精品解析：浙江省七彩阳光新高考研究联盟2023-2024学年高二下学期4月期中联考物理试题

2023学年第二学期浙江七彩阳光新高考研究联盟期中联考 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.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.有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4.试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题I（本题共 13 小题，每小题3 分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，选对得3分，选错得0分） 1. 物理学中有很多以优秀物理学家名字命名的单位，下列几个单位中所对应的物理量是矢量的是（　　） A. 特斯拉 B. 韦伯 C. 库仑 D. 安培 【答案】A 【解析】 【详解】A．特斯拉是磁感应强度的单位，磁感应强度是矢量，A正确； B．韦伯是磁通量的单位，磁通量是标量，B错误； C．库仑是电量的单位，电量是标量，C错误； D．安培是电流强度的单位，电流强度是标量，D错误。 故选A。 2. 物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（　　） A. 图甲中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的 B. 图乙中，人们常用电磁炉来吃火锅，是利用了电热丝加热的原理来给锅体供热的 C. 法拉第利用图丙所示的实验装置发现了电流的磁效应 D. 图丁中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线产生的磁场方向相反，所以两导线相互排斥，相互排斥的作用是通过磁场实现的，A错误； B．乙图中，电磁炉是利用电磁感应原理加热的，B错误； C．奥斯特利用丙图实验装置发现了电流的磁效应现象，C错误； D．丁图中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有能量，D正确。 故选D。 3. 如图所示，等腰三角形中，底边长为l，．分别在A、B两点固定两个点电荷，已知固定在A点的电荷为正电荷，电荷量为Q．将一带正电的试探电荷放置在C点，其受到的电场力垂直于向上，已知静电力常量为k，则固定在B点的点电荷的电性以及C点的电场强度大小分别是（　　） A. 正电， B. 负电， C. 正电， D. 负电， 【答案】B 【解析】 【分析】 详解】对电荷C受力分析如图； 可知B点的电荷带负电； C点场强 故选B。 4. 对电势的分析是我们研究电场的常规手段。某一次实验中有研究小组得到了如图所示的电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中不正确的是（　　） A. c点的电势等于 d点的电势 B. 将带负电的试探电荷从b点移到c点，它的电势能增加 C. a、b两点的电场强度大小相等，方向相同 D. 正电荷在b点的电势能小于在 a点的电势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于cd两点在同一等势面上，因此两点电势相等，A正确，不符题意； B．负电荷从b移动到c点，电场力做正功，电势能减小，B错误，符合题意； C．由于电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，根据电场的叠加原理可知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，C正确，不符题意； D．正电荷在电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小，根据图中，电势的分布情况可知，a点电势高于b点电势，正电荷在b点的电势能小于在 a点的电势能，D正确，不符题意。 故选B。 5. 电容式加速度传感器在手机移动设备等方面有广泛应用，其工作原理简化为如图所示的示意图。质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质。弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动来改变电容器的电容，则下列说法正确的是 （　　） A. 若传感器向右匀速运动，则电路中有由b向a的电流 B. 若传感器向左匀速运动，则电路中有由a向b的电流 C. 电介质插入极板间越深，电容器的电容越大 D. 若传感器运动时向右加速度逐渐增大，则电路中有由b向a的电流 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电容器上极板与电源正极连接，上极板带正电，根据 ， 若传感器向右或向左匀速运动，质量块处于平衡状态，电介质处于电容器正的位置不变，介电常数不变，电容器的电容不变，极板所带电荷量不变，电路中没有电流，故AB错误； C．结合上述，电介质插入极板间越深，介电常数越大，电容器的电容越大，故C正确； D．若传感器运动时向右的加速度逐渐增大，则弹簧处于压缩状态，压缩量逐渐增大，电介质插入极板之间的长度逐渐减小，介电常数减小，电容器的电容减小，电容器上极板所带正电荷逐渐减小，则上极板将得到电子，电子由b向a运动，则电路中有由a向b的电流，故D错误。 故选C。 6. 随着智能手机的普及，移动电源（俗称充电宝）成了人们外出旅行的必备物品。如下图所示为某品牌移动电源的铭牌，下列选项中正确的是 （　　） 移动电源 数量∶PPMD10 电池类型∶聚合物锂电池 能量转换率∶≥75% 电池能量∶10000mAh/38.5Wh 禁定容量∶5800 mʌh（5v=2.4A） Type-C输入∶5V=3A；9V=2A；12V=1.5A Type-C输出∶5V=2.4A；9V=2.22A； 12v=158 7vpe-C线墙出∶5V=24A；9V=2A；12V=1.5A；10V=2.25A（SCP） IP线输出∶5V=2.4A；9V=2.22A LISE搬出SV=24人 5V总输出∶5V=2.4A深圳市倍思科技有限公司 中国制造 SN：FSD230501 A. 铭牌中有 10000mAh/38.5Wh的数据， 其中mAh 是电荷量的单位 B. 移动电源在本质上其实是一个非常大的电容器 C. 移动电源只有充满电时，输出电压才能达到5V D. 用该移动电源给手机充电时，可以把能量百分百转换成电能充到手机内 【答案】A 【解析】 【详解】A．铭牌中有 10000mAh/38.5Wh的数据， 根据q=It，则其中mAh 是电荷量的单位，选项A正确； B．充电宝的主体不是一个电容器，而是可充电电池，一般是用锂离子电池。就功能来说，和电容器一样是储存电量的，不过锂电池储存的电量要比电容器大许多，选项B错误。 C．移动电源与电容器不同，即使不是在充满电的情况下，输出电压总能保持5V不变，选项C错误； D．用该移动电源给手机充电时，也有能量损失，不可能把能量百分百转换成电能充到手机内，选项D错误。 故选A。 7. 如图所示是一种自动测定水箱高度变化的传感器装置。装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 P 接滑动变阻器R。水箱液面表由电流表改装而成。为简化模型，动态过程中设电源电动势E不变，内阻r不可忽略。当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，下列说法正确的是 （　　） A. 电路中电流增大 B. 电路的路端电压减小 C. 整个电路的总功率减小 D. 电源的效率先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，P点上升，则电阻R变大，总电阻变大，电路中的电流减小，路端电压变大，根据P=IE可知电路的总功率减小，根据 可知电源效率增大。 故选C。 8. 实验室使用的电流表是磁电式仪表，这种电流表的构造如图所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。假设长方形线圈的匝数为n，平行于纸面的边长度为 ，垂直于纸面的边a长度为且垂直于纸面的边所在处磁场的磁感应强度大小为B。当线圈中通入电流I，线圈以角速度ω绕垂直纸面的中心轴转动到水平位置时，下列说法正确的是（　　） A. 该磁场是匀强磁场 B. 该线圈左侧边a所受的安培力大小为 C. 穿过该线圈的磁通量为 D. 该线圈在两侧边安培力作用下将顺时针转动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于蹄形磁铁各部分磁性强弱并不相同，故形成的磁场为非匀强磁场，A错误； B．由于线圈匝数为n，根据安培力公式可知，线圈左侧边a所受的安培力大小为 B正确； C．由于线圈处于水平位置，磁通量为0，C错误； D．根据左手定则可知，线圈左侧边a受到的安培力向下，线圈右侧边受到的安培力向上，故线圈逆时针转动，D错误。 故选B。 9. 电磁炮是一种新式兵器，某科技小组设计了一个电磁炮模型，其主要原理如图所示：水平面内有宽为5cm 、长为80cm的水平金属轨道，内部有大小为1T、方向竖直向上的匀强磁场，现将质量为5g、电阻为 0.01Ω的金属炮弹垂直放置在水平轨道上。某次发射测试中，通100A 的恒定电流后，电磁炮由静止做匀加速直线运动并发射成功。忽略一切阻力、不计轨道电阻，则（　　） A. 电磁炮刚发射时的加速度为 B. 该次测试电磁炮发射的时间为0.4s C. 该次发射消耗的电能为 8J D. 只要给电磁炮接1V的恒定电压就可实现该次发射 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁炮刚发射时的加速度为 选项A错误； B．该次测试电磁炮发射的时间为 选项B错误； C．该次发射消耗的电能为 选项C正确； D．电磁炮的原理与电动机原理相似，虽然电流为100A导体棒电阻0.01Ω，导体棒内阻消耗的电压为1V，但是根据能量转化关系，电磁炮两端电压不是1V，即不是给电磁炮接1V的恒定电压就可实现该次发射，选项D错误。 故选C。 10. 如图甲所示，某同学做自感现象的实验。自感线圈L的直流电阻为RL， 和是完全相同的两个小灯泡，R为滑动变阻器，现调节滑动变阻器R的阻值大于RL的阻值。在实验时，先闭合开关S，待稳定状态后又突然断开S，下列说法正确的是 （　　） A. 在闭合S瞬间，因为R的阻值大于RL的阻值，所以灯先亮 B. 在突然断开S瞬间，先熄灭，会闪亮一下再熄灭 C. 在突然断开S瞬间，灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭 D. 若将自感线圈L换成如图乙的双线绕法线圈，则观察到的自感现象会更明显 【答案】C 【解析】 【详解】A．在闭合S瞬间，因为自感，所以灯先亮，故A错误； BC．滑动变阻器R的阻值大于RL的阻值，则电路稳定后，灯所在支路的电流大于灯支路的电流，则会闪亮一下，但、灯同时熄灭，故B错误，C正确； D．由于两个线圈的绕向相同，但电流方向相反，所以其磁场方向相反。两者磁性强度相同，磁场方向相反，相互抵消，所以螺线管内没有磁场，两股导线中原电流的磁通量相互抵消，没有自感现象，故D错误； 故选C。 11. 在科技节的“鸡蛋撞地球”挑战活动中，某同学制作了如图所示的“鸡蛋保护器”装置。若该装置从离地 10m处静止释放，2s后装置着地且速度立刻减为零，鸡蛋在装置中继续下降0.1s后静止且完好无损。若装置着地前看成匀加速直线运动，装置质量为M=0.7kg，鸡蛋质量 ，重力加速度 ，则（　　） A. 装置在空中下降过程中机械能守恒 B. 装置在落地时的速度为 C. 从开始下落到鸡蛋最后静止的整个过程中，装置和鸡蛋的系统始终动量守恒 D. 鸡蛋在装置中下降0.1s过程中受到的平均阻力为5.5N 【答案】D 【解析】 【详解】A．若装置做自由落体运动，其运动时间为 装置在空中下降过程中受到空气阻力作用，机械能不守恒，A错误； B．设装置在落地时的速度为v 解得 B错误； C．从开始下落到鸡蛋最后静止的整个过程中，装置和鸡蛋的系统所受的合外力始终不等于零，动量不守恒，C错误； D．鸡蛋在装置中下降0.1s过程中，根据动量定理得 解得 D正确。 故选D。 12. 某同学设计了一个声波检测器：如图甲所示，由相互插接的两条圆弧管道组成半径为R的圆形，管道直径远远小于 R。当声波从入口进入后分为上下两路传播，并在出口处汇合。某次测试时，先调节上下路径相等如图甲，并保持入口声波强度不变，当顺时针方向旋转右侧出口管道θ（弧度制）后（如图乙），探测到声波强度第一次达到最弱，假设声波波速为 v，则（　　） A. 该同学设计的声波检测器是根据波的衍射原理 B. 若由图甲逆时针旋转右侧出口管道θ角度时，探测到的声波强度最强 C. 可以求出该声波的波长为2R D. 可以求出该声波的频率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．该降噪器是利用声波干涉原理设计，A错误； B．若由图甲逆时针旋转右侧出口管道θ角度时，探测到的声波强度依然是最弱，B错误； C．由于顺时针方向旋转右侧出口管道θ，探测到声波强度第一次达到最弱，故两列波的波程差 根据波的干涉原理则有 联立解得 C错误； D．根据波长、频率、波速的关系 解得该列波的频率 D正确。 故选D。 13. “水上飞人”是夏季最受欢迎的游乐项目之一。如图甲所示，操控者借助“喷射式悬浮飞行器”向下喷出高压水柱的方式实现在水面上方或悬停或急速升降等动作。假设某玩家的质量为m（含装备），底部两个喷口的总面积为S，当向下喷水速度为v时，该玩家可以悬停在空中（近似认为水流喷出前的速度为0），忽略水管对人的作用力。若玩家带上一位质量也为m的游客一起悬停在空中如图乙，则此时水速应该调整为（　　） A. B. 2v C. D. v2 【答案】A 【解析】 【详解】根据平衡条件得 根据动量定理得 根据密度公式得 解得 若玩家带上一位质量也为m的游客一起悬停在空中，总质量为2m，此时水速应该调整为。 故选A。 二、选择题 Ⅱ（本题共2小题，每小题3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，选对得3分，漏选得2分，选错或不选得0分） 14. 学了高中物理，可以解释很多生活中的现象。下列生活实例中，说法正确的是（　　） A. 避雷针是利用尖端放电，而高压电线或高压设备表面尽量光滑是为了防止尖端放电 B. 雷雨天气时，空旷的大地上，躲在木屋中比躲在金属制成的汽车中更安全 C. 耳机中的主动降噪技术是通过发出相同频率，相同相位的声波来抵消噪声的 D. 医院中使用的“彩超”是利用了多普勒效应 【答案】AD 【解析】 【详解】A．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，这样做的目的是避免尖端放电，故A正确； B．躲在金属制成的汽车中会处于静电屏蔽，更安全，故B错误； C．根据波的叠加可知，耳机中的主动降噪技术是通过发出相同频率，相反相位的声波来抵消噪声的，故C错误； D．医院检查身体的“彩超”是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故D正确； 故选AD。 15. 如图（a），在水平面内以O点为原点建立x坐标轴，两个上下做简谐振动的点波源 和 分别位于 和处，水平面内以O点为圆心有①至④四个同心圆，半径分别为4m、8m、12m和 16m。S₁、S₂两波源的振动图像分别如图（b）和图（c） 所示， 两列波的波速均为 2.0m/s， 下列说法正确的是（　　） A. 两列波的起振方向相同，且波长均为2m B. ③④两个同心圆圆周上振动减弱点的个数相同 C. 处的质点开始振动后的振动方程为 D. 在和的x轴连线上，有5个振动加强点 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据图（b）、（c）可知两列波的起振方向相同；两列波的周期相同，波速相同，因此两列波的波长为 故A错误； B．振动减弱点满足波程差 因此无论在③还是④的圆上，最小波程差，最大波程差，所以在这两个圆周上振动减弱点的个数相同，故B正确； C．波的周期为2s，圆频率为 的质点到两波源的波程差为0，为加强点，振动方程为 故C错误； D．在x轴上的0～10m之间，设波源S1与加强点的距离为x，则与波源S2的距离为加强点满足 当时，对应求得，当时，对应求得，当时，对应求得，所以在S1和S2的x轴连线上，满足振动加强条件的只有5个点，故D正确。 故选BD。 非选择题部分 （三） 填空题∶共13分， 第（I） 题每空2分， （II） （III）两题每空1分 16. 某探究小组研究电容的充放电过程，用保护电阻R1、R2、电流传感器和其他器材设计如图所示的电路，电容器的电容为C，电源电动势为E。 （1）研究放电过程时，同学小李先将单刀双掷开关接到2处充电，充电完成后再将开关接到1处，则此后通过电阻的电流方向为_____（填“a流向b”或“b流向a”） （2）若电容器充满电后进行放电实验，到放电结束流过。 的全部电荷量为Q，则Q=______（用题中字母表示）。 【答案】（1）b流向a （2）CE 【解析】 【小问1详解】 由图可知，电容器下极板为正极板，所以研究放电过程，通过电阻的电流的方向为b流向a 【小问2详解】 容器充满电后，极板间的电势差等于电源电动势，则电容器充满电后的电荷量为 17. 某实验小组为了测量某一段特殊金属丝电阻率，采用如下操作步骤开展实验： （1）先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻，显示结果如图甲所示，粗测其电阻阻值为 _____Ω；用螺旋测微器测量其直径；再用50分度的游标卡尺测量金属丝的长度，长度测量结果为____cm。 （2）为了减小实验误差，实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电流表 ，量程为 ，内阻 B．电流表 ，量程为 ，内阻约为1Ω C．电压表 ，量程为 内阻约为1kΩ D．定值电阻。 E．定值电阻。 F．滑动变阻器。，最大阻值为10Ω G．电源（电动势约为15V） H．开关一只， 导线若干 回答下列问题： ①有实验小组选择采用的电路设计如图所示，为提高实验测量的准确度，与电流表 串联的电阻R应选择____（选填“R1”或“R2”），左端导线a应接____（选填“b”或“c”）触点； ②实验时测得。示数为 ，示数为 ，由此可测得该金属丝的电阻。 ____（用、 、或表示）。 【答案】（1） ①. 26 ②. 10.006 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]由图甲可知，多用电表×1Ω挡，粗测电阻阻值为26Ω。 [2]由图乙可知，用50分度的游标卡尺测量金属丝的长度，长度测量结果为 10cm+3×0.02mm=10.006cm 【小问2详解】 ①[1]由实验电路可知，与电流表串联的电阻R，组成电压表，为提高实验测量的准确度，电源电动势约为15V，因此电阻R应选择R2，由欧姆定律可得 [2]因待测电阻约为26Ω，则有 因此左端导线a应接c。 ②[3]由实验电路图和欧姆定律可得 解得 18. 小张同学在实验室进行“用单摆测重力加速度”的实验： （1）他将摆球悬挂于铁架台上，如图所示的悬挂方式中，正确的是___。 （2）他在实验中的操作哪一项是正确的： 。 A. 摆线在选择时应挑选细些、长些，伸缩性好的进行实验 B. 摆球尽量选择质量小且体积小的 C. 为了方便测量，实验时应使摆角较大，15°为宜 D. 测量数据时，可以从摆球经过平衡位置时从0开始计数，记下摆球第100次经过最低点所用的时间t，则单摆周期 （3）①测量周期时，用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图甲所示为______s。 ②测摆长时，他采用了刻度尺直接测量的方法，如图乙所示，将摆球最低点对应的刻度尺读数代入计算，则测得的重力加速度g值_______。（选填“偏大”、“偏小”“没有影响”） 【答案】（1）C （2）D （3） ①. 111.4 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 为防止实验过程摆长发生变化，单摆上端应固定；由图示可知，A、B的悬挂方式在实验过程中摆线会松动，悬点没有固定，C的悬挂方式可以避免摆线松动，悬点固定。 故选C。 【小问2详解】 AB．为减小实验误差，摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的，摆球尽量选择密度大的，即质量大些、体积小些的，故AB错误； C．应使摆角小于5°，才可看作理想单摆，故C错误； D．测量数据时，可以从摆球经过平衡位置时从0开始计数，记下摆球第100次经过最低点所用的时间t，则单摆周期 故D正确； 故选D。 【小问3详解】 ①[1]根据秒表的读数方式可知示数为90s+21.4s=111.4s； ②[2]摆长应摆线长与小球半径之和，根据 可知，将摆球最低点对应的刻度尺读数代入计算，测得的重力加速度g值偏大。 （四） 计算题∶第17题9分， 第18题11分， 第19题11分， 第20题11分 19. 如图所示，电源电动势为 E=6V、内阻为r，电压表和电流表都可看作理想电表。调节变阻箱阻值为27.5Ω，此时电机没有转动、电压表和电流表的示数分别为 0.4V 和 0.2A；再次调节变阻箱阻值为 电机正常工作，电压表示数和电流表示数分别变为3V 和0.3A。求∶ （1）电源的内阻r和电动机的内阻rM； （2）求电动机正常工作时的输出功率； （3）在变阻箱阻值为 的情况下，正在运行的电动机因某原因突然卡住不转，但没有烧坏，此时电动机的发热功率又为多少？ 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电机没有转动时为纯电阻 （2）当电机转动时 （3）正常工作时 卡住后 所以电动机的功率 20. 如图所示，有一轨道BCDEF，其中水平轨道BC的动摩擦因数 ，CDE 为竖直面内半径R=0.2m的光滑圆轨道，C与E 略微错开，EF 为光滑水平轨道。在B 点正上方0.8m处有一固定悬点 O，一条长为L=0.8m的轻绳水平伸直、A端栓有一质量为的小球，另一端系在悬点上。开始时，静止释放小球，让小球与放在B 处的质量为小物块发生弹性正碰，小物块恰好能过圆轨道最高点 D，然后在F点离开轨道。小球与小物块均可看成质点，不计空气阻力（g取 ）。求∶ （1）小球在碰撞前瞬间的向心加速度大小； （2） 水平轨道BC的长度x； （3）若在 F 点右侧足够长的光滑水平面上放有一辆质量的小车，小车上表面与EF齐平、动摩擦因数也为，且小车左端与F点无缝隙，滑块滑上小车后最终没离开小车，求小车的长度S至少为多少？ 【答案】（1）；（2）0.6m；（3）0.5m 【解析】 【详解】（1） 根据动能定理可知，小球到 B 点的速度为 解得 则 （2）与质量相同且发生完全弹性碰撞 滑块的速度为 D点的速度为 B到 D 由动能定理 解得 x=0.6m （3） 滑块到F时的速度为，则有 解得 要不从小车上滑下，则最后速度相等 解得 根据功能关系有 解得 s=0.5m 21. 如图甲所示，两光滑且平行的足够长金属导轨AD和A'D'处在同一水平面内，间距为 ，其中A'D'上 K点处有一小段绝缘导轨（长度可忽略不计）。质量均为 长度均为 的两金属棒 a、b，通过长为 d=0.5m 的绝缘轻质杆固定连接成“工”形架，将其置于导轨左侧。导轨右侧有一根被锁定的质量为M=1kg的金属棒T。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，其磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示，已知，，，，a、b棒和 T 棒的电阻均为0.5Ω，其余导轨电阻不计。从 t=0 时刻开始，“工”形架受到水平向右的恒力 的作用，t2时刻撤去恒力F，此时b恰好运动到K点。当a棒经过K时立刻解锁右侧的金属棒T。 （1） 求t1时刻，“工”形架的速度v1和b棒两端的电压的大小Ub ； （2）求从t1到t2过程中整个电路产生焦耳热； （3） 求a运动至K点时，金属棒a的速度va大小 （4）求解锁后T棒的最终速度vT大小（ab与T在运动过程中不会发生碰撞） 【答案】（1）0.8m/s，0.16V；（2）0.05J；（3）1.12m/s；（4）0.56m/s 【解析】 【详解】（1） 0~t₁过程“工”形架所围回路磁通量不变，无感应电流，不产生安培力；“工”形架合外力为F， 由牛顿第二定律得 “工”形架的速度为 根据法拉第电磁感应定律得 （2）从t1到t2过程中，由法拉第电磁感应定律得 感应电流为 由焦耳定律得 （3）t2时刻速度为 “工”形架穿过K的过程中，棒b和棒T构成回路，a棒和b棒进入时速度相等，对 ab棒根据动量定理得 根据闭合电路欧姆定律得 根据法拉第电磁感应定律得 解得 （4）根据动量守恒定律得 解得 22. 一平行板电容器的极板长为 ，板间距 ，如图甲所示。在电容器左侧中点A有一正粒子源，粒子随时间均匀且连续不断沿AO（AO平行极板）入射，正粒子比荷均为 ，速度均为，平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电，取上极板电势高于下极板电势时U为正值。因粒子在电容器中运动时间远小于交流电的周期，故粒子通过电场的时间内电场可视为匀强电场，忽略所有粒子之间的干扰，不计粒子重力。试求： （1）粒子恰好能从电容器右侧下边界飞出的电压值； （2）在一个周期内，粒子能飞出电容器的时长； （3）若在电容器右侧加一个垂直纸面向里、大小为的匀强磁场区域，磁场左边界 NM与电容器右侧齐平，磁场足够大。求在一个周期内，能从右侧再次回到电容器的粒子数占A点发射总粒子数的百分比。（假设电容器左右进入的粒子也互不干扰）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子恰好从右侧下边界飞出水平方向 竖直方向 所以 解得 （2）在四分之一周期内能飞出电容器的时间为电压要小于32V 时粒子才能飞出电容器 所以一个周期能飞出的时间为 （3）设粒子从P 点进入磁场，速度为v，与水平方向偏角为θ则由 而粒子回到MN后向上偏离的距离为 解得 因为与无关，所以O点以下射出的粒子都可以回到电容器：0~0.0016s和0.0084s~0.01s入射的粒子可以回到电容器，即一个周期内能回到电容器的时间 因为粒子随时间均匀射入电容器，所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023学年第二学期浙江七彩阳光新高考研究联盟期中联考 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.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.有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4.试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题I（本题共 13 小题，每小题3 分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，选对得3分，选错得0分） 1. 物理学中有很多以优秀物理学家名字命名的单位，下列几个单位中所对应的物理量是矢量的是（　　） A. 特斯拉 B. 韦伯 C. 库仑 D. 安培 2. 物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（　　） A. 图甲中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的 B. 图乙中，人们常用电磁炉来吃火锅，是利用了电热丝加热的原理来给锅体供热的 C. 法拉第利用图丙所示的实验装置发现了电流的磁效应 D. 图丁中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量 3. 如图所示，等腰三角形中，底边长为l，．分别在A、B两点固定两个点电荷，已知固定在A点的电荷为正电荷，电荷量为Q．将一带正电的试探电荷放置在C点，其受到的电场力垂直于向上，已知静电力常量为k，则固定在B点的点电荷的电性以及C点的电场强度大小分别是（　　） A. 正电， B. 负电， C. 正电， D. 负电， 4. 对电势的分析是我们研究电场的常规手段。某一次实验中有研究小组得到了如图所示的电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中不正确的是（　　） A. c点的电势等于 d点的电势 B. 将带负电的试探电荷从b点移到c点，它的电势能增加 C. a、b两点的电场强度大小相等，方向相同 D. 正电荷在b点的电势能小于在 a点的电势能 5. 电容式加速度传感器在手机移动设备等方面有广泛应用，其工作原理简化为如图所示的示意图。质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质。弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动来改变电容器的电容，则下列说法正确的是 （　　） A. 若传感器向右匀速运动，则电路中有由b向a的电流 B. 若传感器向左匀速运动，则电路中有由a向b的电流 C. 电介质插入极板间越深，电容器的电容越大 D. 若传感器运动时向右的加速度逐渐增大，则电路中有由b向a的电流 6. 随着智能手机普及，移动电源（俗称充电宝）成了人们外出旅行的必备物品。如下图所示为某品牌移动电源的铭牌，下列选项中正确的是 （　　） 移动电源 数量∶PPMD10 电池类型∶聚合物锂电池 能量转换率∶≥75% 电池能量∶10000mAh/38.5Wh 禁定容量∶5800 mʌh（5v=2.4A） Type-C输入∶5V=3A；9V=2A；12V=1.5A Type-C输出∶5V=2.4A；9V=2.22A； 12v=158 7vpe-C线墙出∶5V=24A；9V=2A；12V=1.5A；10V=2.25A（SCP） IP线输出∶5V=2.4A；9V=2.22A LISE搬出SV=24人 5V总输出∶5V=2.4A深圳市倍思科技有限公司 中国制造 SN：FSD230501 A. 铭牌中有 10000mAh/38.5Wh的数据， 其中mAh 是电荷量的单位 B. 移动电源在本质上其实是一个非常大的电容器 C. 移动电源只有充满电时，输出电压才能达到5V D. 用该移动电源给手机充电时，可以把能量百分百转换成电能充到手机内 7. 如图所示是一种自动测定水箱高度变化的传感器装置。装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 P 接滑动变阻器R。水箱液面表由电流表改装而成。为简化模型，动态过程中设电源电动势E不变，内阻r不可忽略。当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，下列说法正确的是 （　　） A. 电路中电流增大 B. 电路路端电压减小 C. 整个电路的总功率减小 D. 电源的效率先增大后减小 8. 实验室使用的电流表是磁电式仪表，这种电流表的构造如图所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。假设长方形线圈的匝数为n，平行于纸面的边长度为 ，垂直于纸面的边a长度为且垂直于纸面的边所在处磁场的磁感应强度大小为B。当线圈中通入电流I，线圈以角速度ω绕垂直纸面的中心轴转动到水平位置时，下列说法正确的是（　　） A. 该磁场是匀强磁场 B. 该线圈左侧边a所受的安培力大小为 C. 穿过该线圈的磁通量为 D. 该线圈在两侧边安培力作用下将顺时针转动 9. 电磁炮是一种新式兵器，某科技小组设计了一个电磁炮模型，其主要原理如图所示：水平面内有宽为5cm 、长为80cm的水平金属轨道，内部有大小为1T、方向竖直向上的匀强磁场，现将质量为5g、电阻为 0.01Ω的金属炮弹垂直放置在水平轨道上。某次发射测试中，通100A 的恒定电流后，电磁炮由静止做匀加速直线运动并发射成功。忽略一切阻力、不计轨道电阻，则（　　） A. 电磁炮刚发射时的加速度为 B. 该次测试电磁炮发射的时间为0.4s C. 该次发射消耗的电能为 8J D. 只要给电磁炮接1V的恒定电压就可实现该次发射 10. 如图甲所示，某同学做自感现象的实验。自感线圈L的直流电阻为RL， 和是完全相同的两个小灯泡，R为滑动变阻器，现调节滑动变阻器R的阻值大于RL的阻值。在实验时，先闭合开关S，待稳定状态后又突然断开S，下列说法正确的是 （　　） A. 在闭合S瞬间，因为R的阻值大于RL的阻值，所以灯先亮 B. 在突然断开S瞬间，先熄灭，会闪亮一下再熄灭 C. 在突然断开S瞬间，灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭 D. 若将自感线圈L换成如图乙的双线绕法线圈，则观察到的自感现象会更明显 11. 在科技节的“鸡蛋撞地球”挑战活动中，某同学制作了如图所示的“鸡蛋保护器”装置。若该装置从离地 10m处静止释放，2s后装置着地且速度立刻减为零，鸡蛋在装置中继续下降0.1s后静止且完好无损。若装置着地前看成匀加速直线运动，装置质量为M=0.7kg，鸡蛋质量 ，重力加速度 ，则（　　） A. 装置在空中下降过程中机械能守恒 B. 装置在落地时的速度为 C. 从开始下落到鸡蛋最后静止的整个过程中，装置和鸡蛋的系统始终动量守恒 D. 鸡蛋在装置中下降0.1s过程中受到的平均阻力为5.5N 12. 某同学设计了一个声波检测器：如图甲所示，由相互插接的两条圆弧管道组成半径为R的圆形，管道直径远远小于 R。当声波从入口进入后分为上下两路传播，并在出口处汇合。某次测试时，先调节上下路径相等如图甲，并保持入口声波强度不变，当顺时针方向旋转右侧出口管道θ（弧度制）后（如图乙），探测到声波强度第一次达到最弱，假设声波波速为 v，则（　　） A. 该同学设计的声波检测器是根据波的衍射原理 B. 若由图甲逆时针旋转右侧出口管道θ角度时，探测到的声波强度最强 C. 可以求出该声波的波长为2R D. 可以求出该声波的频率为 13. “水上飞人”是夏季最受欢迎的游乐项目之一。如图甲所示，操控者借助“喷射式悬浮飞行器”向下喷出高压水柱的方式实现在水面上方或悬停或急速升降等动作。假设某玩家的质量为m（含装备），底部两个喷口的总面积为S，当向下喷水速度为v时，该玩家可以悬停在空中（近似认为水流喷出前的速度为0），忽略水管对人的作用力。若玩家带上一位质量也为m的游客一起悬停在空中如图乙，则此时水速应该调整为（　　） A. B. 2v C. D. v2 二、选择题 Ⅱ（本题共2小题，每小题3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，选对得3分，漏选得2分，选错或不选得0分） 14. 学了高中物理，可以解释很多生活中的现象。下列生活实例中，说法正确的是（　　） A. 避雷针是利用尖端放电，而高压电线或高压设备表面尽量光滑是为了防止尖端放电 B. 雷雨天气时，空旷的大地上，躲在木屋中比躲在金属制成的汽车中更安全 C. 耳机中的主动降噪技术是通过发出相同频率，相同相位的声波来抵消噪声的 D. 医院中使用的“彩超”是利用了多普勒效应 15. 如图（a），在水平面内以O点为原点建立x坐标轴，两个上下做简谐振动的点波源 和 分别位于 和处，水平面内以O点为圆心有①至④四个同心圆，半径分别为4m、8m、12m和 16m。S₁、S₂两波源的振动图像分别如图（b）和图（c） 所示， 两列波的波速均为 2.0m/s， 下列说法正确的是（　　） A. 两列波的起振方向相同，且波长均为2m B. ③④两个同心圆圆周上振动减弱点个数相同 C. 处的质点开始振动后的振动方程为 D. 在和的x轴连线上，有5个振动加强点 非选择题部分 （三） 填空题∶共13分， 第（I） 题每空2分， （II） （III）两题每空1分 16. 某探究小组研究电容的充放电过程，用保护电阻R1、R2、电流传感器和其他器材设计如图所示的电路，电容器的电容为C，电源电动势为E。 （1）研究放电过程时，同学小李先将单刀双掷开关接到2处充电，充电完成后再将开关接到1处，则此后通过电阻的电流方向为_____（填“a流向b”或“b流向a”） （2）若电容器充满电后进行放电实验，到放电结束流过。 的全部电荷量为Q，则Q=______（用题中字母表示）。 17. 某实验小组为了测量某一段特殊金属丝的电阻率，采用如下操作步骤开展实验： （1）先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻，显示结果如图甲所示，粗测其电阻阻值为 _____Ω；用螺旋测微器测量其直径；再用50分度的游标卡尺测量金属丝的长度，长度测量结果为____cm。 （2）为了减小实验误差，实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电流表 ，量程为 ，内阻 B．电流表 ，量程为 ，内阻约为1Ω C．电压表 ，量程为 内阻约为1kΩ D．定值电阻。 E．定值电阻。 F．滑动变阻器。，最大阻值为10Ω G．电源（电动势约为15V） H．开关一只， 导线若干 回答下列问题： ①有实验小组选择采用的电路设计如图所示，为提高实验测量的准确度，与电流表 串联的电阻R应选择____（选填“R1”或“R2”），左端导线a应接____（选填“b”或“c”）触点； ②实验时测得。示数为 ，示数为 ，由此可测得该金属丝的电阻。 ____（用、 、或表示）。 18. 小张同学在实验室进行“用单摆测重力加速度”的实验： （1）他将摆球悬挂于铁架台上，如图所示的悬挂方式中，正确的是___。 （2）他在实验中的操作哪一项是正确的： 。 A. 摆线在选择时应挑选细些、长些，伸缩性好的进行实验 B. 摆球尽量选择质量小且体积小的 C. 为了方便测量，实验时应使摆角较大，15°为宜 D. 测量数据时，可以从摆球经过平衡位置时从0开始计数，记下摆球第100次经过最低点所用的时间t，则单摆周期 （3）①测量周期时，用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图甲所示为______s。 ②测摆长时，他采用了刻度尺直接测量的方法，如图乙所示，将摆球最低点对应的刻度尺读数代入计算，则测得的重力加速度g值_______。（选填“偏大”、“偏小”“没有影响”） （四） 计算题∶第17题9分， 第18题11分， 第19题11分， 第20题11分 19. 如图所示，电源电动势为 E=6V、内阻为r，电压表和电流表都可看作理想电表。调节变阻箱阻值为27.5Ω，此时电机没有转动、电压表和电流表的示数分别为 0.4V 和 0.2A；再次调节变阻箱阻值为 电机正常工作，电压表示数和电流表示数分别变为3V 和0.3A。求∶ （1）电源的内阻r和电动机的内阻rM； （2）求电动机正常工作时的输出功率； （3）在变阻箱阻值为 的情况下，正在运行的电动机因某原因突然卡住不转，但没有烧坏，此时电动机的发热功率又为多少？ 20. 如图所示，有一轨道BCDEF，其中水平轨道BC的动摩擦因数 ，CDE 为竖直面内半径R=0.2m的光滑圆轨道，C与E 略微错开，EF 为光滑水平轨道。在B 点正上方0.8m处有一固定悬点 O，一条长为L=0.8m的轻绳水平伸直、A端栓有一质量为的小球，另一端系在悬点上。开始时，静止释放小球，让小球与放在B 处的质量为小物块发生弹性正碰，小物块恰好能过圆轨道最高点 D，然后在F点离开轨道。小球与小物块均可看成质点，不计空气阻力（g取 ）。求∶ （1）小球在碰撞前瞬间的向心加速度大小； （2） 水平轨道BC的长度x； （3）若在 F 点右侧足够长光滑水平面上放有一辆质量的小车，小车上表面与EF齐平、动摩擦因数也为，且小车左端与F点无缝隙，滑块滑上小车后最终没离开小车，求小车的长度S至少为多少？ 21. 如图甲所示，两光滑且平行的足够长金属导轨AD和A'D'处在同一水平面内，间距为 ，其中A'D'上 K点处有一小段绝缘导轨（长度可忽略不计）。质量均为 长度均为 的两金属棒 a、b，通过长为 d=0.5m 的绝缘轻质杆固定连接成“工”形架，将其置于导轨左侧。导轨右侧有一根被锁定的质量为M=1kg的金属棒T。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，其磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示，已知，，，，a、b棒和 T 棒的电阻均为0.5Ω，其余导轨电阻不计。从 t=0 时刻开始，“工”形架受到水平向右的恒力 的作用，t2时刻撤去恒力F，此时b恰好运动到K点。当a棒经过K时立刻解锁右侧的金属棒T。 （1） 求t1时刻，“工”形架速度v1和b棒两端的电压的大小Ub ； （2）求从t1到t2过程中整个电路产生的焦耳热； （3） 求a运动至K点时，金属棒a的速度va大小 （4）求解锁后T棒的最终速度vT大小（ab与T在运动过程中不会发生碰撞） 22. 一平行板电容器的极板长为 ，板间距 ，如图甲所示。在电容器左侧中点A有一正粒子源，粒子随时间均匀且连续不断沿AO（AO平行极板）入射，正粒子比荷均为 ，速度均为，平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电，取上极板电势高于下极板电势时U为正值。因粒子在电容器中运动时间远小于交流电的周期，故粒子通过电场的时间内电场可视为匀强电场，忽略所有粒子之间的干扰，不计粒子重力。试求： （1）粒子恰好能从电容器右侧下边界飞出的电压值； （2）在一个周期内，粒子能飞出电容器的时长； （3）若在电容器右侧加一个垂直纸面向里、大小为的匀强磁场区域，磁场左边界 NM与电容器右侧齐平，磁场足够大。求在一个周期内，能从右侧再次回到电容器的粒子数占A点发射总粒子数的百分比。（假设电容器左右进入的粒子也互不干扰）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$