浙江金华十校2023-2024学年高二上学期期末模拟考试物理试卷含答案.pdf

十校高二物理试卷1（共 8 页）金华十校 2023-2024 学年第一学期期末模拟考试高二物理试题卷考生须知：1本卷共 4 大题，19 小题，满分为 100 分，考试时间为 90 分钟。2请把试题答案填写在答题卷上，答案写在试题卷上不给分。3本卷中涉及数值计算的重力加速度 g 均取210m/s。选择题部分一、选择题（本题共 13 小颗，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由单位 N、m、F 和 C 组合成的单位2NmFC对应的物理量是A静电力常量 kB介电常数C电流强度 ID磁通量2 如图所示，被誉为“中国天眼”的 500 米口径球面射电望远镜(FAST)，天眼周围有 6 座高塔，高塔的功能最有可能的是A吊起馈源接收机B测量风速C向宇宙发射电磁波D屏蔽外界信号对射电望远镜的干扰3秋冬季节，空气干燥，容易产生静电有关生活中的静电，下列说法错误的是A静电复印是利用了静电吸引的原理B农业中利用静电喷雾能提高效率和降低农药的利用C运输汽油的油罐车拖着一条铁链，利用了尖端放电的原理D在将外衣脱下的过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是异种电荷4如图所示的 LC 振荡电路中，某时刻电流 i 的方向指向 A 板，且正在增大，则此时AA 板带负电B电容器 C 正在充电C线圈 L 两端电压在增大D磁场能正在转化为电场能5家用燃气灶都安装电子点火器，点火器的放电电极是钉尖形，接通电子线路时在电极与金属灶器之间产生高电压，通过高压放电产生电火花来点燃气体，如图所示。若点火器放电电极接电源负极，下列说法正确的是#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#十校高二物理试卷2（共 8 页）A图中的虚线可能表示电场线Ba 点的场强大于 b 点的场强Ca 的电势比 b 点的电势高D被吸向放电极的带电尘埃在 b 点具有的电势能大于在 a 点的具有的电势能6如图所示是电容器在充放电原理图。在充电过程中，电容器功率大小随时间变化图像是ABCD7把多匝小线圈和灵敏电流计串联后用于检测家装时隐藏在墙体内的导线是否通电，如图（a）所示。墙体内有两根套了管的长导线 AB、CD，AB 水平，CD 竖直，如图（b）所示。检测时线圈平行墙面，当沿水平方向 A1B1快速移动线圈时，电流计指针不偏转；当沿竖直方向 C1D1方向快速移动线圈时，电流计指针偏转，则检测的结果是（）A两根导线中都有电流B两根导线中都无电流CAB 中无电流，CD 中有电流DAB 中有电流，CD 中无电流8手机无线充电原理图如图所示，该装置可等效为一个理想变压器，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈。ab 间接上 220 V 的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为 n1，受电线圈的匝数为 n2，且 n1n2=101。两个线圈中所接电阻的阻值均为 R，当该装置给手机充电时，手机两端的电压为 1.8 V，流过手机的电流为 1 A，则下列说法中正确的是（）A受电线圈 cd 两端的输出电压为 22 VB充电时，两线圈上所接电阻的阻值 R=200 C充电时，与送电线圈相连的电阻 R 两端的电压为 20 VD充电时，受电线圈 cd 两端的输出电压为 21.8 V#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#十校高二物理试卷3（共 8 页）9如图所示，由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的 2 倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是A甲产生的焦耳热比乙多B甲加速运动，乙减速运动C甲和乙都加速运动D甲减速运动，乙加速运动10 已知通电直导线产生的磁场的磁感应强度与通电导线的电流大小成正比，与到通电导线的距离成反比。如图所示，长直导体棒 P 通过两根等长绝缘细线悬挂在竖直绝缘光滑墙面上等高的 A、B 两点的正下方，并通以电流PI。另一导体棒 Q 也通过两根等长绝缘细线悬挂在 A、B 两点，并通以电流QI。静止时悬挂 Q 的两细线与竖直墙面有一定夹角，然后缓慢减小导体棒 P 中的电流。下列说法正确的是API与QI方向相同B悬挂 Q 的细线拉力逐渐减小C悬挂 P 的细线拉力大小不变D若 P 中的电流减为初始的四分之一，则两导体棒的距离减半11如图所示，AOC 是光滑的直角金属导轨，AO 竖直，OC 水平。质量分布均匀的金属棒 ab 长度为 L，质量为 m，电阻为 R，两端置于导轨内。设金属杆与竖直导轨夹角为，当=30时静止释放金属杆。已知空间存在着磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，方向垂直纸面向里，不计金属导轨的电阻，则A回路中感应电流方向始终为逆时针方向B整个过程中，ab 棒产生的焦耳热为12mgLC当=60时，若 a 点速度大小为 v，则 b 点速度大小为 2vD在=30到=45过程中通过 ab 棒的电荷量为2238BLR12某科研小组设计测量超导环中的电流强度，根据带电量为 q的点电荷以速率 v直线运动会产生磁场，该运动电荷在速度方向上各点产生的磁感应强度恰为 0，垂直该电荷所在处速度方向上、距该电荷 r 处产生的磁感应强度为22kqvc r，其中 k是静电常数，c 是真空中的光速。将霍尔元件放在超导环的圆心处，通过测量出的霍尔电压来计算超导环的电流。已知某次实验超导环的半径为 R，流过霍尔元件的电流为HI，霍尔电压为HU，且HHUHBI，其中 H 是常数，则超导环中的电流强度为A22HH2R c UkHIB22HHR c UkHIC2HHRc UkHID2HH2Rc UkHI#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#十校高二物理试卷4（共 8 页）13水平放置的两金属板，板长为 0.2m，板间距为 0.15m，板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为 2103V/m，两板的左端点 MN 连线的左侧足够大空间存在匀强磁场，磁感应强度的大小为 0.2T，方向垂直纸面向里。一比荷为 1106C/kg正电粒子以初速度 v0紧靠上极板从右端水平射入电场，随后从磁场射出。则A当 v0=1104m/s 时，粒子离开磁场时的速度最小B当402 2 10 m/sv 时，粒子离开磁场时的速度最小C当4304 10 m/sv 时，粒子离开磁场的位置距 M 点的距离最小D当 v0=2104m/s 时，粒子离开磁场的位置距 M 点的距离最小二、选择题（本题共 2 小题，每小题 4 分，共 8 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 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分）14交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻子”是氧化锡半导体，它是一种气敏电阻QR，吸附酒精气体后表面能态会发生改变，从而引起电阻率发生变化。QR的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲，图乙是含有气敏电阻QR的电路。图中电源内阻很小，可忽略不计。当QR吸附酒精气体浓度升高时A灯泡 L 两端电压增大B1R中的电流增大C电源 E 的总功率增大D0R消耗的功率减小15一个细小金属圆环，在范围足够大的磁场中竖直下落，磁感线的分布情况如图，其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上。开始时圆环的磁通量为0，圆环磁通量随下落高度 y 变化的关系为=0(1ky)(k 为比例常数，k0)。金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。圆环的收尾速度为 v，已知圆环的电阻为 R，重力加速度为 g，忽略空气阻力，则A圆环速度稳定后，金属圆环产生的感应电动势为 k0vB圆环速度稳定后，金属圆环的热功率2220kvPRC圆环速度稳定后，金属圆环的热功率2220kvPRgD圆环的质量220kvmR#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#十校高二物理试卷5（共 8 页）非选择题部分三、非选择题（本题共 4 小题，共 53 分）16实验题（、三题共 16 分）（8 分）某实验小组成员要测量一节未知电池的电动势和内阻。先用多用电表 2.5V 量程粗测该电池的电动势，将多用电表的红表笔与电源的（填“正”或“负”）极相连，黑表笔与电池的另一电极相连，多用电表的示数如图 1 所示，则粗测电源电动势为V。要精确测量电源的电动势和内阻，小组成员设计了如图 2 所示的电路。闭合电键 S，调节滑动变阻器滑片，测得多组电压表和电流表的示数 U、I（电表内阻忽略不计），在 U-I 坐标系中作出如图 3 所示的图像，图像反映电压变化范围比较小，为了解决该问题，需要选择合适的器材进行改装电路，在图 4 电路中选择。实验小组成员找来的电阻有两只；阻值为 20的定值电阻 R1，阻值为 2的定值电阻 R2，根据中选择的电路改装需要选电阻。根据改装的电路进行实验，实验测得多组电压、电流的值，仍在 U-I 坐标系中描点作图，如图所示，由此测得电源的电动势 E=V，电源的内阻 r=（计算结果小数点后均保留两位）。#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#十校高二物理试卷6（共 8 页）（4 分）另一组实验小组利用图 1 中的器材研究电容器的充放电现象。其中开关断开时，电流计 G 指针指在中间“0”刻度，电压表 V 指针指在“0”处，电流从“+”接线柱流入，指针往右偏；电流从“-”接线柱流入，指针往左偏。利用导线将器材如图连接，画出相应的电路图。将开关打在左侧，图中箭头为电流流向，两只电表的指针从图 3 变为图 4，这个过程是（填“充电”或“放电”）过程。（4 分）如图所示为 J2425 型可拆卸式学生变压器，若在图中左侧接线柱“0”和“1”之间接入学生电源的交流 5V 挡，则应该用多用电表的挡（选填“”、“V”、“V”或“mA”）在右侧线圈进行相关测量，此时原线圈接入电路的匝数为匝，现测得右侧线圈“0”和“2”之间的电压为交流 10.3V，小明认为变压比与匝数比有较大误差，分析其原因，主要是。A铁芯未闭合B副线圈有电阻C铁芯中存在涡流D未用电表测定原线圈的电压#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#十校高二物理试卷7（共 8 页）17（12 分）如图所示，固定光滑绝缘斜面的倾角30，A、B、C 三点均为斜面上的点，AB 的距离0.3mL，BC 的距离为 AB 的 2 倍。在 A 点固定一电荷量71.0 10 CQ 的正点电荷，将质量64.0 10 kgm的带正电小球（可视为点电荷）放置于 B 点时，小球恰好能保持静止。若将小球从 B 点移至 C 点，小球的电势能减小了64.0 10 J。静电力常量929.0 10 N m/Ck，重力加速度大小210m/sg。（1）求小球所带的电荷量 q；（2）求 B、C 两点间的电势差BCU；（3）若将带电小球从 C 点由静止释放，不计空气阻力，求小球到达 B 点时的速度大小 v。18（12 分）如图所示，空间坐标系 O-xyz 内有一由正方体 ABCO-ABCO和半圆柱体BPC-BPC拼接而成的空间区域，立方体区域内存在沿 z 轴负方向的匀强电场半圆柱体区域内存在沿 z 轴正方向的匀强磁场。M、M分别为 AO、AO的中点，N、N分别为 BC、BC的中点，P、P分别为半圆弧 BPC、BPC的中点，Q 为 MN 的中点。质量为 m 电荷量为 q的正粒子在竖直平面 MNNM内由 M 点斜向上射入匀强电场，如射的初速度大小为0v，方向与 x 轴正方向夹角为。一段时间后，粒子垂直于竖直平面 BCCB射入匀强磁场。已知正方体的棱长和半圆柱体的直径均为 L，匀强电场的电场强度大小202mvEqL，匀强磁场的磁感应强度大小02mvBqL，不计粒子重力。（1）求夹角；（2）求粒子在电场运动时间与在磁场运动时间之比；（3）若粒子以相同的初速度自 O 点射入匀强电场，求粒子离开匀强磁场时的位置坐标。#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#十校高二物理试卷8（共 8 页）19（13 分）如图 1，光滑滑板 A、B 叠放在水平台面上。如图 2，在滑板 B 内固定有电阻0.1bR 的线框b，在线框右侧内填充有磁介质，可以增强线框中电流产生的磁场。如图 3，滑板 A 内固定有电阻0.1aR 的线框a及与a连接的电路，电路中120.125,0.5RR。初始时线框ab、的位置如图 4，线框b的左侧有0.1TB、垂直纸面向下的匀强磁场。只考虑线框b在磁介质区域产生磁场，其磁感应强度 0.4TbBI，其中I为线框b中的电流大小。线框ab、足够长，线框b的宽度0.5mbd，线框a的宽度大于0.5m，线框a中电流产生的磁场较弱，忽略不计，不计两线框的自感，滑板 B 的总质量10kgBm，运动过程中滑板A B、的轴线总保持在一条直线上，将滑板 A 固定。（1）滑板 B 以5m/sCv 向左运动，求此时线框b中的感应电流1I及安培力大小1F；（2）用水平力BF向右拉滑板 B，保持滑板 B 以5m/sBv 的速度向右做匀速直线运动，求BF的大小及1R上消耗的功率1P；（3）不施加外力，滑板 B 以初动能kE向右减速滑行，最终停止，减速过程线框b产生的热量为bQ，求该过程电阻1R上产生的焦耳热1Q。命题：周日Sunday#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#1金华十校 2023-2024 学年第一学期期末模拟试题高二物理参考答案1-5 BACAC6-10 ADDCD11-13 DDD14 AD15 AB实验题（8 分）正（1 分）1.30(1.281.32)（1 分）B（2 分）R2（1 分）1.45(1.441.46)（1 分）0.42(0.400.43)（2 分）（4 分）（2 分）充电（2 分）（4 分）V（1 分）100（1 分）D（2 分）17（1）带电小球放置于 B 点时恰好能保持静止，根据受力平衡有sinFmg库根据库仑定律有2kQqFL库2 分解得92.0 10 Cq4 分（2）根据电势能变化量和电场力做功的关系有64.0 10 JBCpWE 6 分B、C 两点间的电势差BCBCWUq解得2000VBCU8 分（3）C、B 两点间的电势差CBBCUU 小球从 C 点到达 B 点的过程中，根据动能定理有21sin202CBmgLqUmv10 分解得2m/sv 12 分18（1）粒子在电场中运动时，沿 x 轴方向01cosLvt沿 z 轴方向01sinvat2 分由牛顿第二定律可知qEam解得45，102Ltv4 分#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#2（2）粒子进入匀强磁场的速度1002cos452vvv进入后，由牛顿第二定律可知2111mvqv BR，解得12LR 6 分由几何关系可知，粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为 607 分粒子在磁场中运动的周期112 RTv，运动的时间206023606LtTv故粒子在电场运动时间与在磁场运动时间之比126tt9 分（3）若粒子以相同的初速度自 O 点射入匀强电场，则粒子仍垂直于平面 BCCB射入匀强磁场，此时进入磁场时距离 O 点的距离01sin4522vLzt10 分进入磁场后做圆周运动的半径为12LR 圆心恰在 NN 的中点，则从 BB 中点离开磁场，则离开磁场时的位置坐标(L,L,2L)12 分19（1）滑板 B 以5m/sCv 向左运动，此时线框 b 中的感应电动势10.1 0.5 5V=0.25VbCEBd v1 分感应电流110.25A=2.5A0.1bEIR2 分安培力大小110.1 2.5 0.5N=0.125NbFBI d4 分（2）线圈b中的电流仍为I1=2.5A，线框b在磁介质区域产生磁场的磁感应强度10.41TbBI此时线圈 a 中产生的感应电动势21 0.5 5V=2.5VbbBEB d v R1和 R2并联后的电阻12120.1R RRRR5 分线圈 a 中的感应电流222.5A=12.5A0.2aEIRR水平力126.375NBbbbFBI dB I d7 分1R上的电压121.25VUI R1R消耗的功率221111.25W=12.5W0.125UPR9 分#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#3（3）不施加外力，滑板 B 以初动能kE向右减速滑行，最终停止，则两线圈产生的焦耳热之和为kE，减速过程线框b产生的热量为bQ，则线框 a 产生的焦耳热为akbQEQ10 分因两电阻并联的电阻 R=Ra，则两电阻并联后电阻产生的热量为12aQ，该过程电阻 R1和 R2的焦耳热之比为21RR，电阻1R上产生的焦耳热211212()25akbRQQEQRR13 分命题：金华一中周日#QQABKYSAggCoAAJAARgCEQVICkIQkBECAKoGRFAAoAIAgAFABCA=#