浙江省台州市2022-2023高二上学期期末考试物理试题

台州市2022学年第一学期高二年级期末质量评估试题
物理
2023．2
注意事项：
1．本卷共8页，21小题，满分100分，考试时间90分钟；
2．用蓝、黑色水笔书写答案，考试结束只需将答题卷交回；
3．本卷中重力加速度均取。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．下列采用国际单位制基本单位表示磁感应强度单位的是（ ）
A． B． C． D．
2．下列说法正确的是（ ）
A．不适用于计算电动机产生的焦耳热
B．洛伦兹力的方向与带电粒子的速度方向一定垂直
C．纯电阻电路中电源的输出功率越大，电源的效率越高
D．通电导线放入磁场中不受安培力，说明该处磁感应强度为零
3．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列选项中说法正确的是（ ）
A．欧姆发现了欧姆定律，揭示了热与电的联系
B．楞次发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系
C．法拉第发现总结了电磁感应定律，揭示了磁与电的联系
D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
4．台州市运动员黄雨婷在2022年国际射联射击世锦赛中创造历史，勇夺世锦赛两金一银，并收获两张奥运会入场券。如图是黄雨婷参加10米气步枪个人赛。下列说法正确的是（ ）
第4题图
A．子弹在空中飞行过程中，重力的冲量为零
B．子弹在空中飞行过程中，机械能不守恒
C．扣动扳机后，子弹和枪整体机械能守恒
D．扣动扳机后，子弹和枪整体水平方向动量守恒
5．下列说法中正确的是（ ）
A．在电路中，电流总是从高电势流向低电势
B．给电容器充电时，电流从正极板流出，负极板流入
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大
D．物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向，故电流是矢量
6．如图，有市民带着金属探测仪探测埋在河滩沙石下的古铜钱等。对此，有关文物部门发布通告，严禁任何个人以任何形式进行水下文物考古调查、勘探、发掘等活动。“金属探测仪”装置主要应用物理原理与下面装置应用原理相同的是（ ）
第6题图
A．高频冶炼 B．微波炉 C．高压电工服 D．电吹风
7．如图所示，是单针头静电纺丝装置示意图，静电纺丝装置主要分为三个部分：高压直流电源、喷丝装置和目标接地收集板。喷丝头与接地收集板间一般接有电压，它们之间形成强电场，以便对喷头喷出的带电聚合物进行高倍拉伸纺丝，图中虚线为电场线，位于平行于收集板的同一直线上。下列说法正确的是（ ）
第7题图
A．两点电场强度相同
B．电场中电势差
C．负电荷在点的电势能小于其在点的电势能
D．在点静止释放一电子，仅在电场力作用下将沿着虚线运动
8．2022年卡塔尔世界杯，中国制造大放异彩，其中卡塔尔首座光伏电站由“中国电建”建设。光伏发电作为清洁电能已广泛应用，如图为某太阳能电池板，每块电池板的面积为。晴天时，电池板每平方米每秒接收到的太阳能为，电池板的光电转化效率为。下列说法正确的是（ ）
第8题图
A．太阳能的利用，说明能量可以创生
B．电池板的光电转化效率25%表示此过程能量不守恒
C．晴天时太阳照射，每块电池板产生的电能
D．晴天时的一天，一块电池板产生的电能可供10盛的白炽灯正常工作约
9．地球是一个巨大的磁体，台州地区地表附近的磁感应强度大约为，忽略磁偏角影响，在该地区下列说法正确的是（ ）
第9题图
A．某中学电学实验室指南针静止时N极都指向地理南极
B．物理课上，老师在讲台上静置一带正电小球，该小球受到洛伦兹力指向地理北极
C．某同学正在直道上向北骑行自行车，轮胎金属辐条上离轴越远电势越高
D．某同学正在直道上向北骑行自行车，则车头金属横梁的左侧把手电势高
10．如图为某款配送机器人内部电路结构简化图，正常工作时电源输出电压为，输出电流为，内阻不可忽略。整机净重，在某次配送服务时载重，匀速行驶速度为，行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.2倍。不计电动机的摩擦损耗，则下列说法正确的是（ ）
第10题图
A．正常工作时电源的总功率为 B．匀速运行时的机械功率为
C．该机器人内部热功率为 D．该电动机的线圈电阻为
11．某同学利用电流传感器设计了图1所示的电路来观察电容器充、放电过程，电源电动势为，内阻。先将开关S接1，待充电完成后，把开关S与2接通，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的图像如图2所示。下列说法正确的是（ ）
第11题图1 第11题图2
A．全部放电过程中释放的电荷量约为
B．只减小电阻R，放电时间将变短
C．只减小电阻R，新得到的曲线与横轴所围面积变小
D．只减小电阻R，新得到的曲线与纵轴的交点值变小
12．如图所示，粗细均匀的正方形线框由相同材质的金属导线连接而成，边长为。恒流源（电源未画出）的两端与顶点相连，线框通有从点流入点流出的恒定电流。整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中，磁感应强度大小为。线框以边为轴从图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（ ）
第12题图
A．图示位置正方形线框受到安培力为 B．转过时，线框平行磁场不受安培力作用
C．转动过程中，线框受到安培力的大小一直减小 D．转动过程中，线框受到安培力的方向不断变化
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题3分，共9分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
13．锡纸取火是直接用适当宽度的锡纸条两端接入电池正负极，锡纸条形状如图所示。已知锡纸条上段长度相等，下列说法正确的是（ ）
第13题图
A．三段中ab段功率最大，易熔断
B．三段中cd段锡纸体积大，电阻大
C．三段中自由电荷定向移动速度相同
D．锡的电阻较小，直接与电池正负极相连，容易造成烧伤危险
14．如图所示，三根完全相同的轻质绝缘细杆，通过金属铰链组合成支架，杆可绕铰链自由转动，每根杆下端分别固定有带电小球，支架静放在绝缘粗糙的水平桌面上。已知三根细杆对称分布，与竖直方向的夹角均为，长为。质量均为，电荷量均为且可看成点电荷。静电力常量为，。则（ ）
第14题图
A．A球受到5个力作用
B．A球受到桌面的摩擦力方向垂直指向
C．每根杆对P球的作用力大小为
D．同时减小杆与竖直方向夹角时，小球对桌面的压力减小
15．图为神舟十五号与神舟十四号航天员“顺利会师”太空合影。由于在空间站运行轨道上存在密度为的均匀稀薄气体，为了维持空间站做匀速圆周运动，需要对空间站施加一个与速度方向相同的推动力。若稀薄气体相对地心静止，碰到空间站后气体立刻与空间站速度相同。已知空间站垂直速度方向的面积为，离地面高度为，地球半径为，地球表面的重力加速度为。则（ ）
第15题图
A．空间站运行速度为 B．空间站推动力发动机的功率为0
C．单位时间内推动的空气质量为 D．对空间站施加动力的大小为
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16．（7分）（1）某实验小组在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，从实验室器材柜中发现有以下8种器材可选用。
第16题图1
①检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系时，需要选用的实验仪器是______（多选）。
②若按要求连接好实验电路，将电流表与线圈组成一个闭合回路，当N极插入线圈时，电流表的指针向右偏转。则条形磁铁的S极插入线圈的过程中，电流表的指针向______偏转（选填“左”或“右”）。
（2）图2是用气垫导轨“验证动量守恒定律”的装置（实物、示意图），气垫导轨上安装了光电门1、光电门2两个光电门，两滑块上均固定竖直遮光条。
第16题图2 第16题图3
①小组成员用游标卡尺测得滑块上遮光条的宽度如图3所示，则______。
②实验前需调节导轨水平，接通气源后，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间。为达到实验要求，可调节旋钮使轨道右端______（选填“升高”或“降低”）一些。
③若滑块A和遮光条的总质量为，A遮光条宽度为，滑块B和遮光条的总质量为，B遮光条宽度为。将滑块B静置于两光电门之间，滑块A静置于光电门1右侧，给滑块A一向左初速度，经过光电门1并与B发生碰撞，碰后A被弹回，再次经过光电门1，B经过光电门2后被锁定。光电门1先后记录的挡光时间为，光电门2记录的挡光时间为。实验中两滑块的质量应满足______（选填“＞”、“＜”或“＝”）。若滑块A、B碰撞过程动量守恒，满足的表达式______（请用题目中给出的已知量字母表示）。
17．（7分）（1）某同学在“练习使用多用电表”实验中测量一只如图1所示白炽灯泡（，）的电阻。
①在使用前发现电表指针位置如图2所示，该同学应该调节哪个位置______（选“A”或“B”）。
②该同学选择合适倍率测量灯泡的电阻，正确操作后，指针示数如图3所示，则多用电表欧姆档选择的是______（选“”或“”）。
第17题图1 第17题图2 第17题图3
（2）如图4是实验室一款方块叠层电池，某同学测量该电池的电动势和内阻（电动势约和内阻约），准备了如下器材：
电流表A（量程为，内阻为），
电阻箱（最大阻值为），
电阻箱（最大阻值为），
开关S和导线若干。
第17题图4
①由于电流表的量程太小，需将电流表改装成量程为的电压表，则电流表应与电阻箱______（选填“并联”“串联”“并联”或“串联”），并将该电阻箱的阻值调为______。
②请在答题卷中连接完整实物图5。
第17题图5
③调节另一只电阻箱的阻值，读出相应电流表示数，获得多组数据，分别计算出和的值，并将其描在坐标中（如图6所示）。若不考虑电表分流对电路的影响，则根据图6可得该电池的电动势______V，内阻______。（结果保留3位有效数字）
第17题图6
18．（9分）如图所示，将质量为的带电小球P用绝缘细线悬挂在点，小球离地高度。空间有足够大的方向水平向右、大小为的匀强电场，小球处于静止状态，细线与竖直方向成。现把细线剪断，小球落在地面上。（）
第18题图
（1）求小球所带的电荷量大小；
（2）求小球静止时细线的拉力大小；
（3）求小球落地时的速度。
19．（10分）如图所示，传送带在两半径为的转轮带动下顺时针转动，距离为。某时刻在端轻放上一质量为的物块，当物块运动到传送带中点时，与传送带保持相对静止，物块到达点后恰好能做平抛运动。若此时有一颗质量为的子弹水平向右射入其中（作用时间极短），并停留在里面，一起平抛落在固定挡板上。以为坐标原点，在竖直面内建立坐标系，轴竖直向下，挡板形状满足的关系。
第19题图
（1）求物块与传送带间的动摩擦因数；
（2）求物块在传送带运动的时间；
（3）求子弹的初速度为何值时，物块和子弹组成的系统落在挡板上时动能最小。
20．（10分）如图所示，倾斜放置的两足够长平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为，上端通过单刀双掷开关S连接有阻值为的电阻和电容的电容器，单刀双掷开关S可分别与接线柱1、2相连。两导轨间自上而下依次间隔分布着垂直斜面向上的匀强磁场区域17个，前16个相邻磁场间距均为，第17个磁场区域足够长，磁感应强度与相等。一质量、长、电阻的金属棒，初位置与磁场上边界的距离。金属棒与磁场区域及以上导轨间滑动摩擦因数，出磁场后金属棒与导轨间滑动摩擦因数。开始时开关S和接线柱1接通，将金属棒由静止释放，金属棒在前16个磁场区域中均做匀速直线运动。不计导轨电阻，金属棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。求：
第20题图
（1）金属棒进入第1个磁场区域时的速度；
（2）磁感应强度的大小；
（3）当金属棒进入时，将开关S从1拨到2，求金属棒最后的运动速度大小。
21．（12分）如图所示，空间直角坐标系中，为竖直放置的两金属板构成的加速器，两板间电压为。荧光屏位于平面上，虚线分界面将金属板、荧光屏间的区域分为宽度均为的Ⅰ、Ⅱ两部分，与平面平行，连线与轴重合。区域Ⅰ、Ⅱ内分别充满沿轴负方向的匀强磁场和轴正方向匀强电场，磁感应强度大小为、电场强度大小为。一质量为、电荷量为的粒子，从M板上的点静止释放，经加速器加速后从N板上的孔射出，最后打在荧光屏上。不考虑粒子的重力，足够大，不计间的边缘效应。求：
第21题图
（1）粒子在点速度大小及在磁场中做圆周运动的半径；
（2）粒子经过分界面时到轴的距离；
（3）粒子打到若光屏上的位置，用坐标（表示）。
台州市2022学年第一学期高二年级期末质量评估试题
物理参考答案及评分标准
2023.1
一、选择题Ⅰ（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A B D B C A C C D D B A
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题3分，共9分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
题号 13 14 15
答案 AD BC CD
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16题（7分）（1）①ACDG ②左
（2）①0.55 ②升高
（3）
17题．（7分）（1）①
（2）①串联 44500
②
③9.00（8.90～9.10均可给分） 20.0（19.8～20.2均可给分）
18题（9分）：
（1）对球受力分析：
解得
（2）对球受力分析：
解得
（3）竖直方向：
得
速度方向与竖直方向成（向右下方没说明也给分）
19题（10分）：
（1）在B点：
在A运动到中点过程：
解得：
（2）匀加速阶段：
匀速阶段：
（2）根据平抛运动：
已知：
动能为：
当：时，动能最小值
当：时，
由：
子弹与木块碰撞过程动量守恒：
解得：
20题（10分）：
（1）
由：
得
（2）由于金属棒在非磁场区域做匀加速运动
那么：，得
金属棒匀速：
解得：
（3）由于金属棒在磁场区域中
对电容器：
解得：
21题（12分）：
（1）由：
得：
由：
得：
（2）
得
到Z轴距离为：
（3）加电场后：
在轴上移动的时间为：
在轴上匀速直线运动：
所以：轴的横坐标为
在轴上做初速度为0的匀加速直线运动：
坐标为：