完成时电池容量2000mAh，则下列说法正确的是（　　）A.电池容量是指电池储存电能的大小B.机器人正常工作的电压为24VC.机器人正常工作时的电流为0.5AD.机器人充满电后工作时间最多约为1小时【答案】D【解析】【详解】A．由可知，电池容量2000mAh从单位上看可以看出电池容量是指电池储存电量的大小，A错误；B．机器人正常工作的电压为15V，24V是充电时额定电压，B错误；C．由可知，机器人正常工作时的电流为2A；C错误；D．机器人充满电后工作时间D正确； 故选D。9.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。下列说法正确的是（　　）A.粒子从磁场中获得能量B.交流电的周期随粒子速度的增大而增大C.粒子获得的最大速度与回旋加速器半径有关D.回旋加速器中的电场和磁场交替对带电粒子做功【答案】C【解析】【详解】AD．粒子从电场中加速获得能量，从磁场中做匀速圆周运动改变速度的方向，即回旋加速器中只有电场对带电粒子做功，磁场不对粒子做功，故AD错误；B．交流电的周期与粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等，均为与粒子速度大小无关，故B错误；C．因为粒子在磁场中做匀速圆周运动满足即所以速度为当 时，有最大速度为所以粒子获得的最大速度与回旋加速器半径有关，故C正确。故选C。10.2021年9月3日在北京，香港两地神舟十二号乘组与近300名香港科技工作者、教师和大中学生展开一场别开生面的天地连线互动。天地连线中，聂海胜示范了太空踩单车。太空单车是利用电磁阻尼的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的单车原理图：在铜质轮子的外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁会对轮子产生阻碍，磁铁与轮子间的距离可以改变，则下列说法正确的是（）A.轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关B.若轮子用绝缘材料替换，也能保证相同的效果C.轮子受到的阻力主要来源于铜制轮内产生的感应电流受到的安培力D.磁铁与轮子间距离不变时，轮子转速越大，受到的阻力越小【答案】C【解析】【详解】B．轮子（导体）在磁场中做切割磁感线的运动，会产生感应电动势和感应电流，因此不能用绝缘材料替换，B错误；AC．轮子在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电动势和感应电流，根据楞次定律可知，磁场会对运动的轮子产生阻力，以阻碍轮子与磁场之间的相对运动，所以轮子受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，安培力大小与电阻率有关，故A错误，C正确；D．磁铁与轮子间的距离不变时，轮子转速越大，产生的感应电流越大，轮子受到的阻力越大，D错误。故选C。11.中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。其空间段计划由35颗卫星组成，其中静止同步轨道卫星、中地球轨道卫星距地面高度分别约为、。关于静止同步轨道卫星和中地球轨道卫星，下列说法正确的是（） A.静止同步轨道卫星的周期大于中地球轨道卫星周期B.多颗静止同步轨道卫星不能在同一轨道上，否则会相撞C.静止同步轨道卫星的线速度大于中地球轨道卫星线速度D.静止同步轨道卫星的角速度大于中地球轨道卫星角速度【答案】A【解析】【详解】ACD．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律解得，,由于中地球轨道卫星的轨道半径小于静止同步轨道卫星的轨道半径，故可知中地球轨道卫星的周期小于静止同步轨道卫星的周期，中地球轨道卫星的线速度大于静止同步轨道卫星的线速度，中地球轨道卫星的角速度大于静止同步轨道卫星的角速度，故A正确，CD错误；B．同步轨道卫星相对于地面静止，轨道一定与地球赤道平面共面，其周期与地球自转周期相同，轨道高度一定相等，所有的同步卫星一定在同一轨道，故B错误。故选A。12.图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（） A.图1中，与的直流电阻值相同B.图1中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流C.图2中，变阻器与的直流电阻值相同D.图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流相等【答案】C【解析】【详解】AB．断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗，说明闭合S1后，待电路稳定时，通过L1的电流大于A1的电流，且与是并联关系，电压相等，所以的阻值比的大，AB错误；C．闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同，两灯电阻相同，所以变阻器R与的电阻值相同，C正确；D．闭合瞬间，对电流有阻碍作用，所以中电流与变阻器R中的电流不相等，D错误。故选C。13.有一辆质量为、额定功率为的太阳能试验汽车，安装有约的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光（垂直照射在电池板上的太阳光）照射条件下单位面积输出的电功率为。若驾驶员的质量为，汽车最大行驶速度为。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车（）A.以最大速度行驶时牵引力大小为B.以额定功率启动时的加速度大小为C.保持最大速度行驶至少需要有效光照D.直接用太阳能电池板提供的功率可获得的最大行驶速度【答案】C【解析】【详解】A．以最大速度行驶时牵引力大小为故A错误；B．根据牛顿第二定律有 有以额定功率启动时，初速度为零，可知加速度为无穷大，故B错误；C．太阳能电池板的输出功率为保持最大速度行驶至少需要有效光照故C正确；D．汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，有直接用太阳能电池板提供的功率驱动汽车有可得汽车最大行驶速度故D错误。故选C。二、不定项选择题（本题共3小题，每小题2分，共6分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分。）14.下列属于矢量的物理量（　　）A.电量B.电场强度C.磁感应强度BD.电阻【答案】BC【解析】【详解】A．电量只有大小，没有方向，是标量，故A错误；BC．电场强度，磁感应强度B均有大小及方向，是矢量，故BC正确；D．电阻只有大小，没有方向，是标量，故D错误。故选BC。15.指纹传感器的结构大致为：在一块半导体基板上阵列了10 万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个极，外表面绝缘，当手指的指纹与绝缘表面接触时，指纹为电容器的另外一个极，由于指纹深浅不同，对应的峪（本义：山谷）和嵴（本义：山脊）与金属颗粒间形成一个个电容不同的电容器。若金属颗粒与手指间组成的每个电容电压保持不变，则（　　）A.指纹的嵴处比峪处与对应的金属颗粒构成的电容器电容小B.指纹的嵴处比峪处与对应的金属颗粒构成的电容器带电量大C.在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，金属颗粒带电量增大D.半导体基板是金属颗粒和指纹构成的电容器的介质【答案】BC【解析】【详解】A．由题意可知，指纹的嵴处与金属颗粒构成的电容器两板间距较小，根据可知指纹的嵴处比峪处与对应的金属颗粒构成的电容器电容大，选项A错误；B．根据Q=CU因金属颗粒与手指间组成的每个电容电压保持不变，则指纹的嵴处比峪处与对应的金属颗粒构成的电容器带电量大，选项B正确；C．在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，根据可知，手指与金属颗粒组成的电容变大，根据Q=CU则金属颗粒带电量增大，选项C正确；D．金属颗粒和指纹构成的电容器的介质是空气，不是半导体基板，故D错误。故选BC。16.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示，若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（　　） A.a粒子带负电，b粒子带正电B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.a粒子动能较大D.a粒子在磁场中运动时间较长【答案】AD【解析】【详解】A．粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A正确；C．根据洛伦兹力提供向心力，有得故半径较大的b粒子速度大，动能也大，故C错误；B．由公式f=qvB可知速度大的b受洛伦兹力较大，故B错误；D．根据公式结合有由于两粒子所带电荷量相等，则磁场中偏转角大的运动的时间也长，a粒子的偏转角大，因此运动的时间就长，故D正确。故选AD。三、实验探究题：（本题共2小题，共14分）17.在“验证机械能守恒定律”的实验中（1 ）实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材．为完成此实验，除了所给的器材，从下图还必须选取的实验器材是__________，可选择的实验器材是_________．（填字母代号）（2）下列方法有助于减小实验误差的是_____________A．在重锤的正下方地面铺海绵B．必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能否守恒C．重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落D．重物的密度尽量大一些．（3）完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图（乙），已知打点计时器每0.02s打一个点，则B点对应的速度vB=________m/s若H点对应的速度为vH，重物下落的高度为hBH，重物质量为m，当地重力加速度为g，为得出实验结论完成实验，需要比较mghBH与_____的大小关系（用题中字母表示）．【答案】①.AEF②.D③.D④.1.35；⑤.【解析】【详解】（1）[1]．在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度．纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表．用电火花计时器的就不用学生电源．必须选取的实验器材其名称是重物、电火花计时器、毫米刻度尺．重锤的质量可以测量也可以不测量，可选择的实验器材其名称天平．（2）[2]．A．在重锤的正下方地面铺海绵可以防止摔坏实验器材，故A错误；B.不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故B错误；C.重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故C错误；D．重物下落时受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦会使实验误差变大．所以选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差．故D正确． 故选D．（3）[3][4]．打B点时对应的速度等于A、C两点间的平均速度如果机械能守恒，物体减小的重力势能等于增加的动能，则mghBH点睛：在验证机械能守恒的实验中，验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测重锤下降的距离和瞬时速度，测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺，不需要秒表，重锤的质量可以不测．根据实验的原理判断出哪些是理论误差，哪些是偶然误差．18.小杨同学测量两节串联干电池组的电动势和内阻，其连接的部分实验电路图如图甲所示。（1）请用细线代替导线，在图甲中完成实物连接电路。（）（2）连接好电路，检查无误后，闭合开关，开始实验。电压表指针如图乙所示，请读数并记录______V。（3）小王在如图丙中已描绘各点，请作出电源的U-I图线。（） （4）根据所作的U-I图，可得两节干电池的总电动势为E=______V，总内阻______Ω。（保留到小数点后两位）【答案】①.②.1.80③.④.3.00⑤.4.17【解析】【详解】（1）[1]电池的内阻较小，一般采用相对于电源内接的方式来连接电流表，连接方式如图所示（2）[2]电压表读数为 （3）[3]连接各点，画出图像如图所示（4）[4]图像与纵轴的交点即为电源电动势大小，由图像可得（4）[5]电源内阻为图像的斜率大小，代入数据计算可得四、计算题：（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。共4题，共41分。）19.如图为高山滑雪赛道，赛道分为斜面与水平面两部分，其中斜面部分倾角为37°，斜面与水平面间可视为光滑连接．某滑雪爱好者连滑雪板总质量为75kg（可视为质点）从赛道顶端静止开始沿直线下滑，到达斜面底端通过测速仪测得其速度为30m/s．然后在水平赛道上沿直线继续前进180m静止．假定滑雪者与斜面及水平赛道间动摩擦因数相同，滑雪者通过斜面与水平面连接处速度大小不变，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）滑雪者与赛道间的动摩擦因数；（2）滑雪者在斜面赛道上受到的合外力；（3）滑雪者在斜面滑雪赛道上运动的时间及斜面赛道的长度【答案】（1）0.25（2）300N(3)7.5s,112.5m【解析】【详解】【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出匀减速直线运动的加速度大小，根据牛顿第二定 律求出滑雪者与赛道间的动摩擦因数；根据滑雪者的受力求出在斜面滑道上所受的合外力；根据牛顿第二定律求出在斜面滑道上的加速度，结合速度时间公式求出运动的时间，根据速度位移公式求出斜面赛道的长度；解：(1)水平面匀减速v2=2a2s得a2=2.5m/s2由牛顿第二定律：μmg=ma2得：μ=0.25(2)滑雪者在斜面赛道上受到的合外力F=mgsin37°-μmgcos37°=300N(3)根据牛顿第二定律得在斜面滑道上的加速度由得：由v2=2as得20.如图所示，一U形导轨固定于水平面上，左端串联有电阻R=3.0Ω，导轨间距L=1.0m，匀强磁场B=1.0T竖直向下穿过导轨平面，质量m=1kg、电阻r=1.0Ω的金属棒PQ与导轨良好接触，并在水平向右的外力F作用下以v=2m/s的速度向右匀速运动。已知棒PQ与导轨间的动摩擦因数为µ=0.3。（1）求流过电阻R的电流大小和方向；（2）求外力F的大小；（3）若撤去外力后，电阻R上产生的焦耳热是0.6J，求通过电阻R的电荷量。【答案】(1)0.5A，方向：a→b；(2)3.5N；(3)0.1C【解析】【分析】【详解】(1)金属棒切割磁感线产生的感应电动势为感应电流大小为 由右手定则可判断感应电流方向为a→b。(2)由于金属杆匀速运动，由平衡条件可得(3)根据可知电流、时间相同的情况下，产生的焦耳热与阻值成正比，即由能量守恒可得代入数据解得x=0.4m通过电阻R的电荷量21.如图所示，在宽为2L、高为L的区域内有宽度为L的无电场区域，其他区域有场强为E、方向竖直向上的匀强电场，有一个质量为m，电量为e的电子，以一定的水平初速度从区域的左上角A点射入该区域，不计电子所受重力，要使这个电子能从区域右下角的B点射出，求：（1）若无电场区域位于区域左侧一半内，如图甲所示，电子的初速度v1应多大？（2）若无电场区域位于区域右侧一半内，如图乙所示，电子的初速度v2又应多大？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设电子电场中运动时间为t，在水平方向 则在竖直方向，设电子的加速度为a，则解得（2）设电子在电场区域运动的时间为t1，离开电场时的速度为vE、电场方向的位移为y，则设电子在非电场区域运动的时间为t2联立解得22.太阳风暴爆发时会释放高速正、负粒子，干扰通信工具，为减少干扰，某科研小组让粒子通过如图所示的装置：虚线右侧区域加上磁感应强度为、垂直纸面向外的匀强磁场，与距离为处存在与磁场方向平行的绝缘挡板，当离子打到挡板会被弹回，弹回时垂直挡板方向速度等大反向、平行挡板方向速度不变。假设入射的正、负粒子除电性不同外，其它物理量均相同，当粒子流以与边界成角方向射入磁场，其中一种粒子垂直打到挡板，已知粒子质量为、带电量大小为（不计粒子重力， ，）。（1）分析垂直打在挡板上粒子的电性；（2）求粒子流射入磁场时的速度；（3）若水平左右移动挡板，可使得正负粒子合为一束从虚线射出离开磁场，求挡板水平移动的距离。【答案】（1）正电；（2）；（3）【解析】【详解】（1）粒子要垂直打在挡板上，根据左手定则，判断知粒子带正电；（2）垂直打到挡板上的正粒子的运动轨迹如图虚线圆所示则根据得 （3）因为正粒子打到挡板后，垂直方向的速度反向，所以反弹后的速度与原速度相对挡板对称，即圆心仍然在原来挡板位置上。当挡板右移到位置，如图红色圆为撞后返回的轨迹，经过点即与负电荷在点汇合成为一束作、为垂直挡板的垂线，垂足为、，根据几何关系得挡板向左或向右移动