湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校2022-2023学年高二上学期期中联考物理试卷

2022 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 命题学校：武汉二中 命题教师：田功荣 审题学校：黄梅一中 审题教师：王胜丰 考试时间：2022 年11 月15 日上午10：30－11：45 试卷满分：100 分 一、选择题（本题共11 小题，每小题4 分，共44 分。在每小题给出的四个选项中，第 1－7 题只有一项符合题目要求，第8－11 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。） 1． 在人类探索自然规律的过程中，下列物理事实不正确的是（ ） A．美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷 B．法国物理学家安培提出了安培分子电流假说，揭示了磁现象的电本质 C．法拉第最早发现了电磁感应现象，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 D．普朗克解释黑体辐射规律时最早提出能量子假说。 2． 安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感 应强度B。如图，在手机上建立直 角坐标 系，手机显示屏所在平面为xOy 面。某 同学在武汉某地对地磁场进行了一 次测 量，测量时手机平放在水平桌面使 z 轴正 向保持竖直向上。根据右图中测量 结果可 推知（ ） A．测量时y 轴正向指向北方 B．测量时y 轴正向指向西方 C．武汉该地的地磁场小于50μT D．武汉该地的磁倾角（磁场与水平方向的夹角）大于450 3． 如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量 大小相等的点电荷，则图中a、b 两点电场强度和电势都相同的 是（ ） A． B． C． D． 4． 空间存在着匀强磁场B 和匀强电场E，磁场的方向垂直于纸面（ 平面）向里，电 场的方向沿y 轴负方向。一带正电的粒子从坐标原点O 沿x 轴正方向以初速度v0进入 该场区，若0<v0< ，在电场和磁场的作用下，。下列四幅图中，可能正确描述该粒 子运动轨迹的是（ ） A． B． C． D． 5． 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着边长为l 正 三角形线圈，匝数为n，线圈的底边水平，一半的高度处于方框内的匀强磁场中，磁 感应强度B 的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过图示方向的电流I 时，调节砝码使 两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质 量为 m 的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。则（ ） A．方框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B= B．方框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B= C．方框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B= D．方框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B= 6． 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金 属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P 点的点 电荷，以E 表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P 点的电势 能，θ 表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向 下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ） A．θ 减小，Ep增大 B．θ 增大，Ep不变 C．θ 减小，E 不变 D．θ 增大，E 增大 7． 如图所示，正方形金属线圈abcd 边长为L，电阻为R。现将线圈 平放在粗糙水平传送带上，ab 边与传送带边缘QN 平行，随传送带以速度v 匀速运 动，匀强磁场的边界PQNM 是平行四边形，磁场方向垂直于 传送带向上，磁感应强度大小为B，PQ 与QN 夹角为45°， PM 长为2L，PQ 足够长，线圈始终相对于传送带静止，在线 圈穿过磁场区域的过程中，下列说法正确的是（ ） A．线圈感应电流的方向先是沿 ，后沿adcba B．线圈始终受到垂直于 向右的静摩擦力 C．线圈回路中的最大电功率为 D．线圈受到摩擦力的最大值为 8． 恒流源（输出电流大小恒定）与定值电阻并联后作为一个整体可看作一个实际电源， 如图所示的电路中恒流源的输出电流为I0,并联电阻为R0。关于该电源，下 列说法正确的是（ ） A．该电源的A 端为电源的正极 B．该电源的电动势为I0R0 C．若将A、B 短路，短路电流为0 D．该电源的内阻为R0 9． 某光控开关控制电路如图所示，R1为光敏电阻（电阻值随光照强度的减弱 恒流源I0 I 0 R0 A B 光控 开关 R 2 R 1 R 3 而增大），R2、R3 为滑动变阻器。当光控开关两端电压升高到一定值时，照明系统打开，以下操作能使傍晚 时照明系统更早打开的是（ ） A．R2的滑片位置不变，R3的滑片向上滑动 B．R3的滑片位置不变，R2的滑片向上滑动 C．R2、R3的滑片位置不变，换电动势更大，内阻更小的新电源 D．R2、R3的滑片位置不变，换电动势更小，内阻更大的旧电源 10．图（a）是一款无线充电手机的实物图，图（b）是其原理图。送电线圈接电源，匝数 为1100 匝。受电线圈接手机电池，匝数为50 匝。工作状态下，穿过受电线圈的磁通 量约为送电线圈的80%，忽略其它损耗，现让受电线圈与手机电池断开，规定图中送 电线圈从a 流入的电流方向为正，送电线圈输入如图（c）所示的电流，在t=T/2 时， 关于受电线圈下列说法正确的是（ ） A．受电线圈的磁通量最大 B．受电线圈两端cd 间电压最高 C．受电线圈c 端电势低于d 端 D．受电线圈与送电线圈的感应电动势之比为2：55 11．如图所示，金属棒MN 质量m=0.01kg，电阻为R=8Ω，放在宽度为 L=0.5m 的两根光 滑的平行金属导轨最右端上，导轨处于竖直向上的匀强磁场中， 磁感应强度为B=0.5T，电源电动势为E=12V，内阻为r=4Ω，重 力加速度为g=10m/s2，导轨平面离地高为h=0.8m。将开关S 闭 合，金属棒被水平抛出后落到距轨道末端水平距离为s=0.8m 的位 置，则（ ） A．刚闭合瞬间通过金属棒的电流大小为1A B．金属棒离开轨道时的速度为20m/s C．通过金属棒的电量为0.08C D．金属棒产生的焦耳热为0.63J 二、实验题（本题共14 分，其中11 题共6 分，12 题共8 分。把答 案填在答题卡的相应位置。） 12．某实验小组为了测量一段长度为L 的电热丝的电阻率，进行了如下实验操作： （1）用螺旋测微器测量电热丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，则电热丝的直径 d= mm。 M N h s S E （2）先用欧姆表粗测其电阻值。选用“×10” 倍率的电阻挡正确测量时，发现欧姆表指针偏转角较大，因此需重新选择___________（选 填“×1”或“×100”）倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量时欧姆表示数如图乙所 示，则电热丝的电阻值为______Ω。 （3）用伏安法测量该金属丝的阻值，电路如图丙所示。若某次测量中，电压表和电流表的 示数分别为U 和I，则该金属丝的电阻率的测量值 ______。（用d、L、U、I 表 示） （4）丙中由于___________（“电流表分压”、“伏特表分流”）使电阻率的测量值偏___ ______（“大”、“小”） 13．如图所示，请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。 （1）开关闭合前滑动变阻器的滑片滑到_________（填“左侧”或“右侧”）。 （2）根据实验测得的几组、数据做出 图像如图所示，由图像可确定：该电源的电动 势为_______V，电源的内电阻为_______ （结果保留到小数点后两位）。 （3）若在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻 器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱 阻值以及对应的电流表的示 数，则该同学以R 为纵坐标，以______（选填“I”“ ”）为横坐标得到的函数图线是 一条直线。分析可得该图线的斜率为k，纵轴截距为b，可求得电源电动势 E=_______，电源内电阻r=________。（用符号k 和b 表示电源电动势和内电阻）。 这种方案测得的电动势和内电阻的值与真实值相比， ______ ， ______ ； （选填“ ”“ ”“ ”）。 三、计算题（本题共42 分，请将答案填写在答题卡的相应位置。解答应写出必要的文字 说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数字计算的题，答案 中必须明确写出数据和单位。） 14．（11 分）如图所示，直角坐标系xOy 平面竖直，y 轴竖直向上，平面内有沿竖直方向 的匀强电场（图中未画出），由x 轴上的点A（－1，0）沿与x 轴正方向成45°角以速 度 斜射出一个比荷 的带负电的粒子，B 点是粒子运 动轨迹与y 轴的交点，运动轨迹上C、D 两点的坐标已在图中标出．不计粒子的重力 和空气阻力。求： （1）B 点的坐标； （2）匀强电场的电场强度大小和方向； （3）粒子运动到D 点时的速度大小． 15．（15 分）如图所示，倾角为 的绝缘斜面上的EF 和GH 之间有垂直斜面向下的 的 有界磁场，磁感应强度B=1.0T，磁场宽度d=10cm。质量m=0.5kg 闭合矩形线框ABCD 放在斜面上，线框由粗细均匀的导线绕制而成，其总电阻为R=0.04Ω，其中AC 长为 L1=100cm，AB 长为L2=20cm。开始时，线框的CD 边与EF 平行。现由静止释放线框，当 线框CD 边运动到磁场边界EF 时，恰好做匀速直线运动，速度大小为v1。而当AB 边 到达磁场下边缘GH 时，线框的速度大小为v2=2.0m/s，整个过程中线框不发生转动。 已知线框和斜面之间的摩擦因数为0.5.（g=10m/s2）求： （1）速度v1的大小； （2）线圈穿越磁场的过程中产生的焦耳热； （3）线框从CD 边进入磁场到AB 边穿出磁场的过程所用的时间． 16．（16 分）如图所示，半径r=0.08m 的半圆形无场区的圆心在坐标原点O 处，半径 R=0.1m，磁感应强度大小B=0.1T 的圆形有界磁场区的圆心坐标为（0，0.06m），平 行金属板MN 的极板长L=0.3m、间距d=0.1m，极板间所加电压U=4.8.×102V，其中N 极板收集粒子全部中和吸收．一位于O 处的粒子源向第Ⅰ、Ⅱ象限均匀地发射速度大 小v=6×105m/s 的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第Ⅰ象限出射的粒子速度方向 均沿x 轴正方向．若粒子重力不计、比荷 =108C/kg、不计粒子间的相互作用力及电 场的边缘效应．sin37°=0.6，cos37°=0.8． （1）粒子在磁场中的运动半径R0； （2）从坐标（0，0.16m）处射出磁场的粒子，其在O 点入射方向与y 轴夹角θ； （3）N 板收集到的粒子占所有发射粒子的比例η． y/m 0.16 0.06 -0.08 0.08 O M N x/m