浙江省温州十校联合体2022-2023学年高二上学期期中联考物理试题

（北京）股份有限公司 2022 学年第一学期温州十校联合体期中联考 高二年级物理学科 试题 选择题部分 一、单项选择题（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．下列属于磁感应强度的单位是（ ） A．T（特斯拉） B．Wb（韦伯） C．N（牛顿） D．V（伏特） 2．在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了突出贡献，下列叙述符合事实的是（ ） A．奥斯特首先发现了电磁感应现象 B．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言并通过实验证实了电磁波的存在 C．安培提出了分子电流假说，成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质 D．爱因斯坦把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的观念 3．下列说法正确的是（ ） A．图甲中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图中所示（与线圈共面） B．图乙中用细金属丝将直导线水平悬挂在磁铁的两极间，当通以如图所示的电流时，导线会向左摆动一定 角度 C．图丙中金属矩形线框从匀强磁场中的a 位置水平移到b 位置，框内会产生感应电流 D．图丁中的微波炉常用来加热食物，说明电磁波具有能量 4．一根通电直导线水平放置，通过直导线的恒定电流方向如图所示，现有一电子从直导线下方以水平向右的 初速度v 开始运动，不考虑电子重力，关于接下来电子的运动，下列说法正确的是（ ） A．电子将向下偏转，速率变大 B．电子将向上偏转，速率不变 C．电子将向上偏转，速率变小 D．电子将向下偏转，速率不变 5．如图所示，甲、乙、丙、丁是课本内的几幅插图，下列说法正确的是（ ） （北京）股份有限公司 A．甲图是利用头发屑模拟的电场线，从该图得知该电场一定是正电荷形成的 B．乙图的可变电容器的原理是改变铝片之间距离从而达到改变电容的目的 C．丙图中，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，但不接触，发现铝箔张开 D．在示波管中加丁图所示的待测电压 和扫描电压 ，就能得到图中的图像 6．如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，导体附近A、C 两点处于同一等势面，B 是另一等势面 上的一点。下列说法正确的是（ ） A．导体的表面一定是等势面，但内部不同的位置电势可能不相等 B．B 点的电场强度大于A 点的电场强度 C．A、C 两点电势均高于B 点 D．负电荷从C 点沿虚线移动到B 点的过程中，电场力做正功 7．下列说法正确的是（ ） A．由 知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流共同决定的 B．在电源电动势的定义式 中，W 指的静电力做功 C．从关系式 可知，对于阻值一定的导体，它两端的电压越大，通过它的电流也越大 D．焦耳热计算式 ，只能在纯电阻电路中使用，对电动机等非纯电阻电路不适用 8．如图是一次利用心脏除颤器的模拟治疗，该除颤器的电容器电容为 ，如果充电后电容器的电压为 （北京）股份有限公司 9.0kV，电容器在5.0ms 时间内完成放电，则（ ） （北京）股份有限公司 A．放电后，电容器的电容为零 B．该电容器的击穿电压为9.0kV C．该次治疗，通过人体的平均电流是0.27A D．放电前，电容器存储的电荷量为0.135C 9．2022 年7 月30 日，“2022 碳中和·零碳中国峰会暨第五届中国能源投资国际论坛”在北京昌平未来科学 城“能源谷”顺利召开。为了响应国家政策，小明从节约电能角度出发，通过查找资料发现，15W 的LED 日 光灯管亮度要比传统40W 的日光灯管还要亮，于是他设想，假设每户家庭有二只40W 的传统日光灯，均用 15W 的LED 日光灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近（ ） A． B． C． D． 10．将一段裸铜导线弯成如图甲所示形状的线框，将它置于一节5 号干电池上（线框上端的弯折位置A 与正 极良好接触），几块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q 与磁铁表面保持良好接 触（如图乙所示）。放手后线框就会开始转动，成为一个“简易电动机”。若铜导线框电阻不可忽略，则关 于该“简易电动机”下列说法中正确的是（ ） A．导线框转动是因为受到电场力的作用 B．如果磁铁吸附在电池负极的是S 极，则从上向下看，线框做逆时针转动 C．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框将上下振动 D．电池的输出功率等于线圈转动的机械功率 11．如图所示，电源的电动势和内阻分别为E 和r，定值电阻的阻值为 ，在滑动变阻器的滑片由a 向b 移 动的过程中，电压表和电流表读数的改变量分别为 和 ，则下列说法正确的是（电表均为理想电表）（ ） A．电流表的读数逐渐减小 B．电压表的读数逐渐减小 C． 的电功率先减小后增大 D． 的比值先减小后增大 （北京）股份有限公司 12．如图所示为某种电流表的原理示意图。质量为m 的匀质细金属杆的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂 的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小为B， （北京）股份有限公司 方向垂直纸面向外。与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN 的长度大于ab 的长度。 当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的cd 边重合且指针恰指在零刻度线；当M 中有电 流通过时，指针示数可表示电流强度。已知k＝2N/m，ab 的长度为0.4m，bc 的长度为0.1m，B＝0.2T，重力 加速度为g。不计通电时电流产生的磁场的影响，下列说法正确的是（ ） A．当电流表示数为零时，弹簧处于原长 B．若要使电流表正常工作，则金属杆MN 的N 端与电源正极相接 C．此电流表的量程应为2.5A D．若要将电流表量程变为原来的2 倍，可以将磁感应强度变为0.4T 13．用长为L 的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为m、电荷量为＋q 的小球，细线的上端固定于O 点。现加一 水平向右的匀强电场，平衡时细线与竖直线成37°，如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直，静止释放， 则（ ）（ ） A．该匀强电场的场强为 B．释放后小球做圆周运动 C．小球第一次通过O 点正下方时，小球速度大小为 D．小球第一次通过O 点正下方时，小球速度大小小于 二、不定项选择题（本题共3 小题，每小题2 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。全部选对得2 分，选对但选不全得1 分，有选错的得0 分。） 14．如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的 电流为I，则（ ） （北京）股份有限公司 A．电动机内部发热功率为 B．电动机的机械功率为IU （北京）股份有限公司 C．电源的输出功率为IU D．电源的总功率为 15．loffe－Pritchard 磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，在xOy 平面内，以坐标原点O 为中心，边 长为2L 的正方形的四个顶点上，垂直于平面放置四根通电长直导线，电流大小相等，方向已标出，“×”表 示电流方向垂直纸面向里，“ ”表示电流方向垂直纸面向外。已知电流为I 的无限长通电直导线在距其r 处 的圆周上产生的磁感应强度大小为 ，k 为比例系数。下列说法正确的是（ ） A．直导线2、4 相互吸引，直导线1、2 相互排斥 B．直导线1、4 在O 点的合磁场的方向沿x 轴负方向 C．直导线2、3 在O 点的合磁场的磁感应强度大小为 D．直导线2、4 对直导线1 的作用力是直导线3 对直导线1 的作用力大小的2 倍 16．电磁泵是利用磁场和导电流体中电流的相互作用，使导电流体在安培力作用下向一定方向流动的装置。 如图所示，泵体是一个长方体，ab 边长为 ，两侧端面是边长为 的正方形，在泵头通入导电剂后液体的 电导率为 （电阻率的倒数），泵体所在处有方向平行于ad 向外的磁感应强度为B 的匀强磁场，把泵体的 上、下两表面接在电压为U（内阻不计）的电源上，则（ ） A．泵体的上表面应接电源负极 B．稳定速度输送导电流体时，电源的化学能全部转化为导电流体的动能和重力势能 C．通过泵体的电流大小为 D．增大磁感应强度，可获得更大的抽液高度 非选择题部分 三、实验题（本题共2 小题，其中17 题6 分，18 题10 分） 17．（6 分）某同学做“探究感应电流产生的条件”的实验时，由于没有滑动变阻器，于是他用一个光敏电 阻（光照越强电阻越小，反之越大）和一个可调节光照强度的光源替代滑动变阻器。图甲中实验器材有部分 已用导线连接。 （北京）股份有限公司 （1）请用笔画线代替导线将图中的实验电路连接完整。 （2）闭合电键的瞬间，观察到电流表G 的指针向右偏转。那么闭合电键后，增强可调光源强度，电流表G 的指针将向______偏转（填“左”或“右”）。 （3）该同学根据感应电流产生的条件，想利用摇绳发电。如图乙所示，把一条大约10m 长电线的两端连在 一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路。两个同学沿______（选填“东西”或“南北”）方向 站立并迅速摇动这条电线时，发电的可能性比较大。 18．（10 分）在“测定金属丝的电阻率”实验中，某实验小组所用测量仪器均已校准。 （1）图甲中游标卡尺的读数为______mm。 （2）已知金属丝的阻值约为5Ω。现用伏安法测量其阻值 ，要求测量结果尽量准确，使待测金属丝两端的 电压能从零开始变化，现备有以下器材： A．电池组（3V，内阻不计） B．电流表 （0~3A，内阻约为0.1Ω） C．电流表 （0~0.6A，内阻约为0.2Ω） D．电压表 （0~3V，内阻约为3kΩ） E．电压表 （0~15V，内阻约为15kΩ） F．滑动变阻器 （0~20Ω） G．滑动变阻器 （0~2000Ω） H．开关、导线 （北京）股份有限公司 上述器材中，电流表应选______（选“ ”或“ ”），电压表应选______（选“ ”或“ ”）， （北京）股份有限公司 滑动变阻器应选______（选“ ”或“ ”）。 （3）请按要求在图乙方框中画出实验电路图，并标出所选器材符号。 四、计算题（本题共4 小题，其中19 题8 分，20 题12 分，21 题9 分，22 题10 分） 19．（8 分）如图所示，两平行金属导轨处于水平面内，间距L＝0.5m，导轨电阻忽略不计。金属杆ab 的质 量m＝60g，电阻R＝1Ω，金属杆垂直放置于导轨上，它们之间的动摩擦因数 （设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力）。已知电源电动势为E＝3V，内阻r＝0.5Ω，定值电阻 。在金属杆所在空间加一磁感 应强度B＝0.2T 的匀强磁场，磁场方向与导轨平面的夹角 ，已知重力加速度 ，则： （1）金属杆ab 静止时受到的安培力大小； （2）若磁感应强度的大小可以改变，为使金属杆ab 始终保持静止，求磁感应强度的最大值。 20．（12 分）一绝缘轨道ABD 固定在竖直平面内，如图所示，已知CB 之间距离为2R，AB 段水平且粗糙， 动摩擦因素为 ，BD 段是半径为R 的光滑半圆弧，有一电荷量为Q 的正点电荷固定在圆心O 点，B 处有一个可使小球带上正电荷的装置（图中未画出）。一质量为m，不带电的小球放在绝缘轨道上，在水平 恒定外力作用下从C 点由静止开始向右运动，到B 点时撤去外力并且通过装置使其带上＋q 的电荷量。 （1）若水平外力为F＝3mg，求小球到达B 时的速度大小； （2）若水平外力为F＝3mg，求小球在E 点对轨道的压力； （3）若要使小球能运动到D 点（已知 ），求F 的最小值。 21．（9 分）某码头用电动势为E＝14V 电源的电路控制电动机（如图2）带动传送带（如图1）向高处传送 物品，电路中接有一标有“6V 12W”字样的小灯泡L。现将一质量为m＝1kg 的小物体（可视为质点）轻放 在传送带的A 点，此后灯泡正常发光，电动机正常工作，其额定电压为5V，电动机带动传送带以v＝4m/s 的 速度匀速运动，传送带与水平面之间的夹角为 ，小物体与传送带之间的动摩擦因数 ，在传送 （北京）股份有限公司 带将小物体从A 点传送到最高点B 点的过程中，已知A 到B 的距离为25m，求：（ ） （1）电源内阻r； （北京）股份有限公司 （2）小物体运动至传送带最高点B 的速度； （3）为传送小物体，电动机多输出的能量？ 22．（10 分）如图所示是粒子收集器示意图，该结构处于真空环境并由三部分构成，区域Ⅰ与区域Ⅱ由两高 压平行电极板构成，间距均为d＝20cm，下极板带正电，上极板带负电，板间形成竖直向上的匀强电场。区 域Ⅰ中还存在匀强磁场B，区域Ⅰ板间电压恒为 ，区域Ⅱ板长为L＝10cm，板间存在可变电压 ，最右侧为一无限大接收屏。现有一群在竖直方向上均匀排列的带负电粒子，其质量为m，电荷量为－ q，以水平速度 射入区域Ⅰ，只有速度始终保持水平的粒子才能穿过筛选膜，否则将被吸收。 筛选膜对水平射入的粒子的电量和速度均无任何影响，运动过程中忽略粒子重力，不考虑粒子间相互作用， 不考虑边缘效应。（ ） （1）若要使得粒子通过筛选膜，求匀强磁场B 的大小和方向； （2）若使得接收屏恰好无法接收到粒子，求此时的 ； （3）求收集率 与 的关系。 2022 学年第一学期温州十校联合体期中联考 高二年级物理学科参考答案 必须注明具体的评分标准及细则（请注意，有利于不同学校老师联改把握同一尺度） 一、选择题部分（1－13，每题3 分，14－16，每题2 分，共45 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 A C D B D C C D 9 10 11 12 13 14 15 16 （北京）股份有限公司 B B C C D AC AD CD 二、非选择题部分 （北京）股份有限公司 17．（1） （两条线各1 分） （2）右（2 分） （3）东西（2 分） 18．（1）29.8（2 分） （2） ； ； ；（6 分，每空2 分） （3） （2 分） 19．（1）0.1N （2）0.6T 解析：（1）由闭合电路欧姆定律得 （2 分） 则金属杆所受的安培力F＝ILB＝0.1N（2 分） （2）当磁感应强度最大时，金属杆ab 所受的摩擦力等于滑动摩擦力 由受力分析得 （2 分） 则磁感应强度的最大值 （2 分） 20．（1） （2） （3） （1）由动能定理，从C 点到B 点 （2 分） 解得 （2 分） （2）由动能定理，从B 点到E 点 （1 分） （北京）股份有限公司 （1 分） （1 分） （北京）股份有限公司 由牛顿第三定律，小球在E 点对轨道的压力为 （1 分） （4）要使小球能运动到D 点，只需满足 （2 分） 故 （1 分） 解得 （1 分） 21．答案：（1）1.5Ω；（2）v＝4m/s；（3）107.5J （1）电源内电压 （1 分） 电流 （1 分） 解得电源内阻r＝1.5Ω（1 分） （2）物体刚放上A 点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，物体做匀加速直线运动，此时 。（1 分） 假设物体能与皮带达到相同的速度，则物体加速上滑的位移为 （1 分） 由于 ，所以物体可以加速到与皮带速度相同，又 ，所以物体先沿着皮带 向上匀加速，再与皮带保持相对静止一起匀速到顶端，说明到达B 点时速度为v＝4m/s（1 分） （3）从A 到B 物体加速的时间为 物体在加速阶段的相对位移为 （1 分） 所以由功能关系得电动机多输出的能量为 （1 分） 其中 ，解得 （1 分） 22．（1） 方向垂直纸面向外 （2） （3）见解析 （1）由题意可知，粒子做匀速直线运动。 （1 分） 解得 （1 分）方向垂直纸面向外（1 分） （北京）股份有限公司 （2）若最上面的粒子恰好打到下极板边缘，则所有粒子都不会打出去。 则 （公式3 条写全得2 分，有写出一条得1 分） 解得 （1 分） （北京）股份有限公司 （3） ， （1 分） 当 时，设恰好打到下极板边缘的粒子距下极板的距离为y。 （1 分） 解得 （2 分）