广东省七校2022-2023学年高二下学期3月联考物理试卷(含答案)

这是一份广东省七校2022-2023学年高二下学期3月联考物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则( )
A.无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
B.无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大
C.有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
D.有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化
2．如图所示，两个单匝圆形线圈甲和乙相隔一定距离竖直固定在水平面上，通过甲线圈的电流大于乙线圈的电流，虚线为两线圈的中轴线，都在中轴线上，分别为甲、乙线圈的圆心，O为连线的中点，为MO的中点，为ON的中点，下列说法正确的是( )
A.两线圈之间存在相互排斥的作用力
B.O点处的磁感应强度方向沿轴线向右
C.O、M、N三点中O点处磁感应强度最大
D.乙线圈在O点产生的磁感应强度大于甲线圈在O点产生的磁感应强度
3．如图所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态.则( )
A.导体棒中的电流方向从b流向a
B.导体棒中的电流大小为
C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大
D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大
4．如图，足够长的固定光滑斜面倾角为，质量为1kg的物体以初速度5m/s从斜面底端冲上斜面，取，则小球从斜面底端到达最高点的过程中( )
A.斜面对物体的弹力的冲量为零
B.物体受到的重力的冲量大小为
C.物体动量的变化量大小为
D.物体受到的合力的冲量大小为
5．如图所示，带正电的粒子以一定的初速度沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，板间的距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为，粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力)，则( )
A.在前时间内，电场力对粒子做的功为
B.在后时间内，电场力对粒子做的功为
C.在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为
D.在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为
6．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表为理想电压表，为定值电阻，为热敏电阻(其阻值随温度升高而减小)，C为电容器，闭合开关S，电容器C中的微粒A恰好静止。当室温从25℃升高到35℃的过程中，流过电源的电流变化量是，三只电压表的示数变化量的绝对值是和。则在此过程中( )
A.示数减小
B.
C.Q点电势升高
D.中的电流方向由N向M，微粒A匀加速下移
7．空间存在某静电场，在x轴上各点的场强E随坐标x的分布规律如图所示，规定x轴的正方向为电场强度E的正方向.一个带电粒子在x轴上以坐标原点O点为对称中心做往复运动.已知粒子仅受电场力作用，运动中电势能和动能的总和为A，且坐标原点O处，电势为零.则( )
A.该粒子可能带正电
B.该粒子在坐标原点O两侧分别做匀变速直线运动
C.处的电势为
D.若该粒子带电荷量的绝对值为q，则粒子运动区间为[，]
二、多选题
8．某同学将一闭合电路电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示，则下列判断正确的是( )
A.直线a表示电源内部的发热功率随电流I变化的曲线
B.曲线b表示电源的总功率随电流I变化的曲线
C.曲线c表示电源的输出功率随电流I变化的曲线
D.电源的电动势，内电阻
9．如图所示，a为xOy坐标系x负半轴上的一点，空间有平行于xOy坐标平面的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度从a点沿与x轴正半轴成θ角斜向右上射入电场，粒子只在电场力作用下运动，经过y轴正半轴上的b点(图中未标出)，则下列说法正确的是( )
A.若粒子在b点速度方向沿x轴正方向，则电场方向可能平行于x轴
B.若粒子运动过程中在b点速度最小，则b点为粒子运动轨迹上电势最低点
C.若粒子在b点速度大小也为，则a、b两点电势相等
D.若粒子在b点的速度为零，则电场方向一定与方向相反
10．如图所示，水平地面上方存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下、磁场方向水平向里，一个带正电的小球从A点沿水平向右方向进入该区域，落到水平地面上，设飞行时间为，水平射程为，着地速度大小为；撤去磁场，其余条件不变，小球飞行时间为，水平射程为，着地速度大小为，下列判断正确的是( )
A.B.C.D.
三、实验题
11．在“验证动量守恒定律”的实验中，如图甲所示，气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块A、B，测得A、B的质量分别为和，遮光板的宽度相同。实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电时间分别为。
①图乙为两同学用螺旋测微器测遮光板宽度d时的情景。由该图可知其示数为_____mm。
②用题中测得的物理量表示动量守恒应满足的关系式为_____（用表示）。
12．某课外活动小组用铜片、铝片和自来水制作了由多个自来水电池构成的电池组。为了测量电池组的电动势E和内阻r，他们选用数字电压表（内阻大于10MΩ）、电阻箱（）以及开关与该电池组连接成电路进行实验。
(1)请在图1的方框中画出实验电路原理图___________。
(2)按照设计的电路图连接电路后，调节电阻箱接入电路的阻值R，并同时记录数字电压表的读数U。以为纵轴、为横轴建立直角坐标系，描出数据点，得到图2所示的图线。已知图线在纵轴上的截距为b，斜率为k，由此可以求得电池组的电动势___________，内阻___________。（用b和k表示）
(3)该小组的同学想用上面数字电压表和电阻箱探究某光伏电池的特性。他们通过查阅资料知道，光伏电池在特定光照条件下的伏安特性曲线如图3所示，则他们得到的图像可能是图4中的___________。
四、计算题
13．如图甲所示空间有一宽为3L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻阻值为R。线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。设线框刚进入磁场的位置，x轴沿水平方向向右。求：
(1)cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；
(2)线框在穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；
(3)在图乙中，画出ab两端电势差随距离变化的图象，其中。
14．长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为的小球A，处于静止状态。A得到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)A受到的水平瞬时冲量I的大小；
(2)碰撞前瞬间B的动能至少多大？
15．如图所示，O为坐标原点，C点在y轴上。ABCO为一边长为的正方形区域，AB和OC为金属网（粒子可以通过），且两者间加有的可调电压，在该区域内产生水平向右匀强电场。BC为一绝缘档板，粒子到达档板会被吸收而不产生其它影响。直线OD右侧存在匀强磁场，OD与x轴正方向成角，磁场方向垂直纸面向外。现从OA的中点P以的初速度竖直向上连续发射比荷为的带正电粒子（不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，）。求：
(1)从C点射出的粒子，到达直线OD的位置坐标；
(2)若在电压可调范围内，所有粒子均不能进入第四象限，求磁感应强度大小的取值范围。
参考答案
1．答案：D
解析：A.当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时，知穿过右侧线圈的磁通量向右，且增大，根据楞次定律，右侧线圈中产生逆时针方向的电流；故A错误；
B.通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则通电线圈中的磁通量均匀增大，所以穿过右侧线圈中的磁通量均匀增大，则磁通量的变化率是定值，由法拉第电磁感应定律可知，接收线圈中的感应电流不变.故B错误；
C.结合A的分析可知，即使有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向仍然为逆时针，故C错误；
D.有金属片通过时，则穿过金属片中的磁通量发生变化时，金属片中也会产生感应电流，感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同，所以也会将该空间中的磁场的变化削弱一些，引起接收线圈中的感应电流大小发生变化.故D正确。
故选D。
2．答案：C
解析：A.两线圈中的电流同向，由于同向电流之间相互吸引，则两线圈之间存在相互吸引的作用力，故A错误；
B.由安培定则可知，两线圈中电流在O点处产生的磁场方向均向左，则O点的磁感应强度方向沿轴线向左，故B错误；
C.由磁场叠加可知，O、M、N三点中O点处磁感应强度最大，故C正确；
D.由于甲线圈的电流大于乙线圈的电流，则甲线圈在O点产生的磁感应强度大于乙线圈在O点产生的磁感应强度，故D错误；
故选C。
3．答案：B
解析：A.由于弹簧伸长，则安培力方向水平向右；由左手定则可得，导体棒中的电流方向从a流向b，故A错误；
B:由于弹簧伸长为，根据胡克定律可得，，则有，故B正确；
C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，则水平向右方向安培力也顺时针转动一小角度，根据力的分解与平衡可得，弹力变小，导致x变小，故C错误；
D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，则水平向右方向安培力也逆时针转动一小角度，根据力的分解与平衡可得，弹力变小，导致x变小，故D错误.
故选B。
4．答案：D
解析：小球从斜面底端到达最高点的过程，用时
A.根据冲量的公式可知，斜面对物体的弹力的冲量大小
弹力的冲量不为零，故A错误；
B.物体所受弹力的冲量大小为
故B错误。
CD.物体受到的合力大小
合力的冲量大小为
由动量定理得动量的变化量大小
故C错误，D正确。
故选D。
5．答案：C
解析：AB.根据题意在时间内电场力做的功为
在前时间内电场力做的功为
在后时间内，电场力对粒子做的功为
故AB错误：
CD.根据题意粒子在下落的过程中电场力做的功为
在粒子下落前和后的过程中电场力做的功分别为
则C正确，D错误。
故选C。
6．答案：C
解析：A.当室温从升高到的过程中，的阻值减小，总电䧋洋小，由闭合电路欧姆定律得，总电流增大，外电压减小，则
即示数增大，故A错误。
B.由
解得
其中
则
即
故B错误；
C.由于外电压减小，示数增大，所以示数减小，而
且，所以Q点电势升高，故C正确；
D.测量的是电源路端电压，由
可知理想电压表示数减小，根据
可知电容器两极板所带的电荷量减小，电容器放电，所以中的电流方向由M何N，拫据
可知电场力减小，微粒A匀加速下移，故D错误。故选C。
7．答案：C
解析：A.由图像可知在O点右侧的电场线水平向右，在O点左侧的电场线水平向左，假设粒子带正电，则粒子在O点右侧向右运动时一直做加速运动因此不会做往复运动，因此粒子不可能带正电，当粒子带负电时向右侧运动时做减速运动，减速到零反向加速过O点后继续减速运动，做的是往复运动，因此粒子带负电，故A错误；
B.由图像可知该电场不是匀强电场，粒子的受力会发生变化，因此不做匀变速直线运动，故B错误；
C.图像的面积为电势差，沿着电场线方向电势降低，因此根据
得
故C正确；
D.粒子的总能量为A，且O点的电势能为零，则O点的动能为A，粒子向x轴正向运动的最远距离时速度为零，能量转化为该点的电势能，由能量守恒可知
得
故D错误。故选C。
8．答案：CD
解析：由电源消耗总功率和电源内部消耗功率表达式，可知，a是直线，表示的是电源消耗的总功率是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率c表示外电阻的功率即为电源的输出功率，所以A、B错误，C正确；由图可知，当短路时电流为，总功率，则可知电动势为:，则内阻为:，故D错误。故选C。
9．答案：CD
解析：如果电场平行于x轴，由于粒子在垂直于x轴方向分速度不为零，因此粒子速度不可能平行于x轴，A错误；若粒子运动过程中在b点速度最小，则在轨迹上b点时粒子的电势能最大，由于粒子带正电，因此b点的电巭最高，B错误；若粒子在b点速度大小也为，则粒子在两点的动能相等，因此从a到b电场力做功为零，两点电势能相等，则a、b两点电势相等，C正确；若粒子在b点的速度为零，则粒子一定做匀减速直线运动，由于粒子带正电，则此电场方向一定与方向相反，D正确。
10．答案：BC
解析：由牛顿第二定律有
得
水平方向上
ABD.对两球竖直方向上，都下落h，由
可知
水平方向上，由
可知
故AD错误，B正确；
C.由动能定理可知两种情况粒子㧥出到地面过程中，都只有重力和电场力做功，总功相同，由动能定理
所以有
故C正确。故选BC。
11．答案：①3.503，（3.501-3.504）②
解析：①由图乙所示螺旋测微器可知，其读数为:
②设遮光板的宽度为d，很短时间内的平均速度等于瞬时速度，滑块A经过光电门时的速度大小，滑块B经过光电门时的速度大小，两滑块组成的系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得:，整理得
12．答案：(1)
(2)；
(3)B
解析：(1)电路如图所示
(2)根据
则
则，
解得，
(3)根据图3可知，开始随着电压的增大，但是电流是定值，根据，则开始一段是一条过原点的直线，然后随着电压的增大，电流减小，电阻值增大，最后电压达到一个定值。故选B。
13．答案：(1)(2)(3)见解析
解析：(1)根据楞次定律判断，b端电势高。
dc切割磁感线产生的感应电动势
回路中的感应电流
ab两端的电势差
(2)设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t，，由焦耳定律
解得
同理线圈穿出磁场过程，产热
线框在穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热
(3)图像如下
14．答案：(1)(2)
解析：(1)A恰好能通过圆周轨迹的最高点，此时轻绳的拉力刚好为零，设A在最高点时的速度大小为v，由牛顿第二定律，有
①
A从最低点到最高点的过程中机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能为零，设A在最低点的速度大小为，有
②
由动量定理，有
③
联立①②③式，得
④
(2)设两球粘在一起时的速度大小为，A、B粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点，需满足⑤
要达到上述条件，碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同，以此方向为正方向，设B碰前瞬间的速度大小为，由动量守恒定律，有
⑥
又⑦
联立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬间B的动能至少为
⑧
15．答案：(1)(2)
解析：(1)当粒子从C点离开电场时：
水平方向上
竖直方向上
C点速度与水平方向夹角为θ，则
由数学知识得
得
即M点坐标为
(2)当电压为时，进入磁场的位置最低且在磁场中的轨迹圆半径最大，若此时恰好与x轴相切，则对应有磁感应强度的最小值：
在电场中
得
此时粒子速度为
竖直方向上
同理得粒子与交点N的纵坐标为
由
且由几何关系得
得
即要使粒子不进入第四象限，磁感应强度