湖北省鄂东南联盟学校2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题含答案.pdf

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1、学科网（北京）股份有限公司2023 年秋季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校期中联考年秋季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校期中联考 高二物理试卷高二物理试卷考试时间：考试时间：2023 年年 11 月月 14 日上午日上午 10：30-11：45 试试卷卷满分：满分：100 分分 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 40 分分在每小题给出的四个选项中，第在每小题给出的四个选项中，第 17 题题只有一项符合题目要求，第只有一项符合题目要求，第 810 题有多项符合题目要求题有多项符合题目要求每小题全部选对的得每小题全部选对的得 4 分

2、，选对但分，选对但不全的得不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分 1在人类探索自然规律的过程中，有许多科学家做出了杰出贡献下列说法正确的是（）A美国物理学家密立根命名了正电荷和负电荷 B法国物理学家库仑通过扭秤实验装置，对电荷之间的作用力开展研究，发现了库仑定律 C法国物理学家安培发现了电流的磁效应，揭示了磁现象的电本质 D英国物理学家法拉第最早发现电磁感应现象，并指出闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比2如图所示，以等量正点电荷连线的中点O为原点，沿中垂线建立x轴，x轴上电场强度最大的两个点记为AB、，将一电子从A点由静止释放下列说法正确（）AAB、

3、两点的电场强度相同 B电子经过O点时的加速度最大 C电子经过O点时的速度最大 D电子在O点的电势能最大 3油烟危害健康，某品牌的抽油烟机的主要部件是照明灯12LL、和抽气扇M（电动机），其中抽气扇有“强吸”和“弱吸”两档，电路连接如图所示下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A闭合开关2S，抽气扇处于“强吸”档 B照明灯1L烧断的情况下，2L不能正常工作 C抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡，其发热功率不变 D工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，电路消耗的电功率减小 4如图甲所示，驱动线圈通过开关 S 与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的水平发射导管内闭合开关 S 后，在00 t内

4、驱动线圈的电流abi随时间t的变化如图乙所示 在这段时间内，下列说法正确的是（）A驱动线圈内部的磁场方向水平向左 B发射线圈内部的感应磁场方向水平向右 C0t=时发射线圈的感应电流最大 D0tt=时发射线圈所受的安培力最大 5如图所示，边长为a正方形线框ABCD由四根完全相同的导体棒连接而成，线框平面与磁感应强度方向垂直，当流入A点的电流为I时，导体棒AB受到的安培力大小为F，则（）AAD边受到的安培力的大小为F B整个线框受到的安培力的大小为2F C匀强磁场的磁感应强度大小为4FIa D整个线框受到的安培力的方向竖直向下 6 如图所示，在竖直面内按虚线分割为两个区域，区域上部分有垂直纸面向外

5、的匀强磁场，磁感应强度为B，虚线ab部分是一个半圆，半径为,R ca部分是水平直线，长度为Rbd部分为与ca等高水平直线，长度也为R一群质量为m、电荷量为q+的粒子从c点以不同的速率竖直向上射入磁场，其中在磁场中运动时间最长粒子的速度是（）（不计粒子的重力）学科网（北京）股份有限公司 A2qBRvm=BqBRvm=C54qBRvm=D2qBRvm=7如图所示，足够长的光滑平行金属导轨倾斜固定，导轨宽度l，倾角为30，上端连接一电容器C，垂直导轨平面向上的匀强磁场穿过导轨所在平面现让一根质量为m的导体棒从静止开始滑下，已知导体棒的质量2 2mB l C=，所有电阻均不计，重力加速度大小为g，当导

6、体棒下滑的距离为x时，下列说法正确的是（）A导体棒做变加速运动 B导体棒做匀加速运动，加速度大小为12g C导体棒的速度大小为12gx D电容器所带的电荷量为2gxBlC 8图甲为某一小灯泡的UI图线，现将两个这样相同的小灯泡并联后与一个4的定值电阻R串联，接在内阻为1、电动势为5V的电源两端，如图乙所示下列说法正确的是（）A1L中的电流约为0.2A B2L的电功率约为0.6W C电源输出功率约为2.64W D电源的效率约为 75%9 如图所示，在区域足够大水平匀强电场中，质量为m、电荷量为q的带正电小球，自O点以初速度0v沿OA方向在竖直面内做直线运动，OA与水平面的夹角为30，重力加速度为

7、g，忽略空气阻力则（）学科网（北京）股份有限公司 A电场方向水平向右 B电场强度的大小3mgEq=C小球上升的最大高度204vg D小球电势能增加量的最大值为2038mv 10如图甲所示，匝数10N=匝、边长为1mL=、电阻1R=的正方形金属线框，用两根均带有拉力传感器（图中未画出）的绝缘轻绳悬挂在天花板上位于线框中间的虚线上方充满垂直纸面向外磁场，磁感应强度0.5(T)(0)Bktk=+变化，电脑显示每个拉力传感器的示数变化如图乙所示，整个过程中轻绳未断且线框始终处于静止状态不考虑线框的形变和电阻的变化下列说法正确的是（）Ak的值为0.4T/s B线框的重力为12N C0 2s时间内线框的功

8、率为16W D0 2s时间内通过金属线框某一截面的电荷量为4C 二、非选择题（本题共二、非选择题（本题共 5 小题，共小题，共 60 分）分）11（8 分）某同学按图甲所示实验电路进行“观察电容器的充、放电现象”的实验，电源E为3V直流稳压电源，他先把开关 S 掷向 1 端，电容器充电完毕后，再把开关 S 掷向 2 端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间t的变化情况 （1）图乙为电容器充电时显示出的电流随时间变化的it图像，电容器充电完毕后的电荷量约为_C（结果保留 2 位有效数字）；电容器的电容约为_F（结果均保留 2 位有效数字）（2）实验时如果不改变

9、电路其他器材，只将电阻换成另一个阻值较小的电阻进行实验，充电时间将 学科网（北京）股份有限公司 _（填“变长”、“不变”或“变短”）；（3）实验时如果不改变电路其他器材，只将电容器换成另一个电容较大的电容器进行实验，则得到的it图线与坐标轴圈成的面积将_（填“变大”、“变小”或“不变”）12（10 分）某同学测量的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下：（1）第一步：用螺旋测微器测量其直径如图甲所示，圆柱形合金材料直径为_mm；（2）第二步：该同学先用多用电表欧姆挡“10”倍率粗测圆柱形合金材料的电阻xR的阻值，正确操作后刻度盘上的指针位置如图乙所示，则测量值是_（3）第三步：为了尽可能精确测量

10、圆柱形合金材料的电阻xR的阻值，该同学设计了如图丙所示的电路，实验器材如下：干电池 2 节（电动势3.0V，内阻不计）；电压表 V（量程3V，内阻为1000）；定值电阻0R（阻值为100）；滑动变阻器R（最大阻值为150）；开关S，导线若干 断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大的一端将定值电阻0R和电压表接入电路；闭合开关，调节滑片位置，使电压表指针指在满刻度的12处此时滑动变阻器接入电路的阻值应为_；（保留 1 位小数）断开开关，保持滑片的位置不变用xR替换0R，闭合开关后，电压表指针指在满刻度的13处，则xR的测量值为_；（保留 1 位小数）本实验中若考虑电池内阻，对xR的

11、测量值_（填“有”或“无”）影响（4）第四步：测量圆柱形合金材料接入电路中的长度，求出电阻率 13（10 分）如图所示，带电小球A和B（可视为点电荷）放在倾角为30的光滑固定绝缘斜面上，A球的质量为2m，所带电荷量为q+，B球的质量为m，所带电荷量为q沿斜面向上的恒力作用于A球，可使AB、保持间距r不变沿斜面向上做匀加速直线运动，已知重力加速度为g，静电力常量为k，求：学科网（北京）股份有限公司 （1）加速度的大小；（2）恒力的大小 14（14 分）如图所示，在距离水平地面0.8mh=的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场 正方形线框abcd的边长0.2ml=，质量0.1kgm=，

12、电阻0.08R=现以一定的初速度竖直上抛该线框，当线框ab边以02m/sv=的速度进入磁场时，再对线框施加竖直向上的恒力2NF=，线框恰好做匀速运动线框全部进入磁场后，立即撤去外力F，线框继续在磁场中上升一段时间后开始下落，最后落至地面g取210m/s求：（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；（2）线框从开始进入磁场到最高点所用的时间；（3）线框落地时的速度的大小；（4）整个过程中线框产生的焦耳热 15（18 分）如图，在地面上沿竖直面建立直角坐标系，在00.8my范围内同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场一个质量为10gm=、电量为0.2Cq=的带正电小球，从y轴上高度为1.6m

13、的A点处以03m/sv=水平抛出，小球进入磁场后速率保持不变，轨迹恰好与x轴相切MN是与y轴平行的足够长的弹性挡板（粒子碰撞后，速度大小不变，方向反向），其横坐标位置可调，g取210m/s，求：学科网（北京）股份有限公司 （1）电场强度E和磁感应强度B的大小；（2）若小球垂直碰撞挡板，求挡板的位置坐标值；（3）若小球垂直碰撞挡板，且反弹后恰能返回到出发点A，求带电粒子运动的最短时间 2023 年秋季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校期中联考年秋季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校期中联考 高二物理参考答案高二物理参考答案 一、选择题一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

14、10 答案 B C A C C B D BC BD AD 二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 60 分分 11（8 分）（1）()3333.1 102.9 103.2 10 31.0 10（或31.1 10）（2）变短 （3）变大（每空 2分）12（10 分）（1）1.845 （2）50 （3）90.9 47.6 无（每空 2 分）13（10 分）【答案】（1）222kqgamr=；（2）223kqFr=【解析】（1）根据库仑定律，两球相互吸引的库仑力21222q qkqFkrr=库（2 分）A球和B球的加速度相同，隔离B球，由牛顿第二定律有sin30Fmgma=库

15、（2 分）所以222kqgamr=（2 分）学科网（北京）股份有限公司（2）把A球和B球看成整体，AB、间的库仑力为系统内力，由牛顿第二定律有3sin3Fmgma=（2分）所以223kqFr=（2 分）14（14 分）【答案】（1）1T；（2）0.3s；（3）4m/s（4）0.4J【解析】（1）线框的ab边刚进入磁场时，感应电流的大小为0BlvEIRR=（1 分）线框恰好做匀速直线运动，有FmgBIl=+（1 分）解得1TB=（1 分）（2）设线框进入磁场做匀速直线运动的时间为1t，有100.2s0.1s2ltv=（1 分）线框全部进入磁场后做竖直上抛运动到最高点，所用时间为022s0.2s1

16、0vtg=（1 分）所以线框从进入磁场到最高点所用时间为120.3sttt=+=（1 分）（3）线框从最高点回到磁场边界时速度大小不变，线框所受安培力大小也不变，其方向竖直向上，且mgBIl=（1 分）所以线框穿出磁场过程仍然做匀速直线运动，之后做匀加速直线运动，有2202()g hlvv=（2 分）代入数据解得线框落地的速度为4m/sv=（2 分）（4）由能量守恒知2Qmgl=（2 分）得0.4JQ=（1 分）15（18 分）【答案】（1）0.5N/C,0.5EBT=（2）11.6(m)(1,2,3)xnsnn=；（3）3072.4()900s+【解析】（1）由小球进入磁场后速率保持不变，可

17、知Eqmg=（1 分）可得0.5N/CE=（1 分）由平抛运动规律212ygt=得0.4st=4m/syvgt=（1 分）即小球刚进入磁场时速度为22105m/syvvv=+=（1 分）学科网（北京）股份有限公司 设方向与x轴成角，则有04tan3yvv=（1 分）可得53=由题意得cos530.8RR+=（1 分）得0.5mR=（1 分）由洛伦兹力提供向心力可得211vqv Bmr=得0.5BT=（1 分）（2）小球做平抛运动沿x轴方向的位移为01.2mxv t=（1 分）由题意可在，小球在磁场上方平抛运动，在磁场内顺时针匀速圆周运动3602 53 度圆心角，回到磁场上方又做抛体运动，速度方

18、向水平时距离出发点的位移为12 sin1.6msxrx=+=（2 分）故探测板可能的横坐标位为11.6(m)(1,2,3)xnsnn=（1 分）（3）由于小球与探测板的碰撞是弹性碰撞，故小球与探测板碰撞后反向平抛，进入磁场做顺时针匀速圆周运动2 53圆心角，回到磁场上方又做抛体运动 方向水平时距离碰撞点的位移为22 sin3.2msxrx=+=（1 分）小球回到出发点的条件为23.2(m)(1,2,3)xNsNN=（1 分）又11.6(m)(1,2,3)xnsnn=（1 分）即2Nn=（1 分）其中nN、均为自然数，满足该条件得自然数N可以取最小值 2 时，有1n=（1 分）min 25421062307622.4(s)360360900mmttBqBq=+=+（1 分）