浙江省杭州市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期期中題含解析

Page20一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列物理量在國際單位制中是基本物理量的是（）A.電流 B.電荷量 C.磁感應(yīng)強度 D.磁通量【答案】A【解析】【詳解】國際單位制中的7個基本物理量分別是：長度、質(zhì)量、時間、熱力學(xué)溫度、電流、光強度和物質(zhì)的量。故選A。2.下列說法正確的是（）A.麥克斯韋通過實驗證實了電磁波的存在B.法拉第最早通過通電導(dǎo)線使小磁針偏轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)C.一切物體都在輻射紅外線，這種輻射與物體的溫度有關(guān)D.電磁波的傳播需要介質(zhì)，其在介質(zhì)中的傳播速度等于光速【答案】C【解析】【詳解】A．赫茲通過實驗驗證了“變化的電場產(chǎn)生磁場”和“變化的磁場產(chǎn)生電場”，并證實了電磁波的存在，A錯誤；B．奧斯特最早通過通電導(dǎo)線使小磁針偏轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故B錯誤；C．一切物體都在輻射紅外線，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，故C正確；D．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，其在介質(zhì)中的傳播速度小于光速，故D錯誤。故選C。3.小強在加油站加油時，看到加油機上有如圖所示的圖標，關(guān)于圖標涉及的物理知識及其理解，下列說法正確的是A.制作這些圖標的依據(jù)是靜電屏蔽原理B.工作人員工作時間須穿絕緣性能良好的化纖服裝C.化纖手套與接觸物容易摩擦起電存在安全隱患D.用絕緣的塑料梳子梳頭應(yīng)該沒有關(guān)系【答案】C【解析】【詳解】試題分析：用塑料梳子梳頭時會產(chǎn)生靜電，會引起靜電，用塑料梳子梳頭時會產(chǎn)生靜電，會引起靜電，穿衣，脫衣也會產(chǎn)生靜電．這些圖標都是為了減少靜電的產(chǎn)生；不是靜電屏蔽．故A錯誤；工作人員工作時間須穿絕緣性能良好的化纖服裝，會引起靜電，故B錯誤；化纖手套與接觸物容易摩擦起電，故會引起靜電，從而引起油料燃燒的危險；故C正確；用塑料梳子梳頭時會產(chǎn)生靜電，會引起靜電；故D錯誤；故選C．考點：靜電感應(yīng)【名師點睛】由于在干燥的季節(jié)，由于摩擦引起的靜電會引發(fā)易燃物體的燃燒，故在加油站等地應(yīng)避免產(chǎn)生靜電，或及時將靜電導(dǎo)走．4.如圖所示，小鄭同學(xué)正在墊排球。排球離開手臂后先豎直向上運動，再落回原位置，則此過程中（）A.重力對排球所做總功為零 B.空氣阻力對排球所做總功為零C.重力對排球先做正功后做負功 D.空氣阻力對排球先做正功再做負功【答案】A【解析】【詳解】A．排球落回原處，高度不變，重力對排球所做總功為零，A正確；BD．空氣阻力與運動方向始終相反，空氣阻力對排球所做總功為負功，不為零，BD錯誤；C．重力方向豎直向下，排球先上升后下降，重力對排球先做負功后做正功，C錯誤。故選A。5.如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，其正上方略偏右處固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線和磁鐵垂直，并通以垂直紙面向外的電流，則（）A.磁鐵對桌面的壓力減小 B.磁鐵對桌面的壓力不變C.桌面受向左的摩擦力 D.桌面受向右的摩擦力【答案】D【解析】【詳解】在磁鐵外部，磁感線從N極指向S極，導(dǎo)線所在處磁場向右斜向下，導(dǎo)線電流垂直于紙面向外，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力向右斜向上，由牛頓第三定律可知，導(dǎo)線對磁鐵的作用力向左斜向下，磁鐵保持靜止，故磁鐵對桌面的壓力增大，有向左的運動趨勢，磁鐵受到向右摩擦力。故選D。6.如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場的電場線。在電場力作用下，一帶電粒子（不計重力）經(jīng)A點飛向B點，徑跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是（）A.粒子帶正電 B.粒子在A點加速度小C.粒子在B點動能大 D.A、B兩點相比，B點電勢較低【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)曲線運動條件可知，粒子所受的合力應(yīng)該指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，所以粒子所受的電場力逆著電場線方向，與電場方向相反，所以粒子帶負電，故A錯誤；B．由于B點電場線密，場強大，所以粒子在B點受到的電場力大，則在B點的加速度較大，A點加速度較小，故B正確；C．粒子從A到B，電場力對粒子做負功，電勢能增加，動能減小，則粒子在B點動能小，故C錯誤；D．根據(jù)電場線方向電勢降低可知，B點電勢較低，故D正確。故選BD。7.如圖所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一個不計重力的帶電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場，粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負分別是（）A.，正電荷 B.，正電荷 C.，負電荷D.，負電荷【答案】C【解析】【詳解】由題意可知粒子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子帶負電荷。作出粒子運動軌跡如圖所示，設(shè)粒子的軌跡半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系有r＋rsin30°＝a根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得故選C。8.2020年春天全世界發(fā)生新冠肺炎疫情，人們居家隔離，由于運動量減少，體重逐漸增加，體內(nèi)的脂肪也逐步增多，我們可以用某型號脂肪測量儀（如圖甲所示）來測量脂肪率。體液中含有鈉離子、鉀離子等金屬離子而呈現(xiàn)低電阻，而體內(nèi)脂肪幾乎不導(dǎo)電。脂肪測量儀根據(jù)圖甲人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例，模擬電路如圖乙所示。測量時，閉合開關(guān)S，測試者兩手分別握兩手柄A、B，則（）A.體型相近的兩人相比，脂肪含量高者對應(yīng)的電流表示數(shù)較大，電壓表示數(shù)較小B.體型相近兩人相比，脂肪含量高者對應(yīng)的電流表示數(shù)較小，電壓表示數(shù)較小C.體型相近的兩人相比，脂肪含量高者對應(yīng)的電源效率高D.體型相近的兩人相比，脂肪含量高者對應(yīng)的電源輸出功率大【答案】C【解析】【詳解】AB．脂肪含量高者人體電阻較大，則對應(yīng)的電流表示數(shù)較小，則內(nèi)電壓和R分得電壓較小，則電壓表示數(shù)較大，故AB錯誤；C．脂肪含量高者電阻較大，根據(jù)對應(yīng)的電源效率較大，故C正確；D．根據(jù)生活常識，人體電阻一定大于電源的內(nèi)阻，脂肪含量高者人體電阻較大，外電路電阻與電源內(nèi)阻相差越多，對應(yīng)的電源輸出功率較小，故D錯誤。故選C。9.在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池（電動勢為E，內(nèi)阻不計）的兩極相連（邊緣接電池的正極），然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體，導(dǎo)電液體的等效電阻為R。把玻璃皿放在磁場中，如圖所示，液體就會旋轉(zhuǎn)起來。則以下說法中正確的是（）A.從上往下看，液體順時針旋轉(zhuǎn)B.改變磁場方向，液體旋轉(zhuǎn)方向不變C.通過液體的電流等于D.通過液體的電流小于【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則可以判斷導(dǎo)電液體受到的安培力方向為逆時針，所以液體逆時針旋轉(zhuǎn)，故A錯誤。B．改變磁場方向，安培力方向反向，液體旋轉(zhuǎn)方向也反向，故B錯誤。CD．由于液體旋轉(zhuǎn)，有部分電能轉(zhuǎn)化為機械能，根據(jù)能量守恒，EI=I2R+P機所以E>IR即故C錯誤，D正確。故選D。10.單板大跳臺是一項緊張刺激項目。2022年北京冬奧會期間，一觀眾用手機連拍功能拍攝運動員從起跳到落地的全過程，合成圖如圖所示。忽略空氣阻力，且將運動員視為質(zhì)點。則運動員（）A.在空中飛行過程是變加速曲線運動B.在斜向上飛行到最高點的過程中，其動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能C.運動員從起跳后到落地前，重力的瞬時功率先減小后增大D.運動員在空中飛行過程中，速度的變化率在不斷變化【答案】C【解析】【詳解】A．忽略空氣阻力，在空中飛行過程中，只受豎直向下的重力，而且因為初速度不在豎直方向上，故運動員在空中做勻變速曲線運動，故A錯誤；B．在斜向上飛行到最高點時，豎直方向的速度為零，但水平方向的速度不為零，所以在斜向上飛行到最高點的過程中，其動能沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，故B錯誤；C．在空中飛行過程中，豎直方向的速度先減小后增大，根據(jù)可知運動員從起跳后到落地前，重力的瞬時功率先減小后增大，故C正確；D．運動員在空中飛行過程中，只受豎直向下的重力，速度的變化率為所以速度的變化率不變，故D錯誤；故選C。11.如圖有一混合正離子束先后通過正交電場磁場區(qū)域Ⅰ和勻強磁場區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子束流在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑又相同，則說明這些正離子具有相同的（）A.動能 B.質(zhì)量 C.電荷 D.荷質(zhì)比【答案】D【解析】【詳解】這束正離子束流在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，則有可得進入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑又相同，由洛倫茲力提供向心力可得可得可知這些正離子具有相同速度和荷質(zhì)比。故選D。12.如圖所示，在豎直空間的一圓盤內(nèi)有垂直圓盤平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為，圓盤半徑為，長度為的金屬棒在圓盤內(nèi)繞著圓心做角速度為的勻速運動，在圓盤左側(cè)連接一電容器，電容器內(nèi)有一電荷量為的正電荷，若該正電荷處于靜止狀態(tài)，電容器兩極板的距離為，電容量為，下列說法不正確的是（）A.電容器帶電量為B.從上往下看，金屬棒沿逆時針方向切割C.將電容器兩極板的距離變?yōu)?，該正電荷位置不動D.該正電荷的質(zhì)量為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定理可知，金屬棒轉(zhuǎn)動切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為則電容器所帶的電荷量為故A正確；B．由于電容器內(nèi)靜止的電荷帶正電，則電容器的上極板帶負電，下極板帶正電。根據(jù)右手定則可知，從上往下看，金屬棒沿逆時針方向切割，故B正確；C．由于金屬棒勻速運動，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，故電容器的電勢差也保持不變。將電容器兩極板的距離變?yōu)?，根?jù)電場強度與電勢差關(guān)系可知，此時電容器間的電場強度減小，則電場力減小，該正電荷受到的重力大于電場力，向下運動，故C錯誤；D．電容器間的電場強度為根據(jù)平衡條件有則該正電荷的質(zhì)量為故D正確。本題選不正確的，故選C。13.如圖所示，用粗細相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，不考慮線框的動能變化，若外力對環(huán)做的功分別為、，則為（）A. B. C. D.不能確定【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意可知閉合線圈、產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為，因為線圈的邊長是線圈邊長的2倍，所以周長也是線圈的2倍，根據(jù)電阻定律可得用粗細相同的銅絲做成的兩個線圈，電阻所以根據(jù)可得線圈、產(chǎn)生的電流之比為線圈勻速拉出磁場的時間之比為根據(jù)功能關(guān)系可知，外力對環(huán)做的功等于線框產(chǎn)生的焦耳熱，即故選A。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不選全的得2分，有選錯的得0分）14.如圖所示，一電子以初速度v沿與金屬板平行的方向飛入MN極板間，發(fā)現(xiàn)電子向M板偏轉(zhuǎn)，則不可能是（）A.電鍵S閉合瞬間 B.電鍵S由閉合到斷開瞬間C.電鍵S是閉合的，變阻器滑片P向右迅速滑動 D.電鍵S是閉合的，變阻器滑片P向左迅速滑動【答案】AD【解析】【詳解】A．開關(guān)S接通瞬間，根據(jù)安培定則，穿過線圈的磁通量向右增加，由楞次定律知，在右側(cè)線圈中感應(yīng)電流的磁場方向向左，M板與電源的正極相連，N板與電源負極相連，其內(nèi)部的電場方向向右，電子受到向左的電場力，從而電子向M板偏轉(zhuǎn)，故A正確；B．斷開開關(guān)S的瞬間，穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場方向和原磁場方向相同，即右側(cè)線圈左端為電源負極，右端為電源正極，MN板間電場向左，電子向N板偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；C．接通S后，變阻器滑動觸頭向右迅速滑動，變阻器接入電路的電阻增大，電流減小，穿過線圈的磁通量減小，由楞次定律知，右側(cè)線圈產(chǎn)生左負右正的電動勢，電子向N板偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D．接通S后，變阻器滑動觸頭向左迅速滑動，變阻器接入電路電阻減小，電流增大，穿過線圈的磁通量增加，由楞次定律知，右側(cè)線圈中產(chǎn)生左正右負的電動勢，電子向M板偏轉(zhuǎn)，故D正確。故選AD15.如圖所示，甲是回旋加速器，乙是磁流體發(fā)電機，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件，下列說法不正確的是（）A.甲圖可通過增加電壓U來增大粒子的最大動能B.乙圖可通過增加等離子體的流速來增大電源電動勢C.丙圖可以判斷出帶電粒子的電性，粒子只能從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器D.丁圖中產(chǎn)生霍爾效應(yīng)時，若載流子帶負電，穩(wěn)定時D板電勢高【答案】ACD【解析】【詳解】A．粒子在磁場中滿足設(shè)回旋加速器D型盒的半徑為R，可推導(dǎo)出粒子的最大動能為由此可知，粒子的最大動能為加速電壓無關(guān)，故A錯誤，符合題意；B．當磁流體發(fā)電機達到穩(wěn)定時，電荷在A、B板間受到的電場力和洛倫茲力平衡，即所以電源電動勢為由此可知，增加等離子體的流速可以增大電源電動勢，故B正確，不符合題意；C．粒子從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器時，電場力與洛倫茲力方向相反，但無法確定粒子的電性，故C錯誤，符合題意；D．若載流子帶負電，洛倫茲力指向D板，載流子向D板聚集，D板電勢低，故D錯誤，符合題意。故選ACD。三、非選擇題（本題共5小題，共55分）實驗題（Ⅰ、Ⅱ兩題共13分）16.實驗小組測量由某種新材料制成的電熱絲的電阻率，步驟如下：（1）用螺旋測微器測量電熱絲的直徑，其中某次測量結(jié)果如圖甲所示，則電熱絲的直徑______mm。（2）用毫米刻度尺測得電熱絲的長度L。（3）用多用電表歐姆擋測得電熱絲的電阻約為，實驗中所用直流電源電動勢約為4V、內(nèi)阻可忽略，電流表A的量程為30mA、內(nèi)阻約為，電壓表V的量程為3V、內(nèi)阻約為，滑動變阻器的阻值變化范圍為，則實驗電路應(yīng)采用圖中的______。（代表電熱絲）A.B.C.D.（4）選擇合適電路，進行正確操作，測得電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，則電熱絲的電阻率______。（用d、L、I、U表示）【答案】①.0.870②.B③.【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器的讀數(shù)即電熱絲的直徑為d=0.5mm+37.0×0.01mm=0.870mm（3）[2]因為所以電流表應(yīng)采用外接法；待測電阻阻值遠大于滑動變阻器最大阻值，為測量多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，因此應(yīng)選擇圖B所示電路圖。（3）[3]根據(jù)歐姆定律可得根據(jù)電阻定律可得又解得17.某同學(xué)在用電流表和電壓表測一節(jié)鋰電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，實驗電路如圖甲所示，電池的電動勢約為3V，內(nèi)阻約為，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器R時造成短路，電路中用一個定值電阻起保護作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：A.電流表（量程0.6A、3A）B.電壓表（量程3V、15V）C.定值電阻（阻值、額定功率5W）D.定值電阻（阻值，額定功率5W）E.滑動變阻器（阻值范圍、額定電流2A）F.滑動變阻器（阻值范圍、額定電流1A）請回答下列問題：（1）要正確完成實驗，電流表的量程應(yīng)選擇______A，應(yīng)選擇______（選填“C”或“D”），R應(yīng)選擇阻值范圍是______（選填“E”或“F”）。（2）該圖電動勢的測量值______（填“＞，＜，＝”），因安培表內(nèi)阻不是零，伏特表內(nèi)阻不是大，對實驗造成了系統(tǒng)誤差，該實驗誤差的原因是_____引起的。A.安培表內(nèi)阻B.伏特表內(nèi)阻C.兩個表內(nèi)阻都有影響（3）本實驗測得下列五組數(shù)據(jù)：U/V2.402.001.601.200.80I/A0.080.160.240.270.40根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標圖上畫出如圖乙所示的圖像；根據(jù)圖像該電池電動勢______V，內(nèi)電阻為______（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）①.0.6②.C③.E（2）①.<②.B（3）①.2.8##2.9##3.0②.【解析】【小問1詳解】（1）[1][2][3]若選擇電阻為20Ω的電阻，則電流過小，因此選擇電阻為4Ω的電阻，則電流最多0.6A，因此電流表的量程應(yīng)選擇0.6A，應(yīng)選擇阻值較小的C即可，為便于調(diào)節(jié)，則R最大電阻不需要很大，應(yīng)選擇阻值范圍是的E即可。【小問2詳解】（2）[4][5]該圖電動勢的測量值，因電壓表的分流作用，實際流過電源的電流應(yīng)偏小，實際電動勢的測量值為即，即該實驗誤差的原因是伏特表內(nèi)阻不是大引起的，故選B?！拘?詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得U-I函數(shù)關(guān)系式為U=E-I（r+R0）根據(jù)圖象的物理意義，可知該電池電動勢為E=2.8V圖象的斜率表示所以電源內(nèi)電阻為18.如圖所示，在水平桌面上離桌面右邊緣L處放著一質(zhì)量為的小鐵球（可看作質(zhì)點），現(xiàn)用水平向右推力F作用于鐵球，作用一段時間后撤去，鐵球繼續(xù)運動，到達水平桌面邊緣A點飛出，恰好落到豎直圓弧軌道BCD的B端沿切線進入圓弧軌道，且鐵球恰好能通過圓弧軌道的最高點D。已知，A、B、C、D四點在同一豎直平面內(nèi)，水平桌面離B端的豎直高度，圓弧軌道半徑，C點為圓弧軌道的最低點，求：（取，，）（1）鐵球運動到圓弧軌道最高點D點時的速度大小；（2）鐵球運動到B點時的速度大小以及此時軌道對鐵球的支持力大小；（3）鐵球從B運動到D的過程中圓弧軌道BCD的對鐵球所做的功?！敬鸢浮浚?）;（2）,;（3）【解析】【詳解】（1）小球恰好通過D點時，重力提供向心力，由牛頓第二定律可得可得（2）小球從A點到B點的過程中做平拋運動，根據(jù)平拋運動規(guī)律有解得小球沿切線進入圓弧軌道，則小球在B點的向心力由支持力和重力在半徑方向的分力的合力提供，則有（3）設(shè)鐵球從B運動到D的過程中圓弧軌道BCD的對鐵球所做的功為，由動能定理得解得19.如圖甲所示，在一個正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度B隨時間變化的勻強磁場，磁場的方向與線圈平面垂直。金屬線圈所圍的面積，匝數(shù)，線圈電阻的阻值為。線圈與阻值的定值電阻構(gòu)成閉合回路。勻強磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況如圖乙所示，6.0~8.0s時間內(nèi)圖線為曲線，其余時間內(nèi)圖線為直線。求：（1）時通過線圈的磁通量；（2）時通過電阻R的感應(yīng)電流的大小和方向；（3）時刻，線圈端點a、b間的電壓；（4）在4.0~8.0s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量?！敬鸢浮浚?）；（2）0.1A；方向向上；（3）3.2V；（4）1.2C【解析】【詳解】（1）時通過線圈的磁通量（2）時感應(yīng)電動勢通過電阻R的感應(yīng)電流的大小根據(jù)楞次定律可知，通過R的電流方向向上；（3）時刻，感應(yīng)電動勢根據(jù)楞次定律可知a端電勢高，則線圈端點a、b間的電壓（4）在4.0~8.0s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量20.如圖所示，光滑導(dǎo)軌豎直放置，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向外，導(dǎo)體棒ab的長度與導(dǎo)軌寬度均為，電阻，導(dǎo)軌電阻不計，當開關(guān)S打開，導(dǎo)體棒緊貼導(dǎo)軌勻速下滑時，標有“6V3W”字樣的兩小燈泡恰好均正常發(fā)光，已知：重力加速度，燈泡電阻不變。則：（1）導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量；（2）導(dǎo)體棒ab運動速度的大??；（3）若閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器（阻值范圍）滑片P，當導(dǎo)體棒ab再次穩(wěn)定后，發(fā)現(xiàn)滑片P在不同位置，兩燈泡和滑動變阻器一塊消耗的功率不同?，F(xiàn)要使穩(wěn)定后兩燈泡和滑動變阻器消耗的功率最大，則此時滑動變阻器阻值為多大，并求出此時導(dǎo)體棒ab兩端的電壓