汕头市实验学校2022-2023学年度第二学期期中质量检测
高二年级物理科参考答案
一、单项选择题
1．【答案】D
【详解】单位换算，陈冬在喷出气体后的最小速度为
根据动量守恒定律得 ， 代入题中数据解得
2．【答案】B
【详解】A．电源的输出功率等于电动机的输入功率，得P出=UI，故A错误；
B．P=IU是电动机消耗的总功率，电源的总功率为IE，内部发热的功率为I2r，所以电源的效率为 ，故B正确。
C．电动机恰好能正常工作，电动机消耗的总功率为P=IU，故C错误；
D．电动机消耗的热功率为P=I2R，而不是IU，故D错误
3．【答案】B
【详解】试题分析：线框进入磁场后，右边切割磁感线运动，产生的感应电流
当 时，；当时，；当时，，之后是左边做切割运动，与右边切割情况类似
4．【答案】C
【详解】电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于不知道质点带正电还是带负电，因此无法确定电场的方向，无法判断电势的高低，故A错误．等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，故B错误．从P到Q过程中运动的方向与电场力的方向之间的夹角是钝角，所以电场力做负功，电势能增加，所以带电质点在P点处的动能比在Q点处大；而在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，故C正确，D错误．故选C．
5．【答案】C
【详解】AD．磁铁在整个下落过程中，由于导体圆环产生感应电流阻碍磁铁的下落，磁铁受到向上的磁场力，故磁铁的机械能减小，设磁铁落地时的速率为，则有，解得故AD错误；
B．磁铁在导体圆环上方下落过程，磁铁原磁场方向向下，通过导体圆环的磁通量增加，根据楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为逆时针方向（俯视圆环）；磁铁在导体圆环下方下落过程，磁铁原磁场方向向下，通过导体圆环的磁通量减少，根据楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为逆时针方向（俯视圆环）；故B错误；
C．磁铁在整个下落过程中，导体圆环产生感应电流阻碍磁铁的下落，磁铁受到圆环的作用力总是竖直向上的，则圆环受到磁铁对它的作用力总是竖直向下的，故C正确。
6．【答案】A
【详解】AB．电磁炉面板可采用陶瓷材料，如果采用金属材料，在交变磁场中产生涡流发热，会使线圈烧毁，故A正确，B错误；
C．用陶瓷器皿作为锅具不能形成涡流，不能对食品加热，故C错误；
D．铝锅、铜锅在电磁炉上也能形成涡流，但由于铝、铜导磁性弱，通过它们的磁场只是一小部分，因此在铝锅、铜锅中形成的涡流远比铁锅中的小，不是不能形成涡流，故D错误.
7．【答案】D
【详解】A．甲图中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可知
粒子获得的最大动能为
所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径R和增大磁感应强度B，增加电压U不能增大最大初动能，故A错误；
B．乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以极板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，低于B板电势，故B错误；
C．丙图中，假如带正电的粒子从右向左运动通过复合场时，电场力竖直向下，根据左手定则，洛伦兹力方向也向下，所以不可能沿直线通过复合场，故C错误；
D．由可得 粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3，则越小，说明比荷越大，故D正确。
8．【答案】A
【详解】A．当温度降低时R2增大，R总增大，根据闭合电路欧姆定律知I总减小，路端电压U=E-I总r
可知路端电压增大，电压表的读数增大，故A错误；
B．电容器的电压UC=E-I总（r＋R1）增大，场强增大，油滴向上移动，故B正确；
C．若环境温度不变，R2阻值不变，当电阻箱R1的阻值增大时，R总增大，根据闭合电路欧姆定律知I总减小，电容器的电压UC=I总R2
UC减小，电容器C的带电荷量Q=UCC可知电荷量减少，故C正确；
D．若R1不变，温度不变，电容器C两极板间的电压不变，当电容器C两极板间的距离增大时
电场强度减小，油滴向下移动，故D正确；
二、多项选择题
9．【答案】BD
【详解】A．血液中的带电粒子除了受到洛伦兹力的作用还受到电场力作用，故A错误；
B．根据左手定则可知，正电粒子向下偏转，所以b处电势比a处电势高，故B正确；
C．当时，达到平衡，此时，故C错误；
D．根据C选项分析可知，血管两侧电压为，故D正确。
10．【答案】BC
【详解】AB．根据左手定则和安培定则可知，在安培力作用下，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，故a、b、c受到的安培力分别如图所示
结合矢量合成法则，故导线a和导线b受到的安培力方向不同，导线a和导线c受到的安培力方向相反，故A错误，B正确；根据安培定则和矢量合成法则可知，O点磁场的磁感应强度方向垂直bc向下，故C正确；
若保持b、c两导线中电流大小不变，方向反向，则O点磁场的磁感应强度变为零，故D错误。
11．【答案】ACD
【详解】A．当开关闭合后，灯泡L1的电压U1=3V，由图乙读出其电流I1=0.25A，则灯泡L1的电阻
，故A正确；
灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由图乙读出其电流I2=I3=0.20A，则，
，故B错误，CD正确。
三、非选择题
12．答案：4.700 （4.699-4.701） A、D、E、G、L 小于
13．答案：（1）C；（2）匀速直线；
（3）③，-0.015（-0.013-0.017）， 0.81 （0.70-0.90）。
14．答案：（1）a=；（2）q=
15．答案：（1）；（2）2.5s；（3）
【详解】（1）小孩从A点滑到B点的运动中机械能守恒，由机械能守恒定律可得
（1分） 代入数据解得
小孩运动到B点时，由牛顿第二定律可得 （1分） 可得
代入数据解得 （1分）
由牛顿第三定律可知，小孩到达B点时对轨道的压力大小为；（1分）
（2）家长抱住小孩的运动中，家长和小孩组成的系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律可得
（2分） 代入数据解得
设家长和小孩组成的系统在水平轨道上从B点滑行到C点的距离为s，由动量定理可得
（1分）
代入数据解得 （1分）
（3）家长抱住小孩的瞬间，小孩和家长组成的系统损失的机械能为 （2分）
代入数据解得 （1分）
16．答案：（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子在平行金属板间做类平抛运动，则有 ①（1分）
qE=ma ③ （1分）
联立解得 ⑤（1分）
（2）根据动能定理
⑥ （1分）
解得粒子到达O点的速度
；⑦ （1分）
则此时速度方向与水平方向夹角为
根据几何关系，粒子在磁场中圆周运动的半径
⑧（1分）
根据洛伦兹力提供向心力
⑨（1分）
联立①②③得
⑩（1分）
（3）粒子在平行金属板间运动时间
（1分）
粒子在磁场中做圆周运动的周期
（1分）
粒子在磁场中运动的轨迹为一圆弧，根据几何关系，这个圆弧对应的圆心角为，粒子在磁场中圆周运动的时间
（1分）
联立⑦⑧ 代入可得
（1分）
则粒子从进入极板到离开磁场过程中运动的总时间
（1分）汕头市实验学校2022-2023学年度第二学期期中质量检测
高二年级物理科试卷
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意要求）
1．2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船发射入轨，6名航天员实现了太空会师，2022年12月4 日晚上20时09分，神舟十四号飞行乘组（陈冬、刘洋和蔡旭哲）完成了所有的既定任务后成功返回地面，其中还包括三次太空行走。如图所示，已知某次陈冬离开空间站太空行走时，连同装备共100kg，在离飞船60m的位置与空间站处于相对静止的状态，装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体，为了能在5min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的变化）：
A．0.10kg
B．0.20kg
C．0.35kg
D．0.40kg
2．机器人的使用开拓了我们的视野，延伸了我们的肢体，增强了我们的力量，提高了我们的工作效率，将人们从繁重的生产劳动中解救出来。如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是：
A．电源的输出功率为I2R
B．电源的效率为
C．电动机消耗的总功率为EI
D．电动机消耗的热功率为UI
3．如图所示，在边长为a的正方形区域内，有以对角线为边界、垂直于纸面的两个匀强磁场，磁感应强度大小相同、方向相反，纸面内一边长为a的正方形导线框沿x轴匀速穿过磁场区域，t＝0时刻恰好开始进入磁场区域，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列选项中能够正确表示电流与位移关系的是：
A． B． C． D．
4．如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电质点（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P，Q是这条轨迹上的两点，据此可知 ：
A．a、b、c三个等势面中，a的电势最高
B．电场中Q点处的电场强度大小比P点处大
C．该带电质点在P点处的动能比在Q点处大
D．该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
5．如图所示，固定的闭合导体圆环水平放置，在它的正上方距水平地面h处有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，最后落在水平地面上。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是:
A．磁铁在整个下落过程中，机械能守恒
B．磁铁在整个下落过程中，圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向（俯视圆环）
C．磁铁在整个下落过程中，圆环受到磁铁对它的作用力总是竖直向下的
D．磁铁落地时的速率等于
6．电磁炉采用感应电流（涡流）的加热原理，其原理图如图所示。它是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变电流。它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。下列关于电磁炉的说法正确的是：
A．电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
B．电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品
C．电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D．电磁炉的锅具一般用铁锅，是因为铝锅、铜锅中不能形成涡流
7．关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，正离子进入后会偏向B板，故A板电势高于B板电势
C．图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是
D．图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大
8．如图所示，电源内阻不可忽略，R1为电阻箱，R2为半导体热敏电阻，阻值随温度的升高而减小，C为电容器，闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，电压表为理想电表，则下列判断不正确的是：
A．若R1不变，当温度降低时电压表的示数减小
B．若R1不变，当温度降低时油滴向上移动
C．若温度不变，当电阻箱R1的阻值增大时，电容器C的电荷量减少
D．若R1不变，温度不变，当电容器C两极板间的距离增大时油滴向下移动
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题意要求。全部选对得6分，选对但不全的3分，有选错的得0分）
9．为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液黏滞情况，可使用图电磁流量计测量血管中血液的流速和流量。如图所示是电磁流量计测量血管中血液流速的示意图，使血管处于磁感应强度为B的匀强磁场中，测得血管两侧电压为U。已知血管的直径为d，假定血管中各处液体的流速稳定时恒为v，忽略重力影响：
A．血液中的带电粒子只受到洛伦兹力的作用
B．b处电势比a处电势高
C．当时，流速趋于稳定
D．血管两侧电压为
10．如图所示，四条长度相等的长直导线a、b、c、d分别处在正方形的四个顶点上，垂直于正方形平面固定放置，O为正方形的中心。现给四条导线通入大小相等的恒定电流，a、b两导线中电流的方向垂直纸面向里，c、d两导线中电流的方向垂直纸面向外。则下列说法正确的是:
A．导线a和导线b受到的安培力相同
B．导线a和导线c受到的安培力方向相反
C．O点磁场的磁感应强度方向垂直bc向下
D．若保持b、c两导线中电流大小不变，方向反向，则O点磁场的磁感应强度方向转过
11．在如图甲所示的电路中，电源电动势为，内阻不计，、、为相同规格的三个小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是:
A．灯泡的电阻为
B．通过灯泡电流是通过灯泡电流的2倍
C．灯泡两端电压是灯泡两端电压的2倍
D．灯泡的电阻为
三、非选择题（本大题有6个小题，共50分，考生按题目要求作答。）
12．（6分）为了测量一精密金属丝的电阻率，某实验小组先用多用表粗测其电阻约为6Ω，
（1）然后用图（b）的螺旋测微器测其直径D=________mm，再用毫米刻度尺测其长度为L。然后进行较准确测量，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下
A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）
B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）
C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）
E．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）
F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）
G．输出电压为3V的直流稳压电源E
H．电阻箱
L．开关S，导线若干
（2）为了测量范围尽可能大一些，则上述器材中应选用的实验器材有________（填器材前序号）
（3）请在虚线框内设计最合理的电路图。
（4）但用该电路电阻的测量值________真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率的表达式________。
13．（10分）如图1为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。
（1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，
还必需的实验器材是 ________。
打点计时器
光电门
天平
刻度尺
（2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做 _______运动。
（3）测得滑块的质量为1kg，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图2所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块A碰后的图线为_______（选填“②”“③”“④”，滑块B碰后的动量为_______kg m/s，滑块A的质量为 kg。（计算结果均保留两位有效数字）
14．（8分）两条平行光滑金属导轨所在平面与水平面夹角为θ，间距为L，导轨顶端连接阻值为R的电阻。导轨处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨平面与磁感线垂直。质量为 m，阻值为r的金属棒开始时被固定在导轨底端，导轨与外接电源相连，使金属棒中通有恒定电流 I。金属棒被松开后沿导轨匀加速上滑，上滑至某处时断开外接电源，又向上滑动距离s后金属棒速度减为零。导轨的电阻不计，已知重力加速度为g，求：
（1）金属棒匀加速上滑的加速度大小a；
（2）减速上滑过程中通过金属棒的电荷量q。
15．（11分）如图所示，滑雪轨道B点的左侧是粗糙的水平轨道，右侧AB是光滑的半径的部分圆弧轨道，B点是圆弧轨道的最低点，水平轨道和圆弧轨道平滑连接。质量的小孩从轨道顶端A点由静止开始下滑，经过B点时被静止的质量的家长抱住，一起滑行到C点（图中未画出）停下，已知A点距水平轨道的高度，人与水平轨道间的动摩擦因数，g取，求：
（1）小孩到达B点时对轨道的压力大小；
（2）大人和小孩从B运动到C所用时间；
（3）家长抱住小孩的瞬间，小孩和家长组成的系统损失的机械能。
16．（15分）如图所示，在一底边长为，底角的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直纸面向外的匀强磁场。边上方有平行金属板，间距为。有一质量为m，电量为q的带正电粒子从金属板左侧边缘，以平行于极板的初速度紧贴上极板入射。经电场偏转后，从O点穿过下极板缝隙进入磁场，恰好从顶点P处离开，不计重力与空气阻力的影响。求：
（1）平行金属板间的电势差U；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）粒子从进入极板到离开磁场过程中运动的总时间t。
