精品解析：浙江省环大罗山联盟2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

绝密★考试结束前 2023学年第二学期温州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13小题，每小题3分，共39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. 气体初始温度为14，升高到41。用热力学温标表示，气体初始温度为（　　） A. 气体初始温度为14K，升高了300K B. 气体初始温度为287K，升高了27K C. 气体初始温度为14K，升高了41K D. 气体初始温度为287K，升高了300K 【答案】B 【解析】 【详解】用热力学温标表示，气体初始温度为 升高了 故选B。 2. 关于磁场和磁感线的描述，正确的是（　　） A. 磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止 B. 磁感线能够形象地表现出磁场的强弱，沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 C. 没有磁感线的地方就没有磁场存在 D. 磁感线切线的方向就是小磁针静止时N极所指的方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁感线在磁体的外部从磁体的N极出发进入磁体的S极，在磁体的内部从S极到N极，形成闭合的曲线，故A错误； B．磁感线能够形象地表现出磁场地强弱，磁感线越密集，磁场越强，故B错误； C．磁感线是为了形象描述磁场性质而假象的曲线，在磁场中没有磁感线的地方仍有磁场存在，故C错误； D．磁感线的方向就是小磁针静止时N极所指的方向，故D正确。 故选D。 3. 以下叙述正确的是（　　） A. 奥斯特发现了电磁感应现象 B. 感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 C. 牛顿力学适用于低速宏观的物体，所以无法研究人造地球卫星的运动 D. 库仑发现了点电荷的相互作用，并通过扭秤实验测定了元电荷的数值 【答案】B 【解析】 【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误； B．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果，故B正确； C．人造地球卫星的速度远低于光速，因此适合用牛顿运动定律来描述，故C错误； D．库仑发现了点电荷的相互作用，密里根测定了元电荷的数值，故D错误。 故选B。 4. 下列研究物理问题的方法相同的是（　　） a.研究电流时把它比作水流 b.根据电路中灯泡是否发光判断有无电流 c.根据磁铁产生的磁场对小磁针的作用认识磁场 d.将电压表看作是理想电压表不计其分流的效果 A. a与b B. a与c C. b与c D. c与d 【答案】C 【解析】 【详解】a、研究电流时把它比作水流，运用的是类比法；b、将电流的有无转化为灯泡是否发光，运用的是转换法；c、根据磁铁产生的磁场对小磁针的作用认识磁场，运用的是转换法；d、将电压表看作是理想电压表不计分流效果属于理想模型法。 故选C。 5. 下列说法正确的是（　　） A. 霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电学量电压的一种传感器 B. 振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越弱 C. 交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作 D. LC振荡电路中，电容器两极板间距拉大，振荡电流的频率就会减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．霍尔元件将磁感应强度转换为电压，故A正确； B．电磁波的能量与频率有关，振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越大，故B错误； C．交警使用的酒精测试仪是一种酒精气体传感器，它的阻值随酒精浓度变化而变化，故C错误； D．LC振荡电路中，根据 可知，电容器两极板间距拉大，电容器的电容会变小，根据 则振荡电流的频率会增大，故D错误。 故选A。 6. 如图，一带电的金属小球放在绝缘棒上，一水平横梁挂着三个带电小球（不考虑三小球间的相互作用），小球在同一水平面上，其与竖直方向夹角如图所示，小球带电量均为，质量均为，绝缘棒与第一个小球间的距离为，则下列说法正确的是（　　） A. 由图可知三个小球均带正电，且他们所受的静电力与距离的平方成反比 B. 若剪断细绳，三个球都做曲线运动，由于它们处于同一高度，所需落地时间也相同 C. 此试验可以粗测静电力常量 D. 若剪断细绳则球3的加速度最小，为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由库仑定律可知，他们所受的静电力与距离的平方成反比，但由于金属小球所带的电荷种类未知，所以只能只知道小球所带的电荷与金属小球相同，但是是哪种电荷无法确定。故A错误； B．剪断细绳后，小球在重力和库仑力的合力下开始运动，由于小球与金属球之间距离不断变化，库仑力的大小方向不断变化，所以合力也发生变化，故小球做曲线运动。且由于库仑力的竖直分量，三者大小也不相同，故落地时间也不相同。 故B错误； C．对小球1受力分析由平衡条件可得 解得 故C正确； D．球3加速度为 故D错误； 故选C。 7. 据报道，国产的14nm芯片已经实现量产，芯片制造中需要用到溅射镀膜技术，如图是某种溅射镀膜的简易原理图，注入溅射室内的氩气分子被电离成具有一定初速度向各个方向的带正电氩离子，然后在匀强电场作用下高速撞向镀膜靶材，使靶材中的原子或分子沉积在半导体芯片上。忽略离子重力和离子间作用力，以下说法正确的是（　　） A. 电极b带负电 B. 每个氩离子都是做加速直线运动 C. 每个氩离子都是做匀变速运动 D. 每个氩离子的电势能一直变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．氩气分子被电离而带正电，在匀强电场作用下高速撞向镀膜靶材，电极b带正电，故A错误； B．因氩离子的初速度方向向各个方向，在与电场线在同一直线上时，沿电场线运动到靶上做直线运动，不与电场线在同一直线上的，不一定沿直线运动，所以不都是做直线运动的，故B错误； C．由于是匀强电场，因此每个氩离子所受的电场力恒定，氩离子做匀变速运动，故C正确； D．因氩离子的初速度方向向各个方向，电场力对有的氩离子一直做正功，电势能一直减小，有的对氩离子先做负功后做正功，所以有的氩离子电势能先增大后减小，故D错误。 故选C。 8. 从某一高点使一小球由静止自由落下，取地面为重力势能零点，以v表示物体运动的速度，t表示物体运动的时间，x表示物体运动的路程。在下落过程中忽略空气阻力的影响，但在触地瞬间小球会损失一定能量后反弹竖直向上运动，弹跳数次。取竖直向下为正方向，下列关于机械能E、速度v、动能、重力势能的变化图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于忽略空气阻力的影响，则小球在空中运动时，机械能不变，但每次与触地瞬间小球的机械能都会突变变小，故A正确； B．小球第一次下落过程，向下做匀加速直线运动，速度方向为正方向；小球第一次与触地瞬间小球速度大小突变变小，方向突变为向上，小球向上做匀减速直线运动，速度方向为负方向，故B错误； C．小球第一次下落过程，根据动能定理可得 可知下落过程随着路程的增大，动能逐渐增大；在第一次与触地前瞬间小球的动能最大，与触地后瞬间小球的动能会突变变小，接着向上做匀减速运动，小球的动能逐渐减小为0，之后小球的动能重复类似的变化，故C错误； D．根据 可知图像的斜率绝对值为，保持不变，故D错误。 故选A。 9. 2023年1月1日，德会高速试通车运行，该段高速公路全长约。如图是高速公路上一段半径为的弯道，路面设计成外高内低，路面倾角为，汽车速度为某一值时，汽车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供，汽车不受侧向摩擦力，此速度称为安全速度。已知路面与轮胎间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。根据以上数据可知（　　） A. 该路面的安全速度为 B. 当车速为时，汽车会向弯道外侧滑动 C. 当车速为时，汽车会向弯道内侧滑动 D. 夏季高温，路面与轮胎间的动摩擦因数变大，但汽车的安全速度不变 【答案】D 【解析】 【详解】AD．对该路面的安全速度，根据支持力竖直分力等于重力，水平分力提供向心力，有 解得 分析可知汽车的安全速度与雨天和晴天时的路面状况无关，故A错误，D正确； B．当汽车以最大速度转弯而不发生滑动时，此时受到的摩擦力沿倾斜路面向下，设最大静摩擦力为，竖直方向有 水平方向有 其中 联立解得 所以可得当车速为时，汽车可以正常转弯，不会向弯道外侧滑动，故B错误； C．因为有，可知汽车可静止在路面上，当车速为时，即此时车速小于安全速度大小，此时重力和支持力的合力大于此时该速度下的向心力大小，即汽车有做向心运动的趋势，故汽车此时将受到径向的静摩擦力，方向沿路面向外，故C错误。 故选D。 10. 在某一个星球表面附近做圆周运动，改变飞行器的轨道半径，使半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，已知引力常量为，则（　　） A. 根据公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍 B. 根据公式可知，卫星所需的向心力将减小到原来的 C. 根据公式可知，星球提供的向心力将增大到原来的2倍 D. 若已知飞行器变轨前的周期为，则可粗略求得星球密度 【答案】D 【解析】 【详解】BC．根据引力提供向心力 可知，飞行器的轨道半径增大到原来的2倍，星球提供的向心力将减小到原来的，故BC错误； A．由引力作为向心力 解得 故卫星运动的线速度将减小到原来的，故A错误； D．飞行器变轨前，根据引力提供向心力 解得 星球体积为，故 故已知飞行器变轨前的周期为，则可粗略求得星球密度，故D正确。 故选D。 11. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为，副线圈接有理想电动机，电动机线圈电阻为，原线圈接交变电源，电动机正常工作，电流表的示数为，电表对电路的影响忽略不计。则（　　） A. 此交流电的频率为 B. 电动机两端电压为 C. 正常工作时电动机的机械效率约为 D. 若电动机由于卡住了而不转动，则电流表的示数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据交变电源电压的瞬时值表达式，知 频率 A错误； B．原线圈两端电压 根据电压与匝数成正比，得 B错误； C．副线圈的电流强度 电动机正常工作时电动机的输出功率为 效率为 C正确； D．若电动机由于卡住了而不转动，根据变压器功率相等可得 解得电流表的示数为 D错误。 故选C。 12. 为半圆柱体玻璃砖的横截面，为直径，两束单色光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，分别射到两点。则（　　） A. 玻璃对从点射出的单色光折射率更大 B. 通过偏振片观察处的反射光，转动镜片时会发现光的强弱没有变化 C. 光线入射角减小时，在玻璃圆弧外侧观察到先消失 D. 由于玻璃砖的折射率和半径未知，无法比较两束光和在玻璃中的传播时间 【答案】C 【解析】 【详解】A.两束单色光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，其入射角相同，而从点射出的单色光的折射角更大，根据折射定律 则玻璃对从点射出的单色光折射率更小，故A错误； B.发生反射后的反射光是偏振光，镜片相当于检偏器，转动镜片时发现光有强弱变化，故B错误； C.设从空气中入射，与水平面的角度分别为时，光线和分别发生全反射，设此时对应在圆弧侧的入射角为，且设圆心为，则光路如下所示 从空气射入玻璃时，根据折射定律 ， 而从玻璃射入空气时，设发生全反射时，由折射定律 ， 解得 ， 因为 所以 所以先发生全反射，即先消失，C正确； D．光路图如图 设任一光线的入射角为，折射角为，光在玻璃中传播的路程是，半圆柱的半径为。则光在玻璃中的速度为 由几何知识得 则光在玻璃中传播时间为 由折射定律得 则得 由题图知，两束光的入射角相同，相等，所以两束光分别在玻璃中传播时所用的时间相等，故D错误。 故选C。 13. 如图所示，光滑水平面与光滑半球面相连，点为球心，一轻绳跨过光滑小滑轮连接物块A、B，可视为质点，的质量为的质量为，开始时静止，轻绳水平伸直，与点等高，释放后，当和球心连线与竖直方向夹角为时，下滑速度为，此时仍在水平面上，重力加速度为，则球面半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】滑块A和滑块B组成的系统机械能守恒，有 将B的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示 滑块AB沿着绳子的分速度相等，则有 其中 联立解得 故选C。 二，选择题11本题共2小题，每小题3分，共6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，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 下列说法正确的是（　　） A. 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B. 固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C. 在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体 D. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒还是晶体，故A错误； B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上各向异性，具有不同的光学性质，故B正确； C．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体。把晶体硫加热熔化（温度超过300）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故C正确； D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，吸收的热量转化为分子势能，所以内能增大，故D错误。 故选BC。 15. 两列简谐横波在同种介质中沿轴相向传播，如图所示是两列波在时的各自波形图，实线波向右传播，周期为，虚线波B向左传播。已知实线波的振幅为，虚线波的振幅为。则下列说法正确的是（　　） A. 两列波在相遇区域内会发生干涉现象 B. 两列波相遇后处的质点振幅最小 C. 处的质点起振方向向下 D. 时，处的质点的位移等于 【答案】CD 【解析】 【详解】A．两列简谐横波在同种介质中沿轴相向传播，则波速相等，实线波的波长为 虚线波的波长为 由波速公式 得实线波和虚线波的频率不相等，不能发生干涉现象，故A错误； B．两列波由于波速相同，实线波和虚线波的波峰同时到处，但起振方向相反，刚开始相遇时处，振幅小，此后由于两列波周期不同，振幅一直在变化，故B错误； C．两列波由于波速相同，故同时传播到处。由同侧法可知实线波的起振方向向下，虚线波的起振方向向上，由于实线波的振幅大，周期小，所以处的质点起振方向向下，故C正确； D．时，两列波传播的距离 故实线波处的波峰状态传播到处，虚线波处的平衡位置状态传播到处，根据波的叠加原理可知时，处的质点位移为，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55分） 16. 用如图甲实验装置探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系。实验可供选择的小球大小相同，材质分别是胶木、铝和铁，三种材料的密度如表中所示 材料 胶木 铝 铁 密度（） 1.3-1.4 2.7 7.8 （1）本实验采取的主要实验方法为___________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 放大法 （2）其中长槽侧A处、B处和短槽侧离转轴距离之比为1∶2∶1，小球可置于长槽侧的A处或B处和短槽侧。实验时，将左右两侧塔轮半径调整为2∶1。匀速转动时，若左边标尺露出一格，右边标尺露出四格，则下列哪些操作会出现该情况___________。 A. 两侧小球均为胶木小球，长槽侧小球位于A处 B. 短槽侧为铁质小球，长槽侧A处为铝制小球 C. 短槽侧为胶木小球，长槽侧A处为铝制小球 D. 短槽侧为铝制小球，长槽侧B处为胶木小球 【答案】（1）A （2）AD 【解析】 【小问1详解】 要探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，需要采用控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 由题意可知，根据 两侧小球角速度之比为 且弹力即向心力之比为 向心力表达式为 A．若两侧小球均为胶木小球，则 所以，长槽侧小球位于A处，故A正确； B．若短槽侧为铁质小球，长槽侧A处 小球大小相等，则质量与密度成正比，所以，长槽侧A处应为铁质小球，故B错误； C．若短槽侧为胶木小球，长槽侧A处 小球大小相等，则质量与密度成正比，所以，长槽侧A处应为胶木小球，故C错误； D．若短槽侧为铝制小球，长槽侧B处 小球大小相等，则质量与密度成正比，所以，长槽侧B处应为胶木小球，故D正确。 故选AD。 17. 为了测量某高内阻电源的电动势和内阻（电动势约、内阻约）现提供下列器材： A.待测电源 B.电压表V（，内阻约几千欧） C.电流表A D.电阻箱 E.滑动变阻器 F.开关及导线 G.干电池若干节（内阻很小） （1）实验中需要将电压表改装。首先测定其内阻，某同学采用图甲所示的电路，电源为干电池组。闭合开关，调节电阻箱，当电压表指针满偏时，阻值为；当电压表指针半偏时，阻值为，则电压表内阻___________。 （2）若要改装电压表测量电源的内阻，电流表该置于___________（选填“①”或“②”）。电阻箱与电压表串联构成量程为的电压表，则___________。 （3）根据实验测得数据，作出电源路端电压随电流变化的图像如图丙所示，由图像可知___________，___________。 【答案】（1）3000.0 （2） ①. ② ②. 3000.0 （3） ①. 5.0 ②. 490 【解析】 【小问1详解】 开关闭合前，电阻箱的阻值应该调到最大，由 解得 【小问2详解】 若要用改装电压表测量电源的内阻，电流表A内阻是准确值 故电流表该置于②，可消除电表造成的误差； [2]根据扩大电压表量程原理，电阻箱与电压表串联构成量程为的电压表，则 【小问3详解】 [1][2]由闭合电路欧姆定律推得 结合图线解得 解得 18. 某同学用双缝干涉实验装置测量某单色光的波长，将实验仪器按如图甲所示安装在光具座上，调节毛玻璃与双缝的距离为，从仪器注明的规格可知双缝的间距为。 （1）该同学通过测量头的目镜观察到如图乙所示的图像，下列调节使条纹与分划板竖线对齐的正确操作是___________。 A. 前后移动透镜 B. 旋转滤光片 C. 左右拨动拨杆 D. 旋转测量头 （2）转动测量头的手轮，该同学把从目镜观察到的各亮条纹进行编号，然后单方向转动手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，此时分划板处于图丙位置时对应测量头的读数是___________mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图丁所示。由此可测量得单色光的波长___________nm。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）D （2） ①. 0.045##0.044##0.046 ②. 429 【解析】 【小问1详解】 图乙所示的图像显示干涉条纹与分划板竖线不对齐，若要使两者对齐，应旋转测量头，分划板竖线随之旋转，可使分划板竖线与亮条纹对齐。 故选D。 【小问2详解】 [1]图螺旋测微计为50分度，精确度为，根据螺旋测微计的读数规律，图丙位置对应测量头的读数为 [2]图丁位置对应测量头的读数为 条纹间距为 又由 联立解得 19. 肺活量指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体量。某经经常参加体育锻炼的高中男生肺活量约为5000毫升，在呼出的气体中水蒸气大约占总体积的。已知正常大气压下水蒸气的密度，水蒸气摩尔质量，阿伏加德罗常数，大气压。求（结果可保留两位有效数字）： （1）高中生男子一次呼出的水蒸气的最大体积； （2）试估算高中生男子一次呼出的气体中含有的水分子的数量。 （3）估算该生睡眠8小时对呼出气体做多少功，已知睡眠时每次呼出的气体约为肺活量的，每分钟呼吸15次。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）高中生男子一次呼出的水蒸气的最大体积为 （2）高中生男子一次呼出的气体中含有的水分子的数量为 （3）该生睡眠8小时间对呼出气体做的功为 20. 如图所示，竖直平面内有一长为的传送带正在逆时针转动，速度，一个可看作质点的物块A（质量为），轻放在传送带右端由传送带自右向左传送，物块与传送带间动摩擦因数。传送带左端固定有一半径的光滑半圆轨道之间的缝隙恰好只可容物块通过。半圆轨道与长为的水平滑道相连，物块与水平滑道间动摩擦因数。F点右侧紧靠一辆小车，车的上表面与相平，小车质量为，长度为，物块与小车上表面间的动摩擦因数为，车与地面间摩擦可忽略，重力加速度。求： （1）物块到达半圆轨道最左端点时对轨道的压力大小； （2）物块在小车上滑行时产生的热量； （3）若改变传送带的速度，且在点处放置一物块（质量为），运动至处时与发生碰撞，碰撞时无机械能损失，要使全过程中均不会脱离轨道，则传送速度的取值范围及B最终所停的位置离的距离与传送带速度的关系式。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）对物块根据牛顿第二定律 当物块与传送带共速时 即：共速时物块还没走完传送带，共速后与传送带相对静止向左运动，从由动能定理有 对点 可得 由牛顿第三定律可得 （2）对物块：从：由动能定理有 可得 若物块与车达到共速，有 解得 根据能量守恒 解得 根据功能关系 解得 所以不会从小车上滑落，在小车上滑行时产生热量为； （3）与B碰撞，动量守恒且动能守恒，有 解得 即 在的速度设为，则有 与B碰撞后不脱离轨道有两种情景： （a）碰后能返回到，则在点速度满足 解得 根据动能定理 解得 对应的 A在传送带上加速的最大速度 解得 所以这种情景不成立； （b）碰后不能返回到D以上 则 对应的 所以传送带的速度，满足 根据功能关系 所以 解得 21. 如图所示，从阴极发射的电子经电势差为的电场加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长。间距的平行金属板A、B，在距金属板右边缘处建立一直线坐标系与A、B板的中心线处在同一水平直线上，整个装置放在真空室内，电子发射的初速度不计。已知电子的质量，电子的电荷量，不计电子间的相互作用力及其所受重力。若在两个金属板间加上的交流电压，每个电子穿过极板的时间极短，可认为电子穿越期间极板间的电压不变，不考虑电自运动的相对论效应。求： （1）电子经过坐标系的位置坐标范围； （2）若在直线坐标系的右侧加上范围足够大的垂直纸面向外的匀强磁场，求出电子第二次经过直线坐标系的位置坐标范围。 （3）若在这段时间内混入，电荷量的负电荷，并在轴负半轴放置接受荧光板，为了使在这段时间内进入的两种电荷到达荧光板，且落在荧光板上的两种电荷无重叠区域，则要改变磁场，求改变后磁场的方向（“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）及磁感应强度大小的取值范围？ 【答案】（1） ；（2）；（3）垂直纸面向里， 【解析】 【详解】（1）由 可得 偏转过程 解得 范围是 （2）由题意 由牛顿第二定律 方向 方向 在点上方，综上所述范围是 （3）为打到极板，磁场方向需要垂直纸面向里。粒子质量为m的4倍，不影响在电场中的偏转角度和偏移量，设第一次经过y轴的最大坐标为 在加速电场中获得速度 粒子能到达轴负方向最远处小于等于粒子能到达y轴负方向最近处 22. 如图甲所示，两光滑的平行导轨与水平放置，两点间接有电阻，导轨间距为，导轨处有两个宽度均为的强磁场区域Ⅰ、Ⅱ（分别是和），其中与之间为绝缘材料，其余部分为电阻不计的导体。两磁场的磁场方向均垂直于导轨平面竖直向上，Ⅱ区是磁感应强度为的恒定磁场区，Ⅰ区磁场的磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。两根相同的导体棒（已知质量为、长度为、电阻为）垂直于导轨分别放置在Ⅰ区、Ⅱ区磁场正中央，从时刻开始，导体棒在安培力的作用下向左运动，时刻离开Ⅰ区时速度为。离开Ⅱ区时速度为。求： （1）时刻，导体棒受到的安培力大小； （2）导体棒ab离开磁场Ⅱ区域时的速度； （3）导体棒ab穿越Ⅱ区磁场的过程中，导体棒上产生的焦耳热； 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）时刻，导体棒所在回路的感应电动势 回路的电流 导体棒受到的安培力大小 解得 （2）当离开Ⅱ区时导体棒速度为，有 得 （3）导体棒穿越Ⅱ区磁场的过程中，产生的总的焦耳热 导体棒上产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★考试结束前 2023学年第二学期温州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13小题，每小题3分，共39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. 气体初始温度为14，升高到41。用热力学温标表示，气体初始温度为（　　） A. 气体初始温度为14K，升高了300K B. 气体初始温度为287K，升高了27K C. 气体初始温度为14K，升高了41K D. 气体初始温度为287K，升高了300K 2. 关于磁场和磁感线的描述，正确的是（　　） A. 磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止 B. 磁感线能够形象地表现出磁场的强弱，沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 C. 没有磁感线的地方就没有磁场存在 D. 磁感线切线的方向就是小磁针静止时N极所指的方向 3. 以下叙述正确的是（　　） A. 奥斯特发现了电磁感应现象 B. 感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 C. 牛顿力学适用于低速宏观的物体，所以无法研究人造地球卫星的运动 D. 库仑发现了点电荷的相互作用，并通过扭秤实验测定了元电荷的数值 4. 下列研究物理问题的方法相同的是（　　） a.研究电流时把它比作水流 b.根据电路中灯泡是否发光判断有无电流 c.根据磁铁产生的磁场对小磁针的作用认识磁场 d.将电压表看作是理想电压表不计其分流的效果 A. a与b B. a与c C. b与c D. c与d 5. 下列说法正确的是（　　） A. 霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电学量电压的一种传感器 B. 振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越弱 C. 交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作 D. LC振荡电路中，电容器两极板间距拉大，振荡电流的频率就会减小 6. 如图，一带电的金属小球放在绝缘棒上，一水平横梁挂着三个带电小球（不考虑三小球间的相互作用），小球在同一水平面上，其与竖直方向夹角如图所示，小球带电量均为，质量均为，绝缘棒与第一个小球间的距离为，则下列说法正确的是（　　） A. 由图可知三个小球均带正电，且他们所受的静电力与距离的平方成反比 B. 若剪断细绳，三个球都做曲线运动，由于它们处于同一高度，所需落地时间也相同 C. 此试验可以粗测静电力常量 D. 若剪断细绳则球3的加速度最小，为 7. 据报道，国产的14nm芯片已经实现量产，芯片制造中需要用到溅射镀膜技术，如图是某种溅射镀膜的简易原理图，注入溅射室内的氩气分子被电离成具有一定初速度向各个方向的带正电氩离子，然后在匀强电场作用下高速撞向镀膜靶材，使靶材中的原子或分子沉积在半导体芯片上。忽略离子重力和离子间作用力，以下说法正确的是（　　） A. 电极b带负电 B. 每个氩离子都是做加速直线运动 C. 每个氩离子都是做匀变速运动 D. 每个氩离子的电势能一直变小 8. 从某一高点使一小球由静止自由落下，取地面为重力势能零点，以v表示物体运动的速度，t表示物体运动的时间，x表示物体运动的路程。在下落过程中忽略空气阻力的影响，但在触地瞬间小球会损失一定能量后反弹竖直向上运动，弹跳数次。取竖直向下为正方向，下列关于机械能E、速度v、动能、重力势能的变化图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 2023年1月1日，德会高速试通车运行，该段高速公路全长约。如图是高速公路上一段半径为的弯道，路面设计成外高内低，路面倾角为，汽车速度为某一值时，汽车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供，汽车不受侧向摩擦力，此速度称为安全速度。已知路面与轮胎间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。根据以上数据可知（　　） A. 该路面的安全速度为 B. 当车速为时，汽车会向弯道外侧滑动 C. 当车速为时，汽车会向弯道内侧滑动 D. 夏季高温，路面与轮胎间的动摩擦因数变大，但汽车的安全速度不变 10. 在某一个星球表面附近做圆周运动，改变飞行器的轨道半径，使半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，已知引力常量为，则（　　） A. 根据公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍 B. 根据公式可知，卫星所需的向心力将减小到原来的 C. 根据公式可知，星球提供的向心力将增大到原来的2倍 D. 若已知飞行器变轨前的周期为，则可粗略求得星球密度 11. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为，副线圈接有理想电动机，电动机线圈电阻为，原线圈接交变电源，电动机正常工作，电流表的示数为，电表对电路的影响忽略不计。则（　　） A. 此交流电的频率为 B. 电动机两端电压为 C. 正常工作时电动机的机械效率约为 D. 若电动机由于卡住了而不转动，则电流表的示数为 12. 为半圆柱体玻璃砖的横截面，为直径，两束单色光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，分别射到两点。则（　　） A. 玻璃对从点射出的单色光折射率更大 B. 通过偏振片观察处的反射光，转动镜片时会发现光的强弱没有变化 C. 光线入射角减小时，在玻璃圆弧外侧观察到先消失 D. 由于玻璃砖的折射率和半径未知，无法比较两束光和在玻璃中的传播时间 13. 如图所示，光滑水平面与光滑半球面相连，点为球心，一轻绳跨过光滑小滑轮连接物块A、B，可视为质点，的质量为的质量为，开始时静止，轻绳水平伸直，与点等高，释放后，当和球心连线与竖直方向夹角为时，下滑速度为，此时仍在水平面上，重力加速度为，则球面半径为（　　） A. B. C. D. 二，选择题11本题共2小题，每小题3分，共6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，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 下列说法正确的是（　　） A. 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B. 固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C. 在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体 D. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 15. 两列简谐横波在同种介质中沿轴相向传播，如图所示是两列波在时的各自波形图，实线波向右传播，周期为，虚线波B向左传播。已知实线波的振幅为，虚线波的振幅为。则下列说法正确的是（　　） A. 两列波在相遇区域内会发生干涉现象 B. 两列波相遇后处的质点振幅最小 C. 处的质点起振方向向下 D. 时，处的质点的位移等于 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 用如图甲实验装置探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系。实验可供选择的小球大小相同，材质分别是胶木、铝和铁，三种材料的密度如表中所示 材料 胶木 铝 铁 密度（） 1.3-1.4 2.7 7.8 （1）本实验采取的主要实验方法为___________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 放大法 （2）其中长槽侧A处、B处和短槽侧离转轴距离之比为1∶2∶1，小球可置于长槽侧的A处或B处和短槽侧。实验时，将左右两侧塔轮半径调整为2∶1。匀速转动时，若左边标尺露出一格，右边标尺露出四格，则下列哪些操作会出现该情况___________。 A. 两侧小球均为胶木小球，长槽侧小球位于A处 B. 短槽侧为铁质小球，长槽侧A处为铝制小球 C. 短槽侧为胶木小球，长槽侧A处为铝制小球 D. 短槽侧为铝制小球，长槽侧B处为胶木小球 17. 为了测量某高内阻电源的电动势和内阻（电动势约、内阻约）现提供下列器材： A.待测电源 B.电压表V（，内阻约几千欧） C.电流表A D.电阻箱 E.滑动变阻器 F.开关及导线 G.干电池若干节（内阻很小） （1）实验中需要将电压表改装。首先测定其内阻，某同学采用图甲所示的电路，电源为干电池组。闭合开关，调节电阻箱，当电压表指针满偏时，阻值为；当电压表指针半偏时，阻值为，则电压表内阻___________。 （2）若要改装电压表测量电源的内阻，电流表该置于___________（选填“①”或“②”）。电阻箱与电压表串联构成量程为的电压表，则___________。 （3）根据实验测得数据，作出电源路端电压随电流变化的图像如图丙所示，由图像可知___________，___________。 18. 某同学用双缝干涉实验装置测量某单色光的波长，将实验仪器按如图甲所示安装在光具座上，调节毛玻璃与双缝的距离为，从仪器注明的规格可知双缝的间距为。 （1）该同学通过测量头的目镜观察到如图乙所示的图像，下列调节使条纹与分划板竖线对齐的正确操作是___________。 A. 前后移动透镜 B. 旋转滤光片 C. 左右拨动拨杆 D. 旋转测量头 （2）转动测量头的手轮，该同学把从目镜观察到的各亮条纹进行编号，然后单方向转动手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，此时分划板处于图丙位置时对应测量头的读数是___________mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图丁所示。由此可测量得单色光的波长___________nm。（结果保留3位有效数字） 19. 肺活量指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体量。某经经常参加体育锻炼的高中男生肺活量约为5000毫升，在呼出的气体中水蒸气大约占总体积的。已知正常大气压下水蒸气的密度，水蒸气摩尔质量，阿伏加德罗常数，大气压。求（结果可保留两位有效数字）： （1）高中生男子一次呼出的水蒸气的最大体积； （2）试估算高中生男子一次呼出的气体中含有的水分子的数量。 （3）估算该生睡眠8小时对呼出气体做多少功，已知睡眠时每次呼出的气体约为肺活量的，每分钟呼吸15次。 20. 如图所示，竖直平面内有一长为的传送带正在逆时针转动，速度，一个可看作质点的物块A（质量为），轻放在传送带右端由传送带自右向左传送，物块与传送带间动摩擦因数。传送带左端固定有一半径的光滑半圆轨道之间的缝隙恰好只可容物块通过。半圆轨道与长为的水平滑道相连，物块与水平滑道间动摩擦因数。F点右侧紧靠一辆小车，车的上表面与相平，小车质量为，长度为，物块与小车上表面间的动摩擦因数为，车与地面间摩擦可忽略，重力加速度。求： （1）物块到达半圆轨道最左端点时对轨道的压力大小； （2）物块在小车上滑行时产生的热量； （3）若改变传送带的速度，且在点处放置一物块（质量为），运动至处时与发生碰撞，碰撞时无机械能损失，要使全过程中均不会脱离轨道，则传送速度的取值范围及B最终所停的位置离的距离与传送带速度的关系式。 21. 如图所示，从阴极发射的电子经电势差为的电场加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长。间距的平行金属板A、B，在距金属板右边缘处建立一直线坐标系与A、B板的中心线处在同一水平直线上，整个装置放在真空室内，电子发射的初速度不计。已知电子的质量，电子的电荷量，不计电子间的相互作用力及其所受重力。若在两个金属板间加上的交流电压，每个电子穿过极板的时间极短，可认为电子穿越期间极板间的电压不变，不考虑电自运动的相对论效应。求： （1）电子经过坐标系的位置坐标范围； （2）若在直线坐标系的右侧加上范围足够大的垂直纸面向外的匀强磁场，求出电子第二次经过直线坐标系的位置坐标范围。 （3）若在这段时间内混入，电荷量的负电荷，并在轴负半轴放置接受荧光板，为了使在这段时间内进入的两种电荷到达荧光板，且落在荧光板上的两种电荷无重叠区域，则要改变磁场，求改变后磁场的方向（“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）及磁感应强度大小的取值范围？ 22. 如图甲所示，两光滑的平行导轨与水平放置，两点间接有电阻，导轨间距为，导轨处有两个宽度均为的强磁场区域Ⅰ、Ⅱ（分别是和），其中与之间为绝缘材料，其余部分为电阻不计的导体。两磁场的磁场方向均垂直于导轨平面竖直向上，Ⅱ区是磁感应强度为的恒定磁场区，Ⅰ区磁场的磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。两根相同的导体棒（已知质量为、长度为、电阻为）垂直于导轨分别放置在Ⅰ区、Ⅱ区磁场正中央，从时刻开始，导体棒在安培力的作用下向左运动，时刻离开Ⅰ区时速度为。离开Ⅱ区时速度为。求： （1）时刻，导体棒受到的安培力大小； （2）导体棒ab离开磁场Ⅱ区域时的速度； （3）导体棒ab穿越Ⅱ区磁场的过程中，导体棒上产生的焦耳热； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $