浙江省杭州市萧山区第三高级中学2022届高三物理上学期第二阶段性考试试题

浙江省杭州市萧山区第三高级中学2022届高三物理上学期第二阶段性考试试题一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，有选错或不答的得0分．）1、电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍，下列不属于电磁感应现象及其应用的是2、“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行了近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果．月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，如图所示是探测器通过月球表面①、②、③、④四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片（尺寸比例相同），设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是（　　）A．①②③④　　　　　　　　B．①④②③C．④③②①D．③④②①3、如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为S，两极板的间距为d，电容器所带电荷量为Q，电容为C，静电计指针的偏转角为φ，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是A．若增大d，则φ减小，θ减小B．若增大Q，则φ减小，θ不变C．将A板向上提一些时，φ增大，θ增大D．在两板间插入云母片时，则φ减小，θ不变甲乙AB4、如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学迅速摇动AB这段“绳”。假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行。图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的A点，乙同学站在东边，手握导线的B点。则下列说法正确的是A．当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大B．当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大C．当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向BD．在摇“绳”过程中，A点电势总是比B点电势高5、如下图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是（）A．向左摆动　　B．向右摆动C．保持静止　　D．无法判定9I/AU/V012345466、如上图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为7、如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（）A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D．若断开电键S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动8、如图所示，不带电的金属球A固定在绝缘底座上，它的正上方有B点，该处有带电液滴不断地自静止开始落下，液滴到达A球后将电荷量全部传给A球，设前一液滴到达A球后，后一液滴才开始下落，不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响，则下列叙述中正确的是A．第一滴液滴做自由落体运动，以后液滴做变加速运动，都能到达A球B．当液滴下落到重力等于电场力位置后，开始做匀速运动C．所有液滴下落过程中电场力做功相等D．能够下落到A球的所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等9、如图所示，竖直平面内1/4光滑圆弧轨道半径为R，等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆周最低点，CD是AB边的中垂线。在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷。现把质量为m带电荷量为＋Q的小球由圆弧的最高点M处静止释放，到最低点C时速度为v0。不计＋Q对原电场的影响，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，则（）A.小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒B.C点电势比D点电势高C.M点电势为9D.小球对轨道最低点C处的压力大小为10、如图所示，阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成，实线为电场线，虚线为等势线，z轴为该电场的中心轴线，P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则下列说法不正确的是A．电极A1的电势低于电极A2的电势B．电子在P点处的动能大于在Q点处的动能C．电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度D．电子从P至R的运动过程中，电场力对它一直做正功二、不定项选择题（本题共5小题；每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）Ｂ11、法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕．法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连．当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则A．电刷Ｂ的电势高于电刷Ａ的电势Ｂ．若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将变大Ｃ．若仅将电刷A向盘边缘移动，使电刷A、B之间距离增大，灵敏电流计的示数将变大Ｄ．金属盘转动的转速越大，维持其做匀速转动所需外力做功的功率越小12、洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的。励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，可以显示出电子运动的径迹。其结构如图所示。给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则下列说法正确的是（）A．励磁线圈中的电流方向是顺时针方向B．若只增大加速电压，可以使电子流的圆形径迹的半径增大C．若只增大线圈中的电流，可以使电子流的圆形径迹的半径增大D．若两线圈间的磁感应强度已知，灯丝发出的电子的初速为零，加速电压为U，则可通过测量圆形径迹的直径来估算电子的比荷139、研究表明，蜜蜂是依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点来定位的，蜜蜂飞行时就是根据这三个位置关系呈8字型运动来告诉同伴蜜源的方位。某兴趣小组用带电粒子在如图所示的电场和磁场中模拟蜜蜂的8字形运动，即在y＞0的空间中和y＜0的空间内同时存在着大小相等，方向相反的匀强电场，上、下电场以x轴为分界线，在y轴左侧和图中竖直虚线MN右侧均无电场，但有方向垂直纸面向里、和向外的匀强磁场，MN与y轴的距离为2d．一重力不计的负电荷从y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动，经过一段时间后，电子又以相同的速度回到P点，则下列说法正确的是A．电场与磁场的比值为B．电场与磁场的比值为C．带电粒子运动一个周期的时间为D．带电粒子运动一个周期的时间为14、某同学在实验室里将一磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致。经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象。该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时。按照这种猜测，下列说法正确的是：A．转盘转动的速度始终不变B．转盘转动的速度先快慢不变，后越来越快C．在t=0．1s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化D．在t=0．15s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值15、如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.15，3）的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为+2.0×10－8C的滑块P（可视作质点），从x=0.l0m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02。取重力加速度g=l0m／s2。则下列说法正确的是A．x=0.15m处的场强大小为2.0×l06N／CB．滑块运动的加速度逐渐减小C．滑块运动的最大速度约为0.1m/sD．滑块最终在0.3m处停下三、实验题（每空2分，共20分）16、某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡直接去测量某电压表(量程为109V)的内阻(大约为几十千欧)，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，则（1）欧姆挡的选择开关拨至______挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用下图中______方式连接.（2）在实验中，某同学读出欧姆表的读数为______Ω，这时电压表的读数为______V，欧姆表电池的电动势为_______V.17、2022年12月14日晚上9点14分左右嫦娥三号月球探测器平稳降落在月球虹湾，并在4分钟后展开太阳能电池帆板。这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆，中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。（1）为了达到上述目的，应选用图1中的哪个电路图（填“甲”或“乙”）；（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻_____________（填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为____________。（保留一位有效数字）9（3）该实验小组在另一实验中先用一强光照射太阳能电池，并用如图3电路调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。再减小实验中光的强度，用一弱光重复实验，测得U-I曲线b，见图4.当滑动变阻器的电阻为某值时，若曲线a的路端电压为1.5V。则滑动变阻器的测量电阻为，曲线b外电路消耗的电功率为    W（计算结果保留两位有效数字）。四、计算题（本题共3小题，每小题10分，共30分。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。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）120o··E·ABA12ro18、如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球1，线的上端固定于O点，若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带电小球2，小球1恰好处于静止状态，当拿走小球2后，小球1由静止开始向上摆动，当细线转过120o角到达A点时的速度恰好为零,此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态,静电力常量为k.求：（1）BA两点间的电势差U;（2）匀强电场的场强E的大小;（3）小球2的带电量Q.19、如图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；、，离子重力不计。（1）求圆弧虚线对应的半径R的大小；（2）若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值；（3）若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在QN上，求磁场磁感应强度B的取值范围。20、用电阻率为ρ、横截面积为S的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′。金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行，如图1、2所示。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B。当t=0时，方框从静止开始释放，与底面碰撞后弹起（碰撞时间极短，可忽略不计），其速度随时间变化的关系图线如图3（图在答题纸上）所示，在下落过程中方框平面保持水平，不计空气阻力，重力加速度为g。（1）求在0~15t0时间内，方框中的最大电流Im；（2）若要提高方框的最大速度，可采取什么措施，写出必要的文字说明和证明过程9（设磁场区域足够长，写出一种措施即可）；（3）估算在0~15t0时间内，安培力做的功？一、单项选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合答案要求，选对的得3分，选错或不答的得0分，每小题3分，共30分。）题号12345678910答案CACCABADCB二、不定项选择题(在每小题给出的4个选项中，至少有一项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分，每小题4分，共20分。)题号1112131415答案ACABDBDCACD三、实验题（每空得2分，共20分。）四、计算题（每题10分，共30分）18．（1）从B到A由动能定理得：-300=0-0……………（2分）120o··E·ABA12r第18题图FOU=………………（1分）（2）匀强电场E=……（1分）　=L+Lsin30°……（1分）所以=……（1分）（3）小球1和2间的作用力为……（1分）小球1受力平衡……………………………………………………（1分）……………………………………………………………（1分）9所以………………………………………………………（1分）19、（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理，有：离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，有由牛顿第二定律得，得………………………………………………（3分）（3）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有得离子能打在QN上，则既没有从DQ边出去也没有从PN边出去，则离子运动径迹的边界如图中Ⅰ和Ⅱ。由几何关系知，离子能打在QN上，必须满足：则有……………………………………………………（4分）20、解答：（1）当v=vm=8v0时，I有最大值，……………………………9（3分）（2）设金属线框的密度为d。当方框速度v=vm时，根据牛顿第二定律有因为所以可采取的措施有a．减小磁场的磁感应强度B；b．更换材料，使d和ρ的乘积变大……………………………………………（3分）（3）设方框开始下落时距底面的高度为h1，第一次弹起后达到的最大高度为h2。在下落过程中，根据动能定理有：在上升过程中，根据动能定理有：又因为由图3可知：~均可)~均可)且所以（应与h1、h2的值对应）………（4分）9