青島市九校聯(lián)盟2022-2023學年高二下學期期中物理試題一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的1.下列關于圖片相關內(nèi)容解釋錯誤的是（）A.真空冶煉爐利用渦流通過金屬產(chǎn)生的熱量使金屬熔化B.電磁爐接直流電也可以正常工作C.用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯可以減小變壓器鐵芯中的渦流D.用來探測金屬殼的地雷或有較大金屬零件的地雷的探雷器是利用渦流工作的【答案】B【解析】【詳解】A．真空冶煉爐利用渦流通過金屬產(chǎn)生熱量使金屬融化，故A正確，不符合題意；B．電磁爐是依靠鍋底直接感應磁場產(chǎn)生渦流發(fā)熱的，接直流電不可以正常工作，故B錯誤，符合題意；C．用互相絕緣硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯可以減小變壓器鐵芯中的渦流，故C正確，不符合題意；D．用來探測金屬殼的地雷或有較大金屬零件的地雷的探雷器是利用渦流工作的，故D正確，不符合題意。故選B。2.半徑為R的金屬圓線圈位于水平面上，每部分都有n匝，如圖所示，圖中虛線左側(cè)區(qū)域充滿磁感應強度大小為B的勻強磁場，磁場方向垂直水平面向下，圓線圈處于磁場外的那部分圓弧對應圓心角為。當線圈中通以大小為I的電流時，線圈受到的安培力的大小為（）A.BIR B.BIR C.BIR D.nBIR【答案】D【解析】【詳解】由幾何關系可知圓線圈有效長度為故n匝線圈受到的安培力為故選D。3.如圖所示，小車與木箱緊挨著靜止放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法正確的是（）A.男孩和木箱組成的系統(tǒng)機械能守恒B.小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒C.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒D.小孩推力的沖量小于木箱的動量的變化量【答案】C【解析】【詳解】A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動能增大，由人體生物能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)機械能，機械能不守恒，故A錯誤；BC．系統(tǒng)受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，所以男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒，故B錯誤，C正確；D．由動量定理可知，合外力的沖量等于動量的變化量，所以小孩推力的沖量等于木箱的動量的變化量，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，用輕繩將一條形磁鐵豎直懸掛于O點，在其正下方的水平絕緣桌面上放置一銅質(zhì)圓環(huán)。現(xiàn)將磁鐵從A處由靜止釋放，經(jīng)過B、C到達最低處D，再擺到左側(cè)最高處E，圓環(huán)始終保持靜止。下列說法正確的是（）A.磁鐵在A、E兩處等高B.磁鐵從A到D的過程中，圓環(huán)對桌面的壓力等于圓環(huán)受到的重力C.磁鐵從D到E的過程中，從上往下看，圓環(huán)中感應電流方向為逆時針方向D.磁鐵從D到E的過程中，圓環(huán)受到的摩擦力方向水平向左【答案】C【解析】【詳解】A.由于有部分機械能轉(zhuǎn)化為電能，故在A的高度大于E處高度，A錯誤；B.A到D過程中，圓環(huán)中磁通量增加，圓環(huán)與磁鐵間相互排斥，故圓環(huán)給桌面的壓力大于圓環(huán)受到的重力，故B錯誤；C.磁鐵從D運動到E的過程中，圓環(huán)磁通量向上減少，根據(jù)楞次定律可分析出感應電流方向為逆時針，故C正確；D.磁鐵從D運動到E的過程中，圓環(huán)中的磁通量減少，因此圓滑有向左運動的趨勢，圓環(huán)不動，因此圓環(huán)受到摩擦力方向向右，故D錯誤。故選C。5.圖甲為交流發(fā)電機的示意圖，磁場可視為水平方向的勻強磁場，電阻，線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，輸出的交變電壓隨時間變化的圖像如圖乙所示，不計線圈電阻。以下判斷正確的是（）A.t=0.01s時，穿過線圈平面的磁通量等于零B.電流表的示數(shù)為2AC.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為πrad/sD.時，電刷P的電勢高于電刷Q的電勢【答案】A【解析】【詳解】A．時，線圈平面和磁感線平行，穿過線圈平面的磁通量為零，A正確；B．由圖像可知輸出電壓最大值為輸出電壓有效值為根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流表的示數(shù)為B錯誤；C．根據(jù)圖像可知線圈轉(zhuǎn)動的周期為s，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為C錯誤；D．時，線圈轉(zhuǎn)動一周位置如題圖，根據(jù)右手定則可判斷電流從電刷Q流出，從電刷P流入，所以電刷P的電勢低于電刷Q的電勢，D錯誤。故選A。6.課間活動，一位同學使一紙板做豎直上拋運動，若某一瞬間微風恰好沿水平方向垂直吹到紙板上，請你根據(jù)所學物理知識推算此時紙板所受平均風力大?。ǎㄒ阎埌逵L面積為S，風速大小為，風吹紙板上速度立即減為零，紙板水平位移可忽略，空氣密度為ρ）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設極短時間Δt內(nèi)吹到紙板上的空氣質(zhì)量為Δm，則對這些空氣在垂直紙板的方向上根據(jù)動量定理得解得由牛頓第三定律得故選D。7.質(zhì)量為m、高為2h線框ABCD在磁場邊界的下方h處，始終受到豎直向上的拉力F=2mg作用，從靜止開始運動（上升過程中底邊始終水平，線框平面始終與磁場方向垂直），當AB邊剛進入磁場時，線框的加速度恰好為零，且在DC邊剛進入磁場前的一段時間內(nèi)，線框做勻速運動，線框DC邊剛進入磁場時，速度為AB邊剛進入磁場時速度的。重力加速度為g，下列說法錯誤的是（）A.AB邊剛進入磁場時，線框的速度為B.AB邊剛進入磁場時，線框中安培力的瞬時功率為mgC.AB邊剛進入磁場時，線框受安培力大小mgD.DC邊剛進入磁場時，線框速度大小為【答案】B【解析】【詳解】A．設AB邊剛進入磁場時速度為，根據(jù)動能定理解得故A正確；BC．AB邊剛進入磁場時，線框的加速度恰好為零，則此時安培力的大小為安培力的瞬時功率為故B錯誤、C正確；D．線框DC邊剛進入磁場時速度為故D正確。故選B二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。8.如圖所示的電路，完全相同的燈泡，，電感線圈L的自感系數(shù)很大，電阻可忽略，電源電動勢恒定，內(nèi)阻不計，若下列選項中燈泡不損壞，則說法正確的是（）A.閉合S，逐漸變亮B.閉合S，逐漸變亮C.斷開S，突然更亮，隨后逐漸熄滅D.斷開S，突然更亮，能說明斷電自感能量來源于線圈儲存的能量【答案】BD【解析】【詳解】AB．閉合S，立刻變亮，而因為電感線圈的自感現(xiàn)象，逐漸變亮，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)并聯(lián)電路的特點，電路穩(wěn)定后流過的電流小于流過的電流，斷開S，流過的電流從開始減小，所以突然變亮，也說明斷電自感能量來源于線圈儲存的能量，故C錯誤，D正確。故選BD。9.如圖所示，圖中ab端所接交變電壓u=220sin100πt（V），L1、L2是規(guī)格為“20V10W”的燈泡，現(xiàn)調(diào)節(jié)電阻箱R為某一值時恰好能使兩個燈泡均正常發(fā)光，變壓器為理想變壓器。則（）A.燈泡正常發(fā)光時的電阻為40B.增大R連入電路的阻值，電壓表示數(shù)將減小C.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1D.恰好能使兩個燈泡均正常發(fā)光時電阻箱R的阻值為【答案】AC【解析】【詳解】A．燈泡正常發(fā)光時的電阻為故A正確；B．增大R連入電路的阻值，則副線圈所在電路的電流將減小，根據(jù)理想變壓器原副線圈之間的電流關系可知，原線圈中的電流將減小，則燈泡L1兩端的電壓將減小，電壓表的示數(shù)則會增大，故B錯誤；C．燈泡正常發(fā)光時通過的電流為變壓器原線圈輸入電壓為副線圈輸出電壓為所以原、副線圈匝數(shù)比為故C正確；D．由于變壓器輸入功率等于輸出功率，即解得故D錯誤。故選AC。10.很多人喜歡到健身房騎車鍛煉。如圖某同學根據(jù)所學知識設計了一個發(fā)電測速裝置，自行車后輪置于垂直車身平面向里的勻強磁場中，后輪圓形金屬盤在磁場中轉(zhuǎn)動。已知磁感應強度，圓盤半徑，圓盤電阻不計，導線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連，導線兩端a、b間接一阻值的小燈泡，某次當后輪勻速轉(zhuǎn)動時，用電壓表測得a、b間電壓大小。則（）A.后輪轉(zhuǎn)速越大時，人騎得越輕松B.電壓表的正接線柱應與b相接C.后輪勻速轉(zhuǎn)動10min產(chǎn)生的電能為0.36JD.該自行車后輪邊緣的線速度大小為8m/s【答案】BD【解析】【詳解】A．車速越大，由可知，產(chǎn)生的感應電動勢越大，感應電流越大，由F＝IlB可知，車輪所受安培力越大，而安培力阻礙車輪轉(zhuǎn)動，所以人騎得越不輕松，A錯誤；B．根據(jù)右手定則可判斷輪子邊緣的點等效為電源的負極，則電壓表的正接線柱應與b相接，B正確；C．根據(jù)焦耳定律得Q＝I2Rt由歐姆定律得聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得Q＝21.6JC錯誤；D．由解得D正確。故選BD。三、實驗題：本題共2小題，共16分。11.用如圖所示裝置探究碰撞中的不變量，氣墊導軌水平放置，擋光板寬度為9.0mm，兩滑塊被滑塊間的彈簧（圖中未畫出）彈開后，左側(cè)滑塊通過左側(cè)光電門的時間為0.040s，右側(cè)滑塊通過右側(cè)光電門的時間為0.060s，左側(cè)滑塊質(zhì)量為100g，左側(cè)___________g·m/s，右側(cè)滑塊質(zhì)量為150g，兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和___________。改變滑塊質(zhì)量及碰前物塊速度，重復上述過程，進而尋找碰撞中的不變量。【答案】①.22.5②.0【解析】【詳解】[1]以水平向左為正方向，左側(cè)滑塊的速度為則右側(cè)滑塊的速度為則[2]由以上分析知，兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和12.為監(jiān)測某化工廠污水排放情況，技術人員在該廠排污管末端安裝了如圖甲所示的長方體電磁流量計，長、寬、高分別為a=20cm，b=c=10cm，左右兩端開口，與排污管道聯(lián)通。該裝置上下底面為絕緣體，并在垂直于底面的方向加一豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=0.2T。前后兩個側(cè)面為導體，分別固定兩個電極M、N。當含有正負離子的污水從左向右流經(jīng)該裝置時，M、N兩電極間將產(chǎn)生電勢差U。（1）若使用多用電表的電壓擋測量M、N電極間的電勢差，則與圖甲中M相連的應是多用電表的___________色表筆（選填“紅”或“黑”）：（2）某次測量時，選用多用電表10mV量程的直流電壓擋，表盤示數(shù)如圖乙所示，則M、N電極間的電勢差U=___________mV；（3）若多用電表使用直流電壓擋時，可近似視為理想電壓表，則根據(jù)（2）中測得的電壓值，可估算出污水的速度為___________m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（4）現(xiàn)把多用電表的換擋開關旋至量程適當?shù)闹绷麟娏鲹?，把紅黑表筆正確接至M、N兩個電極，測得電流值為，此時多用電表的內(nèi)阻。由此可估算出污水的電阻率___________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?黑②.5.8③.0.29④.56【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)左手定則，N端聚集正電荷，電勢較高；M端聚集負電荷，電勢較低，故M端接黑表筆。（2）[2]由圖可知，10mV擋，每小格為0.2mV，誤差在十分位上，故讀數(shù)為5.8mV。（3）[3]根據(jù)解得（4）[4]根據(jù)解得四、計算題：本題共3小題，共38分。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0.25m的平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝1Ω，一質(zhì)量m＝20g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好．整個裝置處于磁感應強度B＝0.80T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導軌與金屬棒的電阻不計)．金屬導軌是光滑的，取g＝10m/s2，要保持金屬棒在導軌上靜止，求：(1)通過金屬棒的電流；(2)滑動變阻器R接入電路中的阻值．【答案】(1)0.5A(2)23Ω【解析】【詳解】(1)由題意知金屬棒靜止在金屬軌道上受力平衡，如圖所示：所以F安＝mgsin30°，得F安＝0.1N.解得I＝＝0.5A.(2)設滑動變阻器接入電路的阻值為R0，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E＝I(R0＋r)解得R0＝－r＝23Ω.14.圖中的S是能在紙面內(nèi)的各個方向發(fā)射電子的電子源，所發(fā)射出的電子速率均相同。MN是一塊足夠大的豎直可吸收電子的熒光屏，與電子源S的距離，熒光屏的左側(cè)分布著方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁感強度為B．設電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，問：（1）要使電子源發(fā)射的電子能達到熒光屏，則發(fā)射的電子速率至少要多大？（2）若電子源發(fā)射的電子速率為，熒光屏上被電子擊中的范圍有多大？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）電子沿豎直方向發(fā)射到達右邊最遠，要使電子源發(fā)射的電子能達到熒光屏，則電子的軌道半徑必須滿足根據(jù)聯(lián)立可得（2）若電子源發(fā)射的電子速率為，則電子在磁場中的軌道半徑為電子能擊中熒光屏的距O點上下最遠的電子運動軌跡如圖所示由幾何關系可知，熒光屏被電子擊中的范圍為L15.某同學設計了一個減震器，其簡化的原理如圖所示，一輕彈簧處于水平原長狀態(tài)垂直于勻強磁場邊界放置，右端固定，左端恰與磁場右邊界平齊，勁度系數(shù)為。勻強磁場的磁感應強度，方向垂直于水平面。一寬為，足夠長的單匝矩形硬金屬框abcd固定在一小車上（圖中未畫出小車），右端與小車右端平齊，二者的總質(zhì)量為kg，線框電阻為。使小車帶著金屬框以的速度垂直磁場邊界正對彈簧向右運動，ab邊向右穿過磁場區(qū)域后小車開始壓縮彈簧，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，彈性勢能與壓縮量x的關系為，ab邊第一次通過磁場區(qū)域過程中（不考慮小車所受渦流的影響），進出磁場的加速度比為5：3，線框中產(chǎn)生的焦耳熱J。小車與地面的動摩擦因數(shù)，重力加速度取。求：（1）ab邊剛進入磁場左邊界時感應電流的大??；（2）ab邊剛出磁場右