浙江省金华市十校2022-2023学年高二上学期期末物理试题含答案.pdf

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1、金华十校金华十校 2022-2023 学年第一学期期末调研考试学年第一学期期末调研考试 高二物理试题卷高二物理试题卷考生须知：考生须知：1.本卷共本卷共 4 大题，大题，20 小题，满分为小题，满分为 100 分，考试时间为分，考试时间为 90 分钟。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。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.本卷中除题中特别给出外，均取本卷中除题中特别给出外，均取210m/sg=进行计算。进行计算。一、选择题一、选择题 I（本题共（本题共 10 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 30 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是分

2、。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）符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列说法正确的是（）A.麦克斯韦预言并通过实验捕捉到了电磁波，证实了自己提出的麦克斯韦的电磁场理论B.奥斯特发现了电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加深入C.法拉第发明了最早的发电机圆盘发电机D.牛顿通过对黑体辐射的研究首次提出能量子的概念2.下列装置中是利用电磁感应原理工作的是（）A.话筒B.电动机C.电磁继电器D.扬声器3.美国物理学家密立根（R.A.Millikan）于 20 世纪初进行了多次实验，比较准确的测定了电子的电荷量，其实验原理可以简化为如下模型

3、：两个相距为d的平行金属板 A、B 水平放置，两板接有可调电源。从 A 板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电势差调节到U时，带电油滴恰好悬浮在两板间，然后撤去电场，油滴开始下落，由于空气阻力，下落的油滴很快达到匀速下落状态，通过显微镜观测这个速度的大小为v，已知空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，重力加速度为g。则计算油滴带电荷量的表达式为（）A.kdvqU=B.2kdvqU=C.2kvqUd=D.2kgvqUd=4.为营造更为公平公正的高考环境，“反作弊”工具金属探测仪被各考点广为使用。某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图所示，探测仪内部的线圈与电容器构成L

4、C振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻，电流的方向由b流向a，且电流强度正在增强，则（）A.该时刻电容器下极板带正电荷B.在电流强度增强过程中，线圈的自感电动势在减小C.若探测仪靠近金属探测时其线圈的自感系数增大，则振荡电流的频率升高D.若探测仪靠近金属探测，并保持相对静止时，金属中不会产生感应电流5.如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布，图中P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知（）A.左侧电荷为负电荷，右侧电荷为正电荷B.M点电势比N点电势低C.P点和Q点电场强度

5、相同D.若将一负电荷从M点移动到P点，该负电荷电势能增加6.某兴趣小组制做了一个可以测量电流的仪器，其主要原理如图所示。固定在水平面上的两平行光滑金属导轨，间距1mL=，一金属棒PQ垂直放在两金属导轨上。轨道置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小2TB=。棒中点的两侧分别固定劲度系数50N/mk=的相同轻弹簧。闭合开关S前，两弹簧为原长，P端的指针对准刻度尺的“0”处；闭合开关S后，金属棒PQ移动，最后静止时指针对准刻度尺右侧“2cm”处。弹簧始终处于弹性限度内，下列判断正确的是（）A.电源N端为正极B.闭合开关S稳定后，金属棒PQ静止，电路中电流为1AC.闭合开关S稳定后，金属棒PQ静止，

6、电路中电流为0.5AD.闭合开关S后，将滑动变阻器滑片向右移动，金属棒PQ静止时，指针将停在刻度尺“2cm”的右侧7.如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（）A.开关S闭合瞬间，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮B.开关S闭合瞬间，a、b灯一样亮C.开关S断开，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭D.开关 S 断开瞬间，流过a灯的电流方向与断开前相反8.为了安全，在家庭电路中一般都会在电能表后面的电路中安装一个漏电保护器，其内部结构如图所示。原线圈是由进户线的火线和零线并在一起双线绕成的，当副线圈a、b两端没有电压时，脱扣开关S能始终保持接通

7、；当副线圈a、b两端一旦有电压时，脱扣开关立即断开，切断电路以起保护作用。下列说法正确的是（）A.用户正常用电时，通过原线圈的磁通量与电路中的电流大小有关B.用户正常用电时，副线圈a、b之间有电流通过C.若此装置用于直流电路，则不能起到保护作用D.若人站在地面上，手误触用电器的火线而触电时，副线圈a、b两端电压不为零9.张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1:n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，0t=时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发

8、电机产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U，电流为I，忽略发电机线圈电阻。下列说法正确的是（）A.0t=时刻，发电机线圈产生的感应电动势最大B.发电机产生的瞬时电动势()2sin 2eNBSnznzt=C.变压器原、副线圈的匝数比为2:NBSnz UD.发电机线圈中的电流为2 NBSnzIU10.下表是某共享电动汽车的主要参数，根据信息，下列说法正确的是（）空车质量800kg电池能量50kW h标准承载200kg 最大续航（充满电最大行驶路程）200km 所受阻力与汽车总重比值（忽略空气阻力）0.09 A.工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电池的化学能B.电池充满电时的电荷量为

9、81.8 10 CC.标准承载下，电动汽车以72km/h的速度匀速行驶10min所用电能为2.4kW hD.若标准承载下汽车以120km/h速度匀速行驶，汽车电动机输出功率不小于30kW二、选择题二、选择题 II（本题共（本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个分。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。全部选对的得是符合题目要求的。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分）分）11.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（）A.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，

10、但电磁波不能通过电缆、光缆传输B.变化的电场可能激发出变化的磁场，空间将可能产生电磁波学科网（北京）股份有限公司C.人体接收适量的紫外线照射，能促进钙吸收，但过强的紫外线会伤害眼睛和皮肤D.射线穿透力很强，可用于探测金属构件内部的缺陷12.如图所示的电路中，E为电源，0R为定值电阻，1R为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），2R、3R为滑动变阻器，C为平行板电容器。当开关S闭合时，电容器两极板间有一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（）A.只逐渐增大照在1R上的光照强度，电阻0R消耗的电功率变大，带电微粒将向上运动 B.只将3R的滑片3P向上端移动，电源消耗的功率变大，带电微粒将向

11、上运动 C.只将2R的滑片2P向下端移动，带电微粒将向下运动 D.断开开关S，带电微粒将向下运动13.磁流体发电机又叫等离子体发电机，如图所示，燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以1000m/s的速度进入矩形发电通道。发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为6T。等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长60cma=，宽20cmb=，高30cmd=，等离子体的电阻率2 m=，外接电阻R不为零，电流表视为理想电表，闭合开关K，则以下判断中正确的是（）A.电阻R两端的电压为1800VB.发

12、电通道的上极板为电源正极C.当外接电阻R的阻值为4时，发电机输出功率最大D.增加磁感应强度B，电流表读数也会相应增大14.如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞行时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴12OO以角速度逆时针匀速转动（俯视）。圆环上接有三根电阻均为r金属辐条OP、OQ、OR，辐条互成120角。在圆环左半部分张角也为120角的范围内（两条虚线之间）分布着方向垂直圆环平面向下磁感应强度大小为B的匀强磁场，在转轴12OO与圆环的边缘之间通过电刷M、N与一个 LED 灯（二极管）相连。假设 LED 灯电阻也

13、为r，圆环电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时，下列说法中正确的是（）甲乙A.金属辐条在磁场中旋转产生的是正弦式交变电流B.辐条OP进入磁场中，P点电势小于O点电势C.辐条OP在磁场中转动的过程中，O、P两端电压为28BL D.辐条OP在磁场中转动的过程中，通过辐条OP的电流为28BLr三、实验题（本题共三、实验题（本题共 3 小题，小题，15 题题 6 分，分，16 题题 6 分，分，17 题题 8 分，共分，共 20 分）分）15.（6 分）在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图甲所示连接电路，电源电动势为8.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟 1 相接，一段时间电路稳定后把

14、开关再改接 2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况，以开关改接 2 为计时起点得到的图象如图乙所示。甲乙（1）开关S改接 2 后，电容器进行的是_（选填“充电”或“放电”）过程。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程It的曲线与坐标轴所围成的面积将_（选填“域小”或“不变”或“增大”）；（2）该电容器的电容约为_F。（结果保留两位有效数字）16.（6 分）（1）某同学在“研究电磁感应现象”实验中，实物电路连接如图 1。图 1 图 2 上述电路中有一个元件接错了.回路，该元件的名称是_。在实验过程中，除了需要查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系外，还应查清

15、线圈_（选填“A”或“B”或“A 和 B”）中导线的绕制方向。正确连接电路后，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，将线圈 A 迅速插入线圈 B 中，灵敏电流计的指针将_（选填“向左”或“向右”或“不”）偏转。线圈 A 插入线圈B 后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将_（选填“向左”或“向右”或“不”）偏转。（2）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图 2 所示。实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间（原线圈 800 匝），用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间（副线圈 400 匝）的电压为3.0V

16、，则原线圈的输入电压可能为_。（填字母）A.1.5V B.6.0V C.7.0V17.（8 分）小王同学想用自己设计的实验来测量某种金属丝的电阻率。首先他将一卷长为128m的金属丝的两端固定在两个接线柱，他选用的器材有多用电表、电流表（内阻为1）、电压表（内阻约为3000）、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。（1）他先使用多用电表粗测金属丝的电阻；操作过程分以下四个步骤：调整“机械零点调节旋钮”使指针指到零刻度；将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“”插孔，选择电阻挡“1”；然后将两表笔_；调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零；把红、黑表笔分别与金属丝的两端（已刮去绝缘漆）相接，多用

17、电表的示数如图甲所示，该金属丝的电阻为_。甲乙（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径为_mm。（3）为了更准确地测量金属丝的电阻xR，并获得较大的电压调节范围，用选用的器材进行实验，以下四个电路中最合理的是_。A.B.C.D.（4）按正确的电路测量，某次得到电流表示数为0.20A，电压表示数为2.76V，可计算出金属丝的电阻率约为_ m。（结果保留两位有效数字）四、计算题（本题共四、计算题（本题共 3 小题，小题，18 题题 9 分，分，19 题题 11 分，分，20 题题 14 分，共分，共 34 分）分）18.（9 分）某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生

18、的某种固体微粒的装置，其原理简图如图所示。固体微粒通过带电室时带上正电且电量相等，微粒从A点无初速地进入加速区域，经B点进入静电分析器，沿14圆弧BC运动，再经C点沿y轴正方向进入偏转匀强电场区域，最终打在竖直y轴上的G点。建立如图所示坐标系，带电室、加速区域在第三象限，静电分析器在第四象限，偏转电场区域布满第一象限。已知带电固体微粒的比荷为32 10 C/kg，加速区域板间电压为34 10 VU=，圆弧BC上各点的场强大小相同且为414 10 V/mE=，方向都指向圆弧BC的圆心O点，偏转电场大小422 10 V/mE=，方向沿x轴负方向，不计微粒重力、空气阻力及微粒间的作用力，求：（1）带

19、电固体微粒离开加速区域时的速度大小；（2）圆弧BC的半径；（3）G点的纵坐标。19.（11 分）如图所示，两平行金属导轨MN、PQ固定在倾角30=的斜面上，相距为L，导轨间存在方向垂直于导轨平面向下的磁场，整个磁场由n个宽度皆为0 x的条形匀强磁场区域 1、2n组成，从上到下依次排列磁感应强度的大小分别为B、2B、3BnB，两导轨左端MP间接人电阻R，一质量为m的金属棒垂直于MN、PQ放在导轨上，与导轨的接触点为a、b且接触良好，金属棒ab间的电阻为r，不计导轨的电阻。已知金属棒与导轨的动摩擦因数为33=。（1）对金属棒施加沿斜面向下的力，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区域，求金属棒穿过

20、磁场区域1 的过程中通过电阻R的电量q；（2）对金属棒施加一个沿斜面向下的恒力0F，让它从距离磁场区域 1 左边界上方0 x的位置由静止开始运动，求刚进入磁场区域 1 时ab两端的电势差abU；（3）对金属棒施加沿斜面向下的拉力，让它从距离磁场区域 1 左边界上方0 x的位置由静止开始匀加速直线运动，当金属棒进入磁场区域 1 时开始做匀速运动，此后在不同的磁场区域施加不同的拉力，使金属棒保持做匀速运动穿过整个磁场区域，求金属棒在穿过整个磁场区域过程中回路产生的电热Q。20.（14 分）某种离子收集装置的简化模型如图所示，x轴下方半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强

21、度大小1BB=，圆心所在位置坐标为()0,R。在x轴下方有一线性离子源，沿x轴正方向发射出N个（大量）速率均为0v的同种离子，这些离子均匀分布在离x轴距离为0.2R1.8R的范围内。在x轴的上方，存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，该磁场上边界与x轴平行，磁感应强度大小22BB=。在x轴整个正半轴上放有一厚度不计的收集板，离子打在收集板上即刻被吸收。已知离子源中指向圆心1O方向射入磁场1B的离子，恰好从O点沿y轴射出。整个装置处于真空中，不计离子重力，不考虑离子间的碰撞和相互作用。（1）求该种离子的电性和比荷qm；（2）若x轴上方的磁场宽度d足够大，发射的离子全部能被收集板收集，求这些离子在x

22、轴上方磁场中运动最长和最短时间差t，以及离子能打到收集板上的区域长度L；（3）若x轴上方的有界磁场宽度d可改变（只改变磁场上边界位置，下边界仍沿x轴），请写出收集板表面收集到的离子数n与宽度d的关系。金华十校金华十校 20222023 学年第一学期期末调研考试学年第一学期期末调研考试 高二物理参考答案高二物理参考答案一、选择题一、选择题 I（本题共（本题共 10 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 30 分。每小题列出的四个各选项中只有一个是分。每小题列出的四个各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）符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）题号1 2 3 4 5

23、6 7 8 9 10 答案C A B B D B C D C D 二、选择题二、选择题 II（本题共（本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个分。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。全部选对的得是符合题目要求的。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分）分）题号11 12 13 14 答案BCD AD BD BC 三、实验题（本题共三、实验题（本题共 3 小题，小题，15 题题 6 分，分，16 题题 6 分，分，17 题题 8 分，共分，共 20 分）分）15（

24、6 分）（1）放电（2 分）不变（2 分）（2）24.0 10（223.8 104.5 10均正确）16（6 分）（1）电键（或开关）（1 分）A和 B（1 分）向右（1 分）向右（1 分）（2）C（2 分）17（8 分）（1）短接（1 分）13（1 分）（2）0.600（2 分）（3）B（2 分）（4）82.8 10（2 分）四、计算题（本题共四、计算题（本题共 3 小题，小题，18 题题 9 分，分，19 题题 11 分，分，20 题题 14 分，共分，共 34 分）分）18（9 分）（1）从A到B的加速过程212qUmv=则2qUvm=解得4m/sv=（2）从B到C的过程，固体颗粒受到的

25、径向电场力提供向心力21vqEmR=解得0.2mR=（3）在C到G过程固体颗粒做类平抛运动则212xat=，2qEma=，yvt=解得0.4my=19（111 分）（1）0BLxqRrRr=+（2）由于tan=，0F就是金属棒所受的合外力 200012F xmv=，0002F xvm=0EBLv=002abF xRBLURrm=+（注意为负）（3）设进入磁场区域 1 时拉力为1F，速度为v，则有21012Fxmv=，221B L vFRr=+解得()440122B L xFm Rr=+，()2202B L xvm Rr=+由于匀速，则第n个磁场区域的安培力大小为()22nnBL vFRr=+则

26、整个过程的电热10200nQFxF xF x=+()()2442222022123x B LQnm Rr=+20（14 分）（1）已知沿圆心1O射入的离子，恰好从O点沿y轴射出，则可知离子在1B中向上偏转，根据左手定则，可知离子带负电根据该离子运动轨迹，画出半径，可确定轨迹半径1rR=则有200vBqvmR=解得0vqmBR=（2）如图所示，离子经过圆心磁场区域均能到达O点，到达O点时，速度方向与y轴夹角为，根据几何关系0.2sinRRR=，可知53=，且左右对称。且在2B中，20202vB qvmr=，22BB=，可得20.5rR=在磁场中所花时间最少的如图所示的劣弧，其轨迹对应的圆心角为37274=在磁场中所花时间最长的如图所示的优弧，其轨迹对应的圆心角为180532286+=根据周期2002 rRTvv=，所以()0286745336090RtTv=离子打到收集板上的区域长度L，取决于离子打到的最近距离和最远距离，其中，最远距离为沿y轴正方向射出的离子，如上图所示，max22xrR=最近距离为速度方向与y轴正方向夹角为53射入的离子，如上图所示，min22 cos530.6xrR=所以maxmin0.4LxxR=（2）如图所示，当所有离子均到达不了收集板时，此时磁场宽度0.1dR=即当0.1dR，nN=。综上所述，0n=，0.1dR