湖北省鄂州市部分高中協(xié)作體2023-2024學年高二上學期11月期中考試物理試題

2023年秋季鄂州市部分高中教科研協(xié)作體期中考試高二物理試卷考試時間：2023年11月16日上午 試卷滿分：100分考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務必用直徑毫米黑色墨水簽字筆將密封線內項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：選擇性必修第一冊第一章，選擇性必修第二冊第一章至第二章第2節(jié)。一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出的四個選項中，第1~7題中只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.下列說法正確的是（）A.一運動電荷在某處不受磁場力的作用，則該處的磁感應強度一定為零B.安培力的方向一定與通電導線垂直，但與磁場方向不一定垂直C.洛倫茲力的方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向不一定與電荷速度方向垂直D.由知，通電直導線垂直于磁場方向放置，B與通電直導線所受的安培力F成正比，與通電導F線I、L的乘積成反比2.隨著城市高層建筑的增多，高空墜物不時發(fā)生，威脅著人們的安全，《中華人民共和國刑法修正案（十一）》新增高空拋物罪.假設一小球的質量約為25g，從高樓的窗戶自由下落到地面，小球與地面接觸時間約為后減速為零，下落到地面的瞬時速度約為20m/s.小球可視為質點，不計空氣阻力，重力加速度大小g取10m/s2.試估算小球對地面平均作用力的大小約為（） N 3.如圖所示，“L”型導線abc固定并垂直于磁場放置在磁感應強度大小為B的勻強磁場中.已知ab=bc=l，ab垂直bc.導線通入恒定電流I時，導線abc受到的安培力大小為（）A.BIl B.BIl C.2BIl D.BIl4.如圖所示，在水平桌面上有一金屬圓環(huán)，在它圓心正上方有一條形磁鐵（極性不明），當條形磁鐵下落時，可以判定（）A.環(huán)中將產生俯視順時針方向的感應電流B.環(huán)對桌面的壓力將減小C.環(huán)有面積減小的趨勢D.磁鐵將受到豎直向下的電磁作用力5.用質譜儀測量帶電粒子的比荷，其原理如圖所示，A是粒子源，釋放出的帶電粒子（不計重力）經小孔S，飄入電壓為U的加速電場（初速度可忽略不計），加速后經小孔S3進入磁感應強度大小為B的勻強磁場中，最后打在照相底片上的D點.測得D點到S3的距離為d，則該粒子的比荷等于（）A. B. C. D.6.如圖甲所示，螺線管匝數n=1000匝，橫截面積S=10cm2，螺線管導線電阻r=1Ω，電阻R=9Ω，磁感應強度B的變化規(guī)律Bt圖像如圖乙所示（以向右為正方向），則（）甲 乙A.感應電動勢為B.感應電流為C.電阻R兩端的電壓為6VD.0~1s內感應電流的方向為從C點通過R流向A點7.如圖所示，木塊靜止在光滑水平面上，兩顆不同的子彈A、B分別從木塊兩側同時射入木塊，最終都停在木塊內，這一過程中木塊始終保持靜止.若子彈A射入的深度大于子彈B射入的深度，則（）A.子彈A的質量一定比子彈B的質量大B.入射過程中子彈A受到的阻力比子彈B受到的阻力大C.子彈A在木塊中運動的時間比子彈B在木塊中運動的時間長D.子彈A射入木塊時的初動能一定比子彈B射入木塊時的初動能大8.在如圖所示的電路中，將開關S閉合，燈泡正常工作，導線MM'與NN'互相平行，a點與兩導線共面且到兩導線距離相等，則下列說法正確的是（）A.兩段導線互相吸引MB.兩段導線互相排斥NC.兩段導線在a點處產生的磁場方向垂直兩導線平面向下D.兩段導線在a點處產生的磁場方向垂直兩導線平面向上9.一只質量為的烏賊吸入的水，靜止在水中.遇到危險時，它在百分之一秒時間內把吸入的水向后全部噴出，以2m/s的速度向前逃竄.以下說法正確的是（）A.該烏賊與噴出的水的動量變化大小相等、方向相同B.該烏賊噴出的水的速度大小為28m/sC.該烏賊在這一次逃竄過程中消耗的能量為D.該烏賊噴出水的過程中對水的平均作用力大小為280N10.用如圖所示的回旋加速器加速電荷量為q、質量為m的帶電粒子，已知D形盒半徑為R，所加磁場磁感應強度大小為B，a、b間所接電壓為U，忽略兩D形盒間狹縫的寬度.下列說法正確的是（）A.圖中回旋加速器加速的帶電粒子一定帶正電B.回旋加速器a、b之間所接高頻交流電的周期為C.回旋加速器加速后粒子的最大動能為D.回旋加速器D形盒的半徑R、磁感應強度B不變，則加速電壓U越高，粒子飛出D形盒的動能Ek越大二、實驗題（本題共2小題，共16分）11.（8分）某實驗小組設計了如圖甲所示的實驗裝置測速度并驗證動量守恒定律.甲 乙（1）圖中水平桌面上放置氣墊導軌，導軌上有光電門1和光電門2，它們與數字計時器相連，彈性滑塊A、B質量分別為mA、mB，兩遮光片沿運動方向的寬度均為d，利用游標卡尺測量遮光片的寬度，測量結果如圖乙所示，遮光片的寬度d=cm；（2）實驗中為確保碰撞后滑塊A不反向運動，則mA、mB應滿足的關系是mA（選填“大于”“等于”或“小于”）mB；（3）實驗先調節(jié)氣墊導軌成水平狀態(tài)，再輕推滑塊A，測得A通過光電門1的遮光時間為t1，A與B相碰后，B和A先后經過光電門2的遮光時間分別為t2和t3，碰前A的速度大小為vA=m/s；（4）在實驗誤差允許的范圍內，若滿足關系式（用字母mA、mB、t1、t2、t3表示），則可認為驗證了動量守恒定律.12.（8分）如圖所示，是研究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置，已知電流表的電流從正極流入時指針向右偏轉，裝置已完整連接且能正常工作.（1）磁鐵插入螺線管或從螺線管中拔出來的過程，可以看到，磁鐵相對于螺線管運動的時候，電流表的指針（選填“偏轉”或“不偏轉”），表明螺線管中（選填“有電流”或“無電流”）產生.（2）如圖，N極向上抽出線圈的過程，電流表指針將（選填“向右偏”轉或“向左偏轉”），感應電流在線圈中心產生的磁場方向為（選填“向上”或“向下”），表明感應電流的磁場對原磁通的作用是.（3）楞次定律內容為：.三、計算題（本題共3小題，共計44分.解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）13.（12分）如圖所示，在xOy坐標平面的第一象限內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B.在y軸上OM區(qū)間有一個線狀粒子收集器緊貼y軸放置，現(xiàn)有大量質量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子從x軸上的P點沿y軸正方向以不同速率射入磁場.已知OM=OP=2d，不計粒子重力，不考慮粒子間的相互作用.求：（1）一粒子剛好打到O點，則該粒子的入射速度大??；（2）粒子能打到收集器上的最大速率的大小及此時粒子在磁場中運動的時間.14.（14分）如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置，寬度L=一端連接R=1Ω的電阻.導線所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=1T.質量為m=1kg的導體棒MN放在導軌上，其電阻r，長度恰好等于導軌間距，與導軌接觸良好并始終與導軌垂直，導軌的電阻可忽略不計.在平行于導軌的拉力F作用下，導體棒沿導軌向右做勻速運動，速度v=5m/s，并開始計時.求：（1）感應電動勢E和M、N兩點間的電勢差；（2）在2s時間內，拉力做的功；（3）在2s末，撤去拉力，導體棒會逐漸減速直至停止運動.求從開始至停止的全過程中電阻R上產生的焦耳熱。15.（18分）如右圖所示，光滑水平面上有一質量M的平板車，車的上表面右側是一段長L=2m的水平軌道，水平軌道左側是一半徑R的光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在O'點相切.車右端固定一個尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧，一質量m的小物塊（可視為質點）緊靠彈簧，彈簧儲存的彈性勢能為，整個裝置處于靜止狀態(tài).現(xiàn)將彈簧解除鎖定，小物塊被彈出，恰能到達圓弧軌道的最高點A.不考慮小物塊與彈簧碰撞時的能量損失，不計空氣阻力，取g=10m/s2.求：（1）小物塊與水平軌道間的動摩擦因數；（2）小物塊第二次經過O'點的速度大小；（3）從彈簧解除鎖定至小物塊到達圓弧軌道最高點過程中，平板車的位移.2023年秋季鄂州市部分高中教科研協(xié)作體期中考試?高二物理試卷參考答案、提示及評分細則當運動電荷與磁場方向平行時，其不受磁場力的作用，但該處的磁感應強度不一定為零，A錯誤；安培力的方向與通電導線及磁場均垂直，B錯誤；洛倫茲力方向一定與電荷的運動方向垂直，但電荷的運動方向不一定與磁場方向垂直，可以是任意角，C正確；磁感應強度描述磁場本身的強弱和方向，與放入磁場的電流元無關，不能說B與通電直導線所受安培力成正比，與I、L的乘積成反比，D錯誤.設向上為正方向，根據動量定理可知，對小球，解得，由牛頓第三定律可知小球對地面平均作用力的大小，只有選項B正確.有效長度為，則安培力大小為，則B正確.由楞次定律可知，選項C正確.電場中，由動能定理得，磁場中，由洛倫茲力提供向心力得，聯(lián)立解得，故B、C、D錯誤，A正確.，，，D正確.阻力大小，作用時間均相同，，故D正確，A子彈質量較小，A錯誤.當開關S閉合，MM'與NN'中電流方向相反，則兩導線相互排斥，則A錯誤，B正確；由安培定則及磁場疊加可知，C錯誤，D正確.烏賊與噴出的水動量變化大小相同，方向相反，A錯誤；，，B正確；，C錯誤；由，，D正確.保持始終加速，則交流電周期與粒子圓周運動周期相等，，故B正確；由左手定則可判斷出圖中回旋加速器加速的帶電粒子一定是帶正電的粒子，故A正確；在回旋加速器中，帶電粒子每經過電場一次，獲得動能，根據洛倫茲力提供向心力有，當粒子運動軌跡半徑等于回旋加速器半徑時，粒子速度最大，最大動能，與加速電壓U無關，與D形盒的半徑R的二次方成正比，所以D形盒的半徑R、磁感應強度B不變，粒子飛出D形盒的最大動能不變，故C正確，D錯誤.11.（1）（2分）（2）大于（2分）（3）（2分）（4）（2分）解析：（1）游標卡尺的精度為，遮光片的寬度；（2）A和B發(fā)生彈性碰撞，若用質量大的A碰質量小的B，則不會發(fā)生反彈；（3）滑塊經過光電門時擋住光的時間極短，則平均速度可近似替代滑塊的瞬時速度，則碰前A的速度（4）碰后A的速度，碰后B的速度；由系統(tǒng)動量守恒有，化簡可得表達式.12.（1）偏轉（1分） 有電流（1分） （2）向左偏轉（1分）向下（1分） 阻礙磁通量減小（2分） （3）感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化（2分）13.解：（1）由幾何關系可知，此時粒子半徑為由解得（2）由幾何關系得恰好打到M點時粒子速度最大此時半徑為由解得在磁場中運動時間則14.解：（1）感應電動勢M、N兩點間的電勢差（2）棒勻速，拉力做的功（3）撤去拉力之前，拉力做功等于回路中產生的焦耳熱Q1，撤去之后棒動能全部轉化為焦耳熱Q2，又因為R與r串聯(lián)，R產生的焦耳熱15.解：（1）平板車和小物塊組成的系統(tǒng)，在水平方向上動量守恒，解除鎖定前，系