浙江省金华市十校2022-2023学年高二（上）期末物理试卷

更新时间：2023-09-05 浏览次数：54 类型：期末考试

一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）

1. (2022高二上·金华期末) 在一些机场、车站、饭店的洗手间通常都装有自动热风干手器。人们洗于后将湿手靠近干手器，机内传感器发出感应信号，使干手器工作吹出“热风”，将湿手烘干（如图所示）。自动热风干手器之所以能实现这种自动控制，主要是由于湿手靠近它时（　　）

A . 改变了传感器附近的湿度 B . 改变了传感器附近的温度 C . 改变了传感器的电容 D . 改变了传感器的电阻

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2. (2022高二上·金华期末) 如图，在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 处分别放置等量异种电荷，以两点连线的中点 $\text{[math]}$ 为圆心、在垂直 $\text{[math]}$ 的平面内某一圆周上任取两点A、B，则A、B两点（　　）

A . 场强大小，方向均相同 B . 场强大小相等，方向不同 C . 电势相等，且高于 $\text{[math]}$ D . 电势相等，且低于 $\text{[math]}$

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3. (2022高二上·金华期末) 北京市国民体质监测中心曾经调查显示，由于长时间低头看书、看手机、时坐姿不正等原因造成我国青少年探颈、驼背比例高达46.1%。智能感应式矫正器能提醒不良姿势起到矫正的作用。如图是某矫正器的铭牌信息，已知当剩余电池容量为总容量的20%时，智能感应式矫正器将停止工作。若该智能感应式矫正器工作时一直处于额定工作状态，使用前电池容量为零，则下列说法正确的是（　）

A . 理论上该矫正器充满电可以连续工作约4.6小时 B . 第一次充满电的时间和可正常工作时间之比约为 $\text{[math]}$ C . 电池容量的单位mAh是能量单位 D . 该矫正器充满电所储存的能量约为 $\text{[math]}$

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4. (2022高二上·金华期末) 充电后的平行板电容器的两个极板 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 竖直正对放置，板间距离为 $\text{[math]}$ ，带电量为 $\text{[math]}$ 。在两极板间有一质量为 $\text{[math]}$ 的带电小球用绝缘细线悬挂于 $\text{[math]}$ 点，静止时，细线向左偏转 $\text{[math]}$ ，如图所示 $\text{[math]}$ 小球可视为试探电荷 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 若将 $\text{[math]}$ 板缓慢向左平移一小段距离，细线向左偏转的角度变大 B . 小球带负电，带电量为 $\text{[math]}$ C . 若将 $\text{[math]}$ 板缓慢向右平移一小段距离，小球的电势能减小 D . 若将细线剪断，小球在板间做匀变速曲线运动

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5. (2022高二上·金华期末) 如图所示，把一个铜环先后放入甲、乙两个足够大磁场中，甲为匀强磁场，乙为非匀强磁场。磁场的中心轴 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 垂直铜环的平面且通过圆心， $\text{[math]}$ 为圆环的竖直对称轴。下列说法正确的是（）

A . 将铜环沿 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 方向移动，甲、乙两图中的铜环都有感应电流 B . 将铜环绕 $\text{[math]}$ 轴翻转，甲、乙两图中的铜环都有感应电流 C . 将铜环绕轴 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 旋转，甲、乙两图中的铜环都有感应电流 D . 将铜环沿垂直 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 方向上下来回移动，甲、乙两图中的铜环都有感应电流

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6. (2022高二上·金华期末) 某同学设计了如图甲所示的电路来对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，电路两端电压U恒定， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为完全相同的电流传感器。 $\text{[math]}$ 时刻闭合开关K，得到通过两电流传感器的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，等电路稳定后，断开开关（断开开关后的实验数据未画出）。下列关于该实验的说法正确的是（）

A . 乙图中的a曲线表示电流传感器 $\text{[math]}$ 测得的数据 B . 闭合开关时，电感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 C . $\text{[math]}$ 时刻小灯泡与线圈的电阻相等 D . 断开开关后，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭

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7. (2024高二下·杭州月考) 单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量 $\text{[math]}$ 与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时刻线框平面与中性面垂直 B . 线框的感应电动势最大值为 $\text{[math]}$ C . 线框转一周外力所做的功为 $\text{[math]}$ D . 从t=0到t= $\text{[math]}$ 过程中线框的平均感应电动势为 $\text{[math]}$

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8. (2022高二上·金华期末) 如图所示，示波管由电子枪竖直方向偏转电极 $\text{[math]}$ 、水平方向偏转电极 $\text{[math]}$ 和荧光屏组成。电极 $\text{[math]}$ 的长度为 $\text{[math]}$ 、间距为 $\text{[math]}$ 、极板间电压为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 极板间电压为零，电子枪加速电压为 $\text{[math]}$ 。电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后沿 $\text{[math]}$ 方向进入偏转电极。已知电子电荷量为 $\text{[math]}$ ，质量为 $\text{[math]}$ ，则电子（）

A . 在 $\text{[math]}$ 极板间的加速度大小为 $\text{[math]}$ B . 打在荧光屏时，动能大小为 $\text{[math]}$ C . 在 $\text{[math]}$ 极板间受到电场力的冲量大小为 $\text{[math]}$ D . 打在荧光屏时，其速度方向与 $\text{[math]}$ 连线夹角 $\text{[math]}$ 的正切 $\text{[math]}$

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9. (2022高二上·金华期末) 如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面且方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 。两导体棒 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均垂直于导轨静止放置，接触良好。已知导体棒 $\text{[math]}$ 质量为 $\text{[math]}$ ，导体棒 $\text{[math]}$ 质量为 $\text{[math]}$ ，长度均为 $\text{[math]}$ ，电阻均为 $\text{[math]}$ ，其余部分电阻不计。现使导体棒 $\text{[math]}$ 获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度 $\text{[math]}$ 。除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（）

A . 从开始到最终稳定的任意一段时间内，导体棒 $\text{[math]}$ 的动能增加量等于导体棒 $\text{[math]}$ 的动能减少量 B . 从开始到最终稳定的任意一段时间内，导体棒 $\text{[math]}$ 的动量改变量与导体棒 $\text{[math]}$ 的动量改变量相同 C . 从开始到最终稳定的全过程中，通过导体棒 $\text{[math]}$ 的电荷量为 $\text{[math]}$ D . 从开始到最终稳定的全过程中，两棒共产生的焦耳热为 $\text{[math]}$

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10. (2022高二上·金华期末) 磁流体发电机的原理如左图所示，燃烧室在 $\text{[math]}$ 的高温下将气体全部电离成高温等离子体。等离子体经喷管提速后以速度 $\text{[math]}$ 进入矩形发电通道，发电通道中有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，简化后的原理图如右图所示。已知磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，发电通道长为 $\text{[math]}$ ，宽为 $\text{[math]}$ ，高为 $\text{[math]}$ ，高温等离子体的电阻率 $\text{[math]}$ ，外部电路的总电阻为 $\text{[math]}$ 。当开关 $\text{[math]}$ 闭合后，下列说法正确的是（）

A . 发电机产生的电动势 $\text{[math]}$ B . 回路电流 $\text{[math]}$ C . 发电机的输出功率 $\text{[math]}$ D . 为维持等离子匀速流动，矩形发电通道左右端的压强差 $\text{[math]}$

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二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

11. (2024高二下·成都期中) “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）

A . 电磁波在任何介质中传播速度均为 $\text{[math]}$ B . 红外线的波长比紫外线大 C . 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D . 赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论

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12. (2022高二上·金华期末) 如图甲所示，电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，R＝95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化，则（　　）

A . 在线圈位置上感应电流沿逆时针方向 B . A点的电势低于B点的电势 C . 回路中电流为0.5A D . 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.5C

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13. (2022高二上·金华期末) 如图所示，竖直平面内存在边界为正方形 $\text{[math]}$ 、方向垂直纸面向外的匀强磁场，a、b两带正电的离子分别从静止开始经匀强电场 $\text{[math]}$ 加速后从边界 $\text{[math]}$ 水平射入磁场，a离子在 $\text{[math]}$ 的中点射入经磁场偏转后垂直于HG向下射出，已知正方形边界的边长为2R ，进入磁场时，两离子间的距离为0.5R ，已知a离子的质量为m、电荷量为q ，不计重力及离子间的相互作用， $\text{[math]}$ 已知。则下列说法正确的是（　　）

A . 磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ B . 若a、b两离子的比荷相同，则两离子在边界HG上的出射点间的距离为 $\text{[math]}$ C . 若a、b两离子的比荷为1：4，则a、b两离子在磁场中运动的时间相等 D . 若a、b两离子从同一点射出磁场区域，则a、b两离子的比荷之比为5：2

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14. (2022高二上·金华期末) 某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为 $\text{[math]}$ ，定值电阻 $\text{[math]}$ ，小灯泡 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的规格均为“ $\text{[math]}$ ”，理想变压器 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 原副线圈的匝数比分别为 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ 分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（）

A . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 一样亮 B . $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 更亮 C . $\text{[math]}$ 上消耗的功率比 $\text{[math]}$ 的大 D . $\text{[math]}$ 上消耗的功率比 $\text{[math]}$ 的小

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三、实验题（本大题共2小题，共20.0分）

15. (2022高二上·金华期末)
1. （1）用如图甲所示的实验器材来“探究产生感应电流的条件”
  ①图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线。
  ②关于这个实验注意事项，下列说法中正确的是。
  A．原副线圈在接入电路前，应查清其绕制方向；
  B．原线圈电阻很小，通电时间不宜过长，以免损坏电源和原线圈
  C．无论用什么方法使电流计指针偏转，都不要使指针偏转角度过大，以免损坏电流计；
  D．原线圈中的铁芯是多余的，做本实验时可以不用它。
2. （2）用图乙和图丙“探究感应电流方向的因素”时，
  ①图乙中在对电流计的内阻、量程都不详的情况下，为了安全地查清其指针偏转方向与通过它的电流方向的关系，下列措施中，哪些是有益的；
  
  A．用废旧干电池做电源；
  
  B．保护电阻是一个阻值较小的电阻
  
  C．试触电键，发现电流过大立即断开电键；
  
  D．保护电阻是一个阻值较大的电阻。
  
  ②在图丙的操作中下列实验操作说法正确的是。
  
  A．线圈应选择粗导线绕制，且匝数多。
  
  B．实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，感应电流的产生将更加明显
  
  C．实验中将条形磁体的磁极插入或拔出时，不管缓慢，还是迅速，对实验现象都不影响
  
  D．将N极向下插入与将S极向下插入时，电流计的偏转方向相同
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16. (2022高二上·金华期末) 在“测量金属丝的电阻率”实验中：
1. （1）测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，图中的导线 $\text{[math]}$ 端应与 $\text{[math]}$ 选填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ” $\text{[math]}$ 接线柱连接， $\text{[math]}$ 端应与 $\text{[math]}$ 选填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ” $\text{[math]}$ 接线柱连接。开关闭合前，图 $\text{[math]}$ 中滑动变阻器滑片应置于 $\text{[math]}$ 选填“左”或“右” $\text{[math]}$ 端。
2. （2）合上开关，调节滑动变阻器，得到多组 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 数据。甲同学由每组 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过 $\text{[math]}$ 图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是 $\text{[math]}$ 选填“甲”或“乙” $\text{[math]}$ 。
3. （3）两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流 $\text{[math]}$ 的表头 $\text{[math]}$ 改装成电流表。如图 $\text{[math]}$ 所示，表头 $\text{[math]}$ 两端并联长为 $\text{[math]}$ 的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头 $\text{[math]}$ 满偏，毫安表示数为 $\text{[math]}$ 。改变 $\text{[math]}$ ，重复上述步骤，获得多组 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 数据，作出 $\text{[math]}$ 图像如图 $\text{[math]}$ 所示。则 $\text{[math]}$ 图像斜率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。若要把该表头 $\text{[math]}$ 改装成量程为 $\text{[math]}$ 的电流表，需要把长为 $\text{[math]}$ 的镍铬丝并联在表头 $\text{[math]}$ 两端。 $\text{[math]}$ 结果均保留两位有效数字 $\text{[math]}$
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四、计算题（本大题共1小题，共9.0分）

17. (2022高二上·金华期末) 一个初速度为零的电子在 $\text{[math]}$ 的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央，如图所示，若平行板间的距离 $\text{[math]}$ ，板长 $\text{[math]}$ ，电子的电荷量 $\text{[math]}$ ，电子的质量 $\text{[math]}$ ，不计电子的重力，求
1. （1）电子进入平行板间的速度 $\text{[math]}$ 多大？ $\text{[math]}$ 保留 $\text{[math]}$ 位有效数字 $\text{[math]}$
2. （2）若电子恰能沿平行板右边缘射出，加在平行板上的电压 $\text{[math]}$ 为多大？
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五、综合题（本大题共2小题，共25.0分）

18. (2022高二上·金华期末) 航空母舰上的弹射器能将质量为M的飞机在极短的时间内加速到起飞速度 $\text{[math]}$ ，起飞前飞机紧贴在弹射滑块上，当弹射滑块与飞机一起速度达到 $\text{[math]}$ 时飞机被放飞（如图1）。某型弹射器利用超级电容的大电流放电使动力杆获得动力，动力杆与弹射滑块为一整体，其工作原理可用图2加以说明：光滑导轨AG、BH相距为L，在C、D处各被一小段正对绝缘材料隔开，金属部分导轨电阻不计，左端接有电动势为E的电源、单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 和电容量为C的超级电容；右端接有单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 和稳定输出电流 $\text{[math]}$ 的恒流源。整个装置处于竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中。开始时动力杆a（连带滑块质量为m）静止于AB处，质量为4m的阻尼杆b置于贴近CD的右侧； $\text{[math]}$ 置于“1”处， $\text{[math]}$ 置于“3”处；当电源给超级电容器C充满电后，将 $\text{[math]}$ 拨到“2”电容器放电，动力杆驱动飞机向右运动，到达CD时速度刚好为 $\text{[math]}$ 飞机被放飞，接着a和b相碰两者合二为一成为一“双棒”整体，该“双棒”向右运动到EF（图中未画出）后停止，为了使a、b复位，把 $\text{[math]}$ 打到“4”利用恒流源将其推回。已知a、b棒的接入电阻相同即 $\text{[math]}$ ，试求
1. （1）将 $\text{[math]}$ 拨到“2”瞬间，飞机的加速度；
2. （2）飞机被弹射时电容器两端的电压U；
3. （3）在使“双棒”返回到CD过程中，恒流源输出的能量 $\text{[math]}$ 为多少。
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19. (2022高二上·金华期末) 如图甲所示，正方形荧光屏abcd与正方形金属板相距 $\text{[math]}$ 水平平行放置，二者的边长均为L。金属板的中心开有小孔，小孔正下方有一通电金属丝可持续发射热电子，金属丝与金属板之间加有恒定电压U。以金属板中心小孔为坐标原点，沿平行于金属板两边和垂直金属板方向建立x、y和z坐标轴，电子从金属丝发射经小孔沿z轴正方向射入磁场区域，测得电子经电场加速后经过小孔时的速度大小介于v与 $\text{[math]}$ 之间。z轴与荧光屏的交点为s ，金属板与荧光屏之间存在磁场（图中未画出），其磁感应强度沿z轴方向的分量始终为零，沿x轴和y轴方向的分量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 随时间周期性变化规律如图乙所示，图中 $\text{[math]}$ 。已知电子的质量为m、电荷量大小为e ，忽略电子间的相互作用，且电子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T ，可认为电子在磁场运动过程中磁感应强度不变。求：
1. （1）从金属丝发射的电子的初速度大小范围；
2. （2） $\text{[math]}$ 时以 $\text{[math]}$ 速度进入磁场的电子打在荧光屏上的位置坐标；
3. （3） $\text{[math]}$ 时以v与 $\text{[math]}$ 速度进入磁场的两个电子打在荧光屏上时的时间差；
4. （4）请在荧光屏的俯视图丙中定性画出电子在荧光屏上出现的位置。（不要求计算过程）
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