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

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。

（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．