精品解析：浙江省台州十校联盟2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

2023学年第二学期台州十校联盟期中联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1.本卷共8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。 4.考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题I（本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 以下物理量的单位用国际单位制基本单位表示正确的是（ ） A. 冲量 B. 磁通量 C. 电荷量C D. 振幅m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 可知冲量的单位用国际单位制基本单位表示 故A错误； B．由 得 可知 由 可知磁通量的单位用国际单位制基本单位表示 故B错误； C．由 可知电荷量的单位用国际单位制基本单位表示 故C错误； D．振幅的单位用国际单位制基本单位表示m，故D正确。 故选D。 2. 下列说法中，不符合物理学史实的是（　　） A. 奥斯特发现了电流周围存在磁场，揭示了电流和磁场之间是存在联系的 B. 楞次发现了电磁感应现象，并得出了电磁感应定律 C. 惠更斯发现了单摆周期与摆长之间定量的关系，并确定了计算单摆周期的公式 D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了电磁波的存在 【答案】B 【解析】 【详解】A．丹麦物理学家奥斯特首次发现了电流周围存在磁场，揭示了电流和磁场之间是存在联系的，故A正确，不符合题意； B．法拉第发现了电磁感应现象，纽曼与韦伯得出了电磁感应定律，故B错误，符合题意； C．惠更斯发现了单摆周期与摆长之间定量的关系，并确定了计算单摆周期的公式为 故C正确，不符合题意； D．麦克斯韦提出了麦克斯韦电磁理论，预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了电磁波的存在，故D正确，不符合题意。 故选B。 3. 关于教材上的插图，下列说法正确的是（  ） A 图甲，使D摆偏离平衡位置后释放，只有A和G摆球发生共振，且与其他摆球周期不同 B. 图乙，一列水波经过小孔时发生衍射现象，若增大狭缝的宽度，则衍射现象会更明显 C. 图丙，医用内窥镜利用了光的折射来传送光信号 D. 图丁，拍摄玻璃后的景象时，在照相机镜头前安装偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响，使玻璃后的景象清晰，利用了光是横波的特性 【答案】D 【解析】 【详解】A．其他摆球周期均与驱动力周期相同，故A错误； B．根据发生明显衍射的条件，波长比狭缝大或者差不多时，能发生明显衍射，由此推断，若增大狭缝的宽度，则衍射现象会较不明显，故B错误； C．医用内窥镜利用了光的全反射来传送光信号，故C错误； D．拍摄玻璃后的景象时，在照相机镜头前安装偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响，使玻璃后的景象清晰，利用了光的偏振，而偏振是横波的特性，即利用了光是横波的特性，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，一个闭合的矩形金属框abcd与一根绝缘轻杆B相连，轻杆上端O点是一个固定转轴，转轴与线框平面垂直，线框静止时恰位于蹄形磁铁的正中央，线框平面与磁感线垂直。现将线框从静止释放，在左右摆动过程中，线框受到磁场力的方向是（　　） A. 向左摆动的过程中，受力方向向左；向右摆动的过程中，受力方向向右 B. 向左摆动的过程中，受力方向向右；向右摆动的过程中，受力方向向左 C. 向左摆动的过程中，受力方向先向左后向右；向右摆动的过程中，受力方向先向右后向左 D. 摆动过程中始终不受力 【答案】B 【解析】 【详解】从阻碍相对运动的角度来看，由于磁通量的变化是由线框和磁场做相对运动引起的，因此感应电流的磁场总是阻碍线框相对磁场的运动。要阻碍相对运动，磁场对线框因产生感应电流而产生的安培力，一定和相对运动的方向相反，即线框向左摆动时受力方向向右，线框向右摆动时受力方向向左。 故选B。 5. 2022年冬奥会在北京举行，其中短道速滑接力是很具观赏性的项目。比赛中“接棒”运动员甲在前面滑行，“交棒”运动员乙从后面追上，“交棒”运动员乙用力推前方“接棒”运动员甲完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上。在两运动员交接棒的过程中，对于两运动员交接棒过程的分析，下列说法正确的是（ ） A. 乙对甲的力一定大于甲对乙的力 B. 甲、乙的速度变化一定大小相等，方向相反 C. 两运动员组成的系统动量守恒 D. 两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零 【答案】C 【解析】 【详解】A．由牛顿第三定律可知，乙对甲的力一定等于甲对乙的力，故A错误； C．忽略运动员与冰面之间的摩擦，两运动员组成的系统合外力的冲量为零，两运动员组成的系统动量守恒，故C正确； B．两运动员组成的系统动量守恒，由动量定理可知，两运动员的动量的变化量大小相等，方向相反，因 又两运动员的质量不一定相等，故甲、乙的速度变化方向相反，但大小不一定相等，故B错误； D．两运动员相互作用时，相对地面的位移不一定相同，因此相互作用力的做功之和不一定等于零，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一块平板玻璃板b上，在右端夹入两张薄纸片．当单色光从上方垂直射入后，从上往下看可以观察到如图乙所示的干涉条纹．则下列说法正确的是（ ） A. 干涉条纹是由两玻璃板上表面反射的光叠加产生的 B. 若仅增大垂直射入的单色光波长，则条纹将变疏 C. 将b缓慢向下平移，则条纹之间的距离将变大 D. 若抽去一张薄纸片，则条纹将变密 【答案】B 【解析】 【详解】A．干涉条纹是由a的下表面和b上表面反射的光叠加产生的，故A错误。 BC．若仅增大垂直射入的单色光波长时，根据条纹间距表达式 可知条纹变疏，将b缓慢向下平移时条纹间距不变，故B正确，C错误； D．若抽去一张薄纸片，平板玻璃a、b之间的夹角减小，条纹间距变大，条纹变稀疏，故D错误。 故选B。 7. 如图所示是某弹簧振子的振动图像，对于该弹簧振子说法错误的是（　　） A. 振子的振幅为 B. 振子的周期为 C. 第末振子的速度为负值，加速度为零 D. 第末振子的速度最大，加速度为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．振幅是位移的最大值的大小，故振幅为5cm，故A正确，不符合题意； B．由图可知振子的周期为，故B正确，不符合题意； C．第末振子在负向最大位移处，速度为零，加速度最大，故C错误，符合题意； D．第末振子经过平衡位置，速度最大，加速度为零，故D正确，不符合题意。 故选C。 8. 关于以下三个传感器元件，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，被测物体向左移，则电容器的电容变小 B. 图乙，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大 C. 图丙，霍尔元件左右移动时，发生了电磁感应从而产生霍尔电压 D. 三个都是位移传感器即将位移量转换为电学量 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中物体向左移，插入电容器的电介质增加，根据 可知，电容器的电容变大，故A错误； B．图中装置中通过物体位置变化引起线圈的自感系数改变从而将位移量换转成电学量，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变小，故B错误； C．图中装置霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而发生偏转，不是电磁感应，故C错误； D．三个都是位移传感器即将位移量转换为电学量，故D正确。 故选D。 9. 如图是磁流体发电机的原理示意图，金属板M、N正对着平行放置，且板面垂直于纸面，在两板之间接有电阻R。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束（分别带有等量正、负电荷的离子束）从左向右进入极板时，下列说法中正确的是（　　） A. N板的电势高于M板的电势 B. M板的电势高于N板的电势 C. R中有由b向a方向的电流 D. R中无电流通过 【答案】B 【解析】 【详解】AB．等离子束从左向右进入极板时，根据左手定则可知，正离子受到向上洛伦兹力，向上偏转，使得金属板带正电，负离子受到向下洛伦兹力，向下偏转，使得金属板带负电，故板的电势高于板的电势，故B正确，A错误； CD．由于板的电势高于板的电势，R中有由a向b方向的电流，故CD错误。 故选B。 10. 如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中。当入射角为时，折射角为，以下说法正确的是（　　） A. 反射光线与折射光线的夹角为 B. 该液体对红光的折射率为 C. 该液体对红光的全反射临界角为 D. 当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据反射定律可得反射角为，反射光线与折射光线的夹角为 故A错误； B．根据折射定律，该液体对红光的折射率为 故B错误； C．全反射临界角满足 解得 故C正确； D．紫光的折射率比红光的折射率大，当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，紫光的偏折程度较大，折射角小于，故D错误。 故选C。 11. 如图所示为某时刻LC振荡电路中磁场的方向，且电流正在增大，则关于该时刻的下列说法正确的是（  ） A. 电容器上极板带正电，下极板带负电 B. 电容器正在充电，两端的电压正在增大 C. 磁场能正在向电场能转化 D. 线圈的自感电动势正在增大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由于电流正在增大，说明是放电过程，根据安培定则可判断线圈中电流方向从上到下，则电容器上极板带正电，下极板带负电，故A正确，B错误； C．放电过程，电场能正在向磁场能转化，故C错误； D．放电过程，电流增大得越来越慢，电流变化率越来越慢，则线圈的自感电动势越来越小，故D错误。 故选A。 12. 实验室常用的电流表是磁电式仪表其构造如图甲所示，圆柱形软铁（铁芯）固定于蹄形磁铁两极靴间，其中磁场是均匀辐向分布，铁芯外面套有能绕轴转动的铝框，线圈缠绕在铝框上，铝框的转轴上装有指针和螺旋弹簧（游丝），如图乙所示。图丙是线圈在通电后的正视图，关于磁电式电流表，以下说法不正确的是（  ） A. 若线圈中通以如图丙所示的电流（右侧是）时，此时线圈将沿顺时针方向转动 B. 在线圈转动范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，而与所处位置无关 C. 用塑料框代替铝框，在使用电表时可以使指针更迅速稳定在示数位置上 D. 在运输磁电式电流表时，通常把正、负极接线柱用导线连在一起，能有效地减小线圈摆动，以防止电表受损 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则，线圈在安培力的作用下将沿顺时针方向转动，故A正确； B．磁场是均匀辐向分布，根据，则线圈所受安培力大小与电流大小有关，而与所处位置无关，故B正确； C．用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，通过铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，而塑料骨架达不到此作用，故C错误； D．在运输磁电式电流表时，通常把正、负极接线柱用导线连在一起，在电磁阻尼原理下，能够有效地减小线圈摆动，以防止电表受损，故D正确。 本题选错误的，故选C。 13. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、L是理想线圈、D是灯泡（不计灯泡发光对光敏电阻的影响）。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法正确的是（ ） A. 交流电的频率为100Hz B. 电压表的示数为V C. 当光照增强时，A的示数变小 D. 若输入电压的有效值保持不变，频率变大，则灯D变暗 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知，其交流电的周期为0.02是，根据周期与频率的关系可知，其频率为 故A错误； B．由题图可知，变压器原线圈接入的交流电为正弦式交流电，其最大值为，所以变压器原线圈接入的交流电的电压有效值为 根据理想变压器有 整理有变压器的副线圈的电压的有效值为 根据电路图可知电压表测量的为副线圈的有效值，所以电压表的示数应该为22V，故B错误； C．当光照强度增强的时候，由题意可知，其光敏电阻的阻值减小，在变压器副线圈中，因为变压器副线圈两端的电压不变，但是光敏电阻的阻值减小，所以变压器副线圈部分的总电阻减小，根据欧姆定律可知，变压器副线圈部分的电流增加。由电路图可知，电流表则的是变压器原线圈的电流，根据理想变压器有 所以变压器原线圈的电流变大，即电流表的示数变大，故C错误； D．L是理想线圈，理想线圈对于交变电流有阻碍作用， 电流频率越大其阻碍作用越大，故若输入电压的有效值保持不变，频率变大，则灯D变暗。故D正确。 故选D 14. 如图所示，一个半径为L的金属圆盘在水平向右的匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，这样构成一个法拉第圆盘发电机。假设其电动势为E，等效内阻为r。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘发电机产生的是交流电 B. 法拉第圆盘发电机的电动势为 C. 电源的输出功率为 D. 电阻R越大，电源效率越高 【答案】D 【解析】 【详解】A．利用微元法，将圆盘看为沿半径方向的一根根细导线构成，每一根细导线均等效为一个电源，所用等效电源为并联关系，则电动势为 可知，电动势大小一定，根据右手定则，电动势方向一定，圆盘发电机产生的是直流电，故A错误； B．结合上述可知，法拉第圆盘发电机的电动势为，故B错误； C．感应电流为 电源的输出功率为 故C错误； D．结合上述可知，电源的效率为 可知，电阻R越大，电源的效率越高，故D正确。 故选D。 二、选择题II（本题共3小题，每小题3分，共9分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分） 15. 下面图片均涉及电磁波广泛应用，你认为说法正确的是（ ） A. 图甲中，人类在1974年向银河系中发出对外星人的问候，是用电磁波发射的，在发射前要进行调制而不是调谐 B. 图乙中，红外线夜视仪是利用了红外线热效应强的特点 C. 图丙中，CT机应用人体发射红外线的原理拍摄人体组织 D. 图丁中，天文学家利用射电望远镜接收无线电波，进行天体物理研究 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．在发射电磁波的时候，将信号加载到电磁波中的过程叫做调制，在接收电磁波的时候，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，人类在1974年向银河系中发出对外星人的问候，是用电磁波发射的，在发射前要进行调制而不是调谐故A正确； B．红外线夜视仪利用红外遥感技术，B正确； C．CT机通过X射线拍摄人体组织，C错误； D．天文学家利用射电望远镜接收无线电波，进行天体物理研究，D正确。 故选ABD。 16. 图示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，此时P点振动方向沿y轴负方向，则（　　） A. 该波传播的方向沿x轴正方向 B. P点的振幅比Q点的小 C. 经过Δt=4s，质点P将向右移动8m D. 经过Δt=4s，质点Q通过的路程是0.4m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由P点振动方向沿y轴负方向可判断该波传播的方向沿x轴正方向，选项A正确； B．均匀介质中传播的简谐横波各质点振幅相同，因此选项B错误； CD．各质点只在自己的平衡位置附近振动，并没有随波移动，而且 所以 Δt=4s=2T 路程为 s=8A=0.4m 选项C错误，D正确。 故选AD。 17. 质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，如图所示，经时间t，下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ） A. 重力对物体的冲量大小为mgtsinθ B. 支持力对物体的冲量大小为零 C. 摩擦力对物体的冲量大小为mgtsinθ D. 合力对物体的冲量大小为零 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据I=Ft重力对物体的冲量大小为mgt，故A错误； B．根据平衡条件 则支持力对物体的冲量大小为 故B错误； C．根据平衡条件 则摩擦力对物体的冲量大小为 故C正确 D．物体处于平衡状态，合力为零，则合力对物体的冲量大小为零，故D正确。 故选CD 。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共49分） 18. 如图为“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验装置。 （1）有关本实验装置或操作要求，下列说法正确的是 。（多选） A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道的末端切线必须保持水平 C. 入射球A和被碰球B的质量必须相等 D. 入射球A每次必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放 E. 实验中必须测量释放位置到抛出点的高度h和抛出点离地的高度H，才能算出小球碰撞前后的速度 （2）若两球碰撞前后的动量守恒，则验证两小球碰撞过程中动量守恒的表达式为__________（用mA、mB、OM、OP、ON表示）。 【答案】（1）BD （2） 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽轨道是否光滑，不影响入射小球每次与被碰小球碰撞前瞬间速度是否相同，故斜槽轨道不需要光滑，A错误； B．为了保证小球抛出后做平抛运动，斜槽轨道的末端切线需要保持水平，B正确； C．为了保证碰撞后，入射球不反弹，入射球质量应大于被碰球的质量，C错误； D．为了保证入射球每次与被碰球碰撞前瞬间速度相同，入射球每次必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放，D正确； E．可以根据平抛运动规律推出抛出的速度与水平位移的关系，不需要测量抛出点的高度h和抛出点离地的高度H，故E错误。 故选BD。 【小问2详解】 小球在空中做平抛运动下落的高度相同，则小球做平抛运动的时间相同，设入射球碰前瞬间速度为，碰后瞬间入射球速度为，被碰球速度为，根据动量守恒可得 则有 可得 19. 在进行“利用单摆测重力加速度”实验中。 （1）如下图所示为组装单摆时细线上端的两种不同的悬挂方式，其中__________（选填“甲”或“乙”）的方式是正确的。 （2）用秒表记录单摆30次全振动所用时间如图所示，其读数为___________s。为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最___________（选填“高”或“低”）点的位置时开始计时。 【答案】（1）乙 （2） ①. 52.0 ②. 低 【解析】 【小问1详解】 实验过程中，为了摆长不变，悬挂点应该固定，所以乙图的方式是正确的。 【小问2详解】 [1]秒表分度值为0.1s，读数为 30s+22.0s=52.0s [2] 摆球经过最低点时速度最大，在相等距离误差上，引起的时间误差最小，测得周期误差最小，为了减小测量周期的误差应该从最低点开始计时。 20. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要图甲中的器材_________。（选填字母） （2）实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图乙所示，某同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针__________（选填“向左”或“向右”）偏转。 【答案】（1）C （2）向右 【解析】 【小问1详解】 为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除题中器材外，还需要直流电源（干电池）确定电流的方向。 故选C 【小问2详解】 将条形磁铁的N极从螺线管拔出时，由楞次定律可知，螺线管中感应电流沿顺时针（俯视）方向，即电流由“+”接线柱流入灵敏电流计，则指针向右偏转。 21. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 （1）小梁同学用线状灯丝的白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，正确的是 （多选） A. 单缝和双缝必须平行放置 B. 观察到的干涉条纹与双缝垂直 C. 将绿色滤光片改成红色滤光片，能增大光屏上相邻两条亮纹的间距 D. 增大光源和单缝之间的距离，能增大光屏上相邻两条亮纹的间距 （2）小梁同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知双缝间距为0.3mm，以某种单色光照射双缝时，在离双缝1.2m远的屏上，用测量头（50分度的游标卡尺）测量条纹间距：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为5.60mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，如图所示，此时手轮上的读数为_________mm，根据以上实验，测得这种光的波长为_________m（保留2位有效数字）。 【答案】（1）AC （2） ①. 13.28 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．为了获得清晰的干涉条纹，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，故A正确； B．观察到的干涉条纹与双缝平行，故B错误； CD．根据可知，将绿色滤光片改成红色滤光片，增大了光的波长，则能增大光屏上相邻两条亮纹的间距，相邻两条亮纹的间距与光源和单缝之间的距离无关，故D错误C正确。 故选AC。 【小问2详解】 [1] 由图可知，游标为50分度，且第14个小格对齐，此时手轮上的读数为 13mm+0.02×14mm=13.28mm [2]根据，可知 代入数据解得 22. 如图所示，有一悬线长，一端固定，另一端接有质量的小球，将悬线拉至水平后由静止释放，小球运动到最低点时恰与静置于水平面上的小滑块发生弹性正碰，碰后小滑块进入由两个半径均为的四分之一圆组成的竖直细圆弧管道，圆弧管道的底端与水平传送带所在平面平滑连接。已知传送带长，以的速率顺时针转动，小滑块与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，且、均可看作质点，重力加速度取，求： （1）碰撞后瞬间小滑块的速度； （2）小滑块到达圆弧管道最低点时速度大小和所受支持力大小； （3）小滑块通过传送带所产生的热量。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）将悬线拉至水平后由静止释放，小球运动到最低点时，由机械能守恒定律可得 解得 小球与小滑块发生弹性正碰，向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律，可得 联立解得 （2）小滑块到达圆弧管道最低点时，由动能定理可得 代入数据解得 小滑块在C点时，由牛顿第二定律可得 代入数据解得 （3）传送带的速率为，可知小滑块b在传送带上开始做减速运动，则加速度为 若小滑块减速到与传送带速度相等，此后与传送带相对静止，则有 则有传送带运动的位移为 小滑块运动的位移为 小滑块与传送带相对位移为 解得小滑块通过传送带所产生的热量 23. 如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小。MN和PQ是两根互相平行、水平放置的金属导轨，已知两导轨之间的宽度，导轨足够长且电阻不计，在两导轨之间连接电流传感器，电流传感器与计算机相连，已知电流传感器的电阻。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属棒，其质量，电阻，与导轨的动摩擦因数。开始时金属棒靠在弹射器上，启动弹射器后，金属棒立即获得一个水平向右的初速度，从棒开始运动到停止的过程中，棒始终与两导轨垂直，且由计算机测得流经电流传感器的电荷量。求： （1）棒刚开始运动时电流传感器中的电流大小I，此时P点和M点中哪一点电势更高； （2）棒运动的总时间t； （3）棒上产生的焦耳热Q。 【答案】（1），M点电势高；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）感应电动势为 电流为 根据右手定则判断M点电势更高； （2）安培力的冲量为 根据动量定理可得 解得 （3）依题意可得磁通变化量与位移的关系为 电荷量与磁通变化量的关系为 联立得 根据能量守恒定律可得 解得 因此金属棒上的焦耳热为 24. 如图所示是一种粒子探测装置，半径为R的圆形区域内有垂直于纸而向外的匀强磁场，单位时间内有大量质量为m，电荷量大小为q，速度大小范围为的粒子从PM和QK间平行于PM射入圆形磁场区域，PM与圆心O在同一直线上，PM和QK间距离为0.5R。已知从M点射入的速度为的粒子刚好从O点正下方的N点射出圆形磁场区域。挡板ND与圆形区域相切于N点，到达N点的粒子均能进入下方，到达N点右侧的粒子均被挡板吸收，ND足够长。不计粒子重力以及粒子间的相互作用，求： （1）圆形区域磁场的磁感应强度B的大小及带电粒子的电性； （2）从M点射入的速度为的粒子射出磁场后打在挡板上的点F（图中未标出），求NF的距离以及从M到F所用的时间t。 （3）所有从PM到QK间射入的速度为的粒子出磁场时，这些粒子的速度方向与ND的夹角在什么范围内？ 【答案】（1）， 正电；（2）， ；（3） 【解析】 【详解】（1）速度为的粒子从M点射入，从N点射出，轨道半径为r，由几何关系可知 得 由左手定则判断可得粒子带正电； （2）由题意得速度为的粒子轨道半径 由几何关系可知，粒子再磁场中的偏转角度为 M到G的过程中，水平位移 竖直位移 可知粒子出磁场后做匀速直线运动，GF与水平方向夹角为60°，可得 得 （或者在三角形ONF中 M到G的过程中所用的时间 G到F的过程中所用的时间 得总时间 （3）由题意得，所有速度为的粒子均过N点； 由M点入射的粒子出磁场时速度方向与ND的夹角为；由K点入射的粒子出磁场时速度方向与ND的夹角为；综上得夹角范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023学年第二学期台州十校联盟期中联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1.本卷共8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。 4.考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题I（本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 以下物理量的单位用国际单位制基本单位表示正确的是（ ） A. 冲量 B. 磁通量 C. 电荷量C D. 振幅m 2. 下列说法中，不符合物理学史实的是（　　） A. 奥斯特发现了电流周围存在磁场，揭示了电流和磁场之间是存在联系的 B. 楞次发现了电磁感应现象，并得出了电磁感应定律 C. 惠更斯发现了单摆周期与摆长之间定量的关系，并确定了计算单摆周期的公式 D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了电磁波的存在 3. 关于教材上的插图，下列说法正确的是（  ） A. 图甲，使D摆偏离平衡位置后释放，只有A和G摆球发生共振，且与其他摆球周期不同 B. 图乙，一列水波经过小孔时发生衍射现象，若增大狭缝的宽度，则衍射现象会更明显 C. 图丙，医用内窥镜利用了光的折射来传送光信号 D. 图丁，拍摄玻璃后的景象时，在照相机镜头前安装偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响，使玻璃后的景象清晰，利用了光是横波的特性 4. 如图所示，一个闭合的矩形金属框abcd与一根绝缘轻杆B相连，轻杆上端O点是一个固定转轴，转轴与线框平面垂直，线框静止时恰位于蹄形磁铁的正中央，线框平面与磁感线垂直。现将线框从静止释放，在左右摆动过程中，线框受到磁场力的方向是（　　） A. 向左摆动的过程中，受力方向向左；向右摆动的过程中，受力方向向右 B. 向左摆动的过程中，受力方向向右；向右摆动的过程中，受力方向向左 C. 向左摆动的过程中，受力方向先向左后向右；向右摆动的过程中，受力方向先向右后向左 D. 摆动过程中始终不受力 5. 2022年冬奥会在北京举行，其中短道速滑接力是很具观赏性项目。比赛中“接棒”运动员甲在前面滑行，“交棒”运动员乙从后面追上，“交棒”运动员乙用力推前方“接棒”运动员甲完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上。在两运动员交接棒的过程中，对于两运动员交接棒过程的分析，下列说法正确的是（ ） A. 乙对甲的力一定大于甲对乙的力 B. 甲、乙的速度变化一定大小相等，方向相反 C. 两运动员组成的系统动量守恒 D. 两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零 6. 如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一块平板玻璃板b上，在右端夹入两张薄纸片．当单色光从上方垂直射入后，从上往下看可以观察到如图乙所示干涉条纹．则下列说法正确的是（ ） A. 干涉条纹是由两玻璃板上表面反射的光叠加产生的 B. 若仅增大垂直射入的单色光波长，则条纹将变疏 C. 将b缓慢向下平移，则条纹之间的距离将变大 D. 若抽去一张薄纸片，则条纹将变密 7. 如图所示是某弹簧振子的振动图像，对于该弹簧振子说法错误的是（　　） A. 振子的振幅为 B. 振子的周期为 C. 第末振子的速度为负值，加速度为零 D. 第末振子的速度最大，加速度为零 8. 关于以下三个传感器元件，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，被测物体向左移，则电容器电容变小 B. 图乙，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大 C 图丙，霍尔元件左右移动时，发生了电磁感应从而产生霍尔电压 D. 三个都是位移传感器即将位移量转换为电学量 9. 如图是磁流体发电机的原理示意图，金属板M、N正对着平行放置，且板面垂直于纸面，在两板之间接有电阻R。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束（分别带有等量正、负电荷的离子束）从左向右进入极板时，下列说法中正确的是（　　） A. N板的电势高于M板的电势 B. M板的电势高于N板的电势 C. R中有由b向a方向的电流 D. R中无电流通过 10. 如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中。当入射角为时，折射角为，以下说法正确的是（　　） A. 反射光线与折射光线的夹角为 B. 该液体对红光折射率为 C. 该液体对红光的全反射临界角为 D. 当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是 11. 如图所示为某时刻LC振荡电路中磁场的方向，且电流正在增大，则关于该时刻的下列说法正确的是（  ） A. 电容器上极板带正电，下极板带负电 B. 电容器正在充电，两端的电压正在增大 C. 磁场能正在向电场能转化 D. 线圈的自感电动势正在增大 12. 实验室常用的电流表是磁电式仪表其构造如图甲所示，圆柱形软铁（铁芯）固定于蹄形磁铁两极靴间，其中磁场是均匀辐向分布，铁芯外面套有能绕轴转动的铝框，线圈缠绕在铝框上，铝框的转轴上装有指针和螺旋弹簧（游丝），如图乙所示。图丙是线圈在通电后的正视图，关于磁电式电流表，以下说法不正确的是（  ） A. 若线圈中通以如图丙所示的电流（右侧是）时，此时线圈将沿顺时针方向转动 B. 在线圈转动范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，而与所处位置无关 C. 用塑料框代替铝框，在使用电表时可以使指针更迅速稳定在示数位置上 D. 在运输磁电式电流表时，通常把正、负极接线柱用导线连在一起，能有效地减小线圈摆动，以防止电表受损 13. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、L是理想线圈、D是灯泡（不计灯泡发光对光敏电阻的影响）。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法正确的是（ ） A. 交流电的频率为100Hz B. 电压表的示数为V C. 当光照增强时，A的示数变小 D. 若输入电压的有效值保持不变，频率变大，则灯D变暗 14. 如图所示，一个半径为L的金属圆盘在水平向右的匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，这样构成一个法拉第圆盘发电机。假设其电动势为E，等效内阻为r。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘发电机产生的是交流电 B. 法拉第圆盘发电机的电动势为 C. 电源的输出功率为 D. 电阻R越大，电源的效率越高 二、选择题II（本题共3小题，每小题3分，共9分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分） 15. 下面图片均涉及电磁波的广泛应用，你认为说法正确的是（ ） A. 图甲中，人类在1974年向银河系中发出对外星人的问候，是用电磁波发射的，在发射前要进行调制而不是调谐 B. 图乙中，红外线夜视仪是利用了红外线热效应强的特点 C. 图丙中，CT机应用人体发射红外线的原理拍摄人体组织 D. 图丁中，天文学家利用射电望远镜接收无线电波，进行天体物理研究 16. 图示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，此时P点振动方向沿y轴负方向，则（　　） A. 该波传播的方向沿x轴正方向 B. P点的振幅比Q点的小 C. 经过Δt=4s，质点P将向右移动8m D. 经过Δt=4s，质点Q通过的路程是0.4m 17. 质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，如图所示，经时间t，下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ） A. 重力对物体的冲量大小为mgtsinθ B. 支持力对物体的冲量大小为零 C. 摩擦力对物体的冲量大小为mgtsinθ D. 合力对物体的冲量大小为零 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共49分） 18. 如图为“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验装置。 （1）有关本实验装置或操作要求，下列说法正确的是 。（多选） A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道的末端切线必须保持水平 C. 入射球A和被碰球B的质量必须相等 D. 入射球A每次必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放 E. 实验中必须测量释放位置到抛出点的高度h和抛出点离地的高度H，才能算出小球碰撞前后的速度 （2）若两球碰撞前后的动量守恒，则验证两小球碰撞过程中动量守恒的表达式为__________（用mA、mB、OM、OP、ON表示）。 19. 在进行“利用单摆测重力加速度”实验中。 （1）如下图所示为组装单摆时细线上端的两种不同的悬挂方式，其中__________（选填“甲”或“乙”）的方式是正确的。 （2）用秒表记录单摆30次全振动所用时间如图所示，其读数为___________s。为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最___________（选填“高”或“低”）点的位置时开始计时。 20. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要图甲中的器材_________。（选填字母） （2）实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图乙所示，某同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针__________（选填“向左”或“向右”）偏转。 21. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 （1）小梁同学用线状灯丝的白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，正确的是 （多选） A. 单缝和双缝必须平行放置 B. 观察到的干涉条纹与双缝垂直 C. 将绿色滤光片改成红色滤光片，能增大光屏上相邻两条亮纹的间距 D. 增大光源和单缝之间的距离，能增大光屏上相邻两条亮纹的间距 （2）小梁同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知双缝间距为0.3mm，以某种单色光照射双缝时，在离双缝1.2m远的屏上，用测量头（50分度的游标卡尺）测量条纹间距：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为5.60mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，如图所示，此时手轮上的读数为_________mm，根据以上实验，测得这种光的波长为_________m（保留2位有效数字）。 22. 如图所示，有一悬线长，一端固定，另一端接有质量的小球，将悬线拉至水平后由静止释放，小球运动到最低点时恰与静置于水平面上的小滑块发生弹性正碰，碰后小滑块进入由两个半径均为的四分之一圆组成的竖直细圆弧管道，圆弧管道的底端与水平传送带所在平面平滑连接。已知传送带长，以的速率顺时针转动，小滑块与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，且、均可看作质点，重力加速度取，求： （1）碰撞后瞬间小滑块的速度； （2）小滑块到达圆弧管道最低点时速度大小和所受支持力大小； （3）小滑块通过传送带所产生的热量。 23. 如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小。MN和PQ是两根互相平行、水平放置的金属导轨，已知两导轨之间的宽度，导轨足够长且电阻不计，在两导轨之间连接电流传感器，电流传感器与计算机相连，已知电流传感器的电阻。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属棒，其质量，电阻，与导轨的动摩擦因数。开始时金属棒靠在弹射器上，启动弹射器后，金属棒立即获得一个水平向右的初速度，从棒开始运动到停止的过程中，棒始终与两导轨垂直，且由计算机测得流经电流传感器的电荷量。求： （1）棒刚开始运动时电流传感器中的电流大小I，此时P点和M点中哪一点电势更高； （2）棒运动的总时间t； （3）棒上产生的焦耳热Q。 24. 如图所示是一种粒子探测装置，半径为R的圆形区域内有垂直于纸而向外的匀强磁场，单位时间内有大量质量为m，电荷量大小为q，速度大小范围为的粒子从PM和QK间平行于PM射入圆形磁场区域，PM与圆心O在同一直线上，PM和QK间距离为0.5R。已知从M点射入的速度为的粒子刚好从O点正下方的N点射出圆形磁场区域。挡板ND与圆形区域相切于N点，到达N点的粒子均能进入下方，到达N点右侧的粒子均被挡板吸收，ND足够长。不计粒子重力以及粒子间的相互作用，求： （1）圆形区域磁场的磁感应强度B的大小及带电粒子的电性； （2）从M点射入的速度为的粒子射出磁场后打在挡板上的点F（图中未标出），求NF的距离以及从M到F所用的时间t。 （3）所有从PM到QK间射入的速度为的粒子出磁场时，这些粒子的速度方向与ND的夹角在什么范围内？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$