湖北省云学名校联盟2023-2024学年高二上学期11月期中联考物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 湖北省云学名校联盟2023-2024学年高二上学期11月期中联考物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 514.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-11-26 23:37:45 | ||
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文档简介
湖北省云学名校联盟2023-2024学年高二上学期11月期中联考
物理试卷
考试时间：2023年11月23日10：30~11：45 时长：75分钟 满分：100分
一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项是符合题目要求的，第8~10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．下列说法中正确的是（ ）
A．金属内部的正离子都静止在自己的平衡位置，绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷
B．电动势的定义式是，电动势E的大小与q的大小有关
C．法拉第提出了“力线”的概念，并总结得出法拉第电磁感应定律
D．元电荷是最小的带电单位，任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍
2．图示为A、B两个带电小球周围的电场线分布，如果把这个装置放到“云室”里，让粒子通过这个电场区域，可以看到粒子的运动轨迹，有一个粒子的轨迹如图中曲线ab所示，a为两小球连线的中垂线上的点，b为两小球连线上的点，粒子由a运动到b，则可以判断（ ）
A．A、B两个带电小球带等量异种电荷
B．a点电场强度一定大于b点电场强度
C．由图可以判断射入的粒子带正电荷
D．粒子从a运动到b的过程中，动能一定变大
3．如图所示，将平行板电容器接入恒压电源，电容器的上极板与一个外壳接地的静电计相连。一带电油滴恰好静止在电容器两极板间的P点，现将M板缓慢上移，则（ ）
A．平行板电容器的电势差变大 B．两极板间的场强不变
C．油滴将向下移动 D．P点的电势增大
4．如图是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是（ ）
A．A是黑表笔、B是红表笔
B．当选择开关与3或4相连是欧姆表，测量电阻之前需欧姆调零
C．作电流表时2比1量程大，作电压表时5比6量程小
D．测电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位
5．如图所示，某型号霍尔元件（导电自由电荷为电子），匀强磁场B垂直于霍尔元件竖直向下，工作电源E给电路中提供的电流为I时，产生的霍尔电压为U；元件厚度为d，闭合开关、，下列判断中正确的是（ ）
A．滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表示数将减小
B．增加磁感应强度，电压表示数将减小
C．4点电势比2点电势高
D．此霍尔元件可以把电学量转化为磁学量
6．在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为，电路中的电阻RO为，小型直流电动机M的内阻为。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为。则以下判断中正确的是（ ）
A．电动机的输出功率为14W B．电动机两端的电压为
C．电动机的发热功率为 D．电源输出的电功率为20W
7．2022年6月17日，我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”下水后，将按计划开展系泊试验和航行试验，这是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配置电磁弹射和阻拦装置。航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则（ ）
A．闭合开关S的瞬间，从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向
B．若将电池正负极调换，金属环弹射方向将改变
C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环仍将向左弹射
D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
8．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核（）和粒子（），比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（ ）
A．加速粒子的交流电源的周期较小
B．加速氚核和粒子的交流电源的周期一样大
C．粒子获得的最大动能较大
D．氚核和粒子获得的最大动能一样大
9．如图所示，水平桌面上固定放置一个绝缘光滑圆弧槽，长直导线MN平行于圆弧槽底边．放在圆弧槽上，导线中通有的电流I，整个空间区域存在竖直向上的匀强磁场（图中未画出），MN静止时，MO连线与竖直方向的夹角为，圆弧槽对导线MN的支持力为，与圆心O等高。下列说法正确的是（ ）
A．若仅将电流I缓慢增大一点，则导线MN沿圆弧槽向上运动
B．若仅将磁感应强度大小缓慢增大，导线MN将有可能沿圆弧槽缓慢运动到上方
C．若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转过程中，则先减小后增大
D．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢旋转过程中，则MO连线与竖直方向夹角的最大正切值为
10．如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流I和所受安培力F随时间t变化的图像正确的是（规定电流从M经R到N为正，安培力向左为正）（ ）
A． B．
C． D．
二、实验题：本大题共2小题，共17分。
11．（7分）某实验小组的同学欲测量一组废旧电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：
A．废旧电池组：电动势E约为5V，内阻约为
B．电压表V：量程为0-3V，内阻为
C．电流表A：量程为，内阻约为
D．滑动变阻器R：最大阻值
E．电阻箱：阻值
F．开关S，导线若干
（1）由于电压表量程太小，实验小组利用电压表Ⅴ和电阻箱改装了一个0-5V的电压表（表盘刻度未改），则电阻箱接入电路的阻值应为________；
图甲 图乙
（2）为了比较精确地测量电池组的电动势与内阻，请在虚线框内画出实验电路图，并标明所用器材的代号；
（3）该实验小组的同学利用设计的合理电路测出的数据绘出的图线（U为电压表V的示数，I为电流表A的示数），则电源的电动势________V，内阻________（结果保留两位小数）。
12．（10分）某同学要测量一新材料制成的匀质圆柱体的电阻率。
（1）用游标卡尺测量其长度如图甲，测量其长度为________mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙，测量其直径为________mm；
（3）将多用电表调至“”挡，需先________________，再将两表笔接在新材料两端，发现指针偏转太大，需将多用电表调至________（填“”或“”）挡，重复上述操作，指针静止时如图丙所示，读数为________；
（4）小明同学选择了合适的实验器材，设计了图丁所示电路，再次对新材料电阻进行了测量，操作如下：
①连接电路，将两滑动变阻器调至合适位置；
②闭合开关，断开开关，读出电流表的读数、；
③保持滑片位置不变，闭合，调节至合适位置，分别读出电流表读数和电压表读数U；
④断开所有开关，整理实验器材。
根据上述的测量，可得待测新材料的电阻率为_（用、、、U、d、L表示）。
13．（10分）秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办赛理念，杭州亚运会所有亚运会官方指定用车均为新能源汽车，某新能源车所采用三元锂电池容量为80kwh。该新能源汽车满载时总重，在汽车性能测试的水平公路上行驶时，所受阻力为车总重的倍，能够达到的最大时速为180km/h，当该新能源汽车在水平测试公路上以最大时速行驶时，续航里程为720km，重力加速度。求：
（1）该发动机的最大输出功率P；
（2）若电池的利用效率为85%，则新能源汽车以最大时速匀速行驶时发动机的发热功率。
14．（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，磁场宽度。质量闭合矩形线框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，其中AC长为，AB长为。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。而当AB边到达磁场下边缘GH时，线框的速度大小为，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。（，）求：
（1）线框CD边运动到磁场边界EF时速度的大小；
（2）线圈AB边穿越磁场的过程中通过导线横截面电荷量q；
（3）线圈穿越磁场的过程中产生的焦耳热Q。
15．（18分）如图所示，第一象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场；第四象限内存在沿轴的匀强电场，场强大小为。时刻，粒子从P点以速度平行轴射入电场，第1次通过x轴从Q点进入磁场。已知P点坐标为，粒子质量为m、电荷量为，重力不计。
（1）求粒子经过Q点的速度v；
（2）欲使粒子不从y轴射出磁场，求磁感应强度的最小值；
（3）若磁感应强度，求粒子第5次通过x轴的位置x和时间t。
湖北省云学名校联盟2023-2024学年高二上学期11月期中联考
物理参考答案
1-4：DDCB 5-7：ADD 8．AC 9．AD
10．AD
11、答案：（1）6（2分）
（2）
（3） （2分）
12、答案：（1）（1分）（2）（1分）
（3）短接两表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指在“0”刻度（2分）
（2分）（2分）
（4）（2分）
13、答案：（1）（2）
【解析】
（1）汽车行驶所受阻力（1分）
汽车匀速行驶时，发动机牵引力等于阻力，（1分）
发动机的最大输出功率（1分）
带入数值得（1分）
（2）该新能源汽车以最大时速180km/h行驶路程为720km
所用时间（1分）
电池的有效功率转化为发动机发热功率和机械功率
（2分）
（1分）
解得：（2分）
14、【解析】（1）线框的CD边刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，对线框受力分析，根据受力平衡可得
又
，
联立解得
（2）线圈AB边穿越磁场的过程中，根据
代入数据解得
（3）线框由CD边进入磁场到AB边离开磁场，由能量守恒
其中
联立解得
15、【解析】（1）解析：粒子从P到Q做类平抛运动，轨迹如图所示，
根据动能定理
解得
根据几何关系，解得
（2）Q点到O点的距离，
粒子进入磁场做匀速圆周运动，轨道半径为R，
根据牛顿第二定律，
欲使粒子不从y轴射出磁场，临近状态如图所示
根据几何关系，，解得，解得
（3）粒子进入磁场做匀速圆周运动，轨迹为圆周，轨道半径
返回电场后做类斜抛运动，运动轨迹如图所示
第5次通过x轴时，
粒子在电场中的运动时间，
粒子在磁场中的运动时间，，解得，
物理试卷
考试时间：2023年11月23日10：30~11：45 时长：75分钟 满分：100分
一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项是符合题目要求的，第8~10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．下列说法中正确的是（ ）
A．金属内部的正离子都静止在自己的平衡位置，绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷
B．电动势的定义式是，电动势E的大小与q的大小有关
C．法拉第提出了“力线”的概念，并总结得出法拉第电磁感应定律
D．元电荷是最小的带电单位，任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍
2．图示为A、B两个带电小球周围的电场线分布，如果把这个装置放到“云室”里，让粒子通过这个电场区域，可以看到粒子的运动轨迹，有一个粒子的轨迹如图中曲线ab所示，a为两小球连线的中垂线上的点，b为两小球连线上的点，粒子由a运动到b，则可以判断（ ）
A．A、B两个带电小球带等量异种电荷
B．a点电场强度一定大于b点电场强度
C．由图可以判断射入的粒子带正电荷
D．粒子从a运动到b的过程中，动能一定变大
3．如图所示，将平行板电容器接入恒压电源，电容器的上极板与一个外壳接地的静电计相连。一带电油滴恰好静止在电容器两极板间的P点，现将M板缓慢上移，则（ ）
A．平行板电容器的电势差变大 B．两极板间的场强不变
C．油滴将向下移动 D．P点的电势增大
4．如图是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是（ ）
A．A是黑表笔、B是红表笔
B．当选择开关与3或4相连是欧姆表，测量电阻之前需欧姆调零
C．作电流表时2比1量程大，作电压表时5比6量程小
D．测电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位
5．如图所示，某型号霍尔元件（导电自由电荷为电子），匀强磁场B垂直于霍尔元件竖直向下，工作电源E给电路中提供的电流为I时，产生的霍尔电压为U；元件厚度为d，闭合开关、，下列判断中正确的是（ ）
A．滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表示数将减小
B．增加磁感应强度，电压表示数将减小
C．4点电势比2点电势高
D．此霍尔元件可以把电学量转化为磁学量
6．在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为，电路中的电阻RO为，小型直流电动机M的内阻为。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为。则以下判断中正确的是（ ）
A．电动机的输出功率为14W B．电动机两端的电压为
C．电动机的发热功率为 D．电源输出的电功率为20W
7．2022年6月17日，我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”下水后，将按计划开展系泊试验和航行试验，这是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配置电磁弹射和阻拦装置。航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则（ ）
A．闭合开关S的瞬间，从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向
B．若将电池正负极调换，金属环弹射方向将改变
C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环仍将向左弹射
D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
8．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核（）和粒子（），比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（ ）
A．加速粒子的交流电源的周期较小
B．加速氚核和粒子的交流电源的周期一样大
C．粒子获得的最大动能较大
D．氚核和粒子获得的最大动能一样大
9．如图所示，水平桌面上固定放置一个绝缘光滑圆弧槽，长直导线MN平行于圆弧槽底边．放在圆弧槽上，导线中通有的电流I，整个空间区域存在竖直向上的匀强磁场（图中未画出），MN静止时，MO连线与竖直方向的夹角为，圆弧槽对导线MN的支持力为，与圆心O等高。下列说法正确的是（ ）
A．若仅将电流I缓慢增大一点，则导线MN沿圆弧槽向上运动
B．若仅将磁感应强度大小缓慢增大，导线MN将有可能沿圆弧槽缓慢运动到上方
C．若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转过程中，则先减小后增大
D．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢旋转过程中，则MO连线与竖直方向夹角的最大正切值为
10．如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流I和所受安培力F随时间t变化的图像正确的是（规定电流从M经R到N为正，安培力向左为正）（ ）
A． B．
C． D．
二、实验题：本大题共2小题，共17分。
11．（7分）某实验小组的同学欲测量一组废旧电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：
A．废旧电池组：电动势E约为5V，内阻约为
B．电压表V：量程为0-3V，内阻为
C．电流表A：量程为，内阻约为
D．滑动变阻器R：最大阻值
E．电阻箱：阻值
F．开关S，导线若干
（1）由于电压表量程太小，实验小组利用电压表Ⅴ和电阻箱改装了一个0-5V的电压表（表盘刻度未改），则电阻箱接入电路的阻值应为________；
图甲 图乙
（2）为了比较精确地测量电池组的电动势与内阻，请在虚线框内画出实验电路图，并标明所用器材的代号；
（3）该实验小组的同学利用设计的合理电路测出的数据绘出的图线（U为电压表V的示数，I为电流表A的示数），则电源的电动势________V，内阻________（结果保留两位小数）。
12．（10分）某同学要测量一新材料制成的匀质圆柱体的电阻率。
（1）用游标卡尺测量其长度如图甲，测量其长度为________mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙，测量其直径为________mm；
（3）将多用电表调至“”挡，需先________________，再将两表笔接在新材料两端，发现指针偏转太大，需将多用电表调至________（填“”或“”）挡，重复上述操作，指针静止时如图丙所示，读数为________；
（4）小明同学选择了合适的实验器材，设计了图丁所示电路，再次对新材料电阻进行了测量，操作如下：
①连接电路，将两滑动变阻器调至合适位置；
②闭合开关，断开开关，读出电流表的读数、；
③保持滑片位置不变，闭合，调节至合适位置，分别读出电流表读数和电压表读数U；
④断开所有开关，整理实验器材。
根据上述的测量，可得待测新材料的电阻率为_（用、、、U、d、L表示）。
13．（10分）秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办赛理念，杭州亚运会所有亚运会官方指定用车均为新能源汽车，某新能源车所采用三元锂电池容量为80kwh。该新能源汽车满载时总重，在汽车性能测试的水平公路上行驶时，所受阻力为车总重的倍，能够达到的最大时速为180km/h，当该新能源汽车在水平测试公路上以最大时速行驶时，续航里程为720km，重力加速度。求：
（1）该发动机的最大输出功率P；
（2）若电池的利用效率为85%，则新能源汽车以最大时速匀速行驶时发动机的发热功率。
14．（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，磁场宽度。质量闭合矩形线框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，其中AC长为，AB长为。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。而当AB边到达磁场下边缘GH时，线框的速度大小为，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。（，）求：
（1）线框CD边运动到磁场边界EF时速度的大小；
（2）线圈AB边穿越磁场的过程中通过导线横截面电荷量q；
（3）线圈穿越磁场的过程中产生的焦耳热Q。
15．（18分）如图所示，第一象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场；第四象限内存在沿轴的匀强电场，场强大小为。时刻，粒子从P点以速度平行轴射入电场，第1次通过x轴从Q点进入磁场。已知P点坐标为，粒子质量为m、电荷量为，重力不计。
（1）求粒子经过Q点的速度v；
（2）欲使粒子不从y轴射出磁场，求磁感应强度的最小值；
（3）若磁感应强度，求粒子第5次通过x轴的位置x和时间t。
湖北省云学名校联盟2023-2024学年高二上学期11月期中联考
物理参考答案
1-4：DDCB 5-7：ADD 8．AC 9．AD
10．AD
11、答案：（1）6（2分）
（2）
（3） （2分）
12、答案：（1）（1分）（2）（1分）
（3）短接两表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指在“0”刻度（2分）
（2分）（2分）
（4）（2分）
13、答案：（1）（2）
【解析】
（1）汽车行驶所受阻力（1分）
汽车匀速行驶时，发动机牵引力等于阻力，（1分）
发动机的最大输出功率（1分）
带入数值得（1分）
（2）该新能源汽车以最大时速180km/h行驶路程为720km
所用时间（1分）
电池的有效功率转化为发动机发热功率和机械功率
（2分）
（1分）
解得：（2分）
14、【解析】（1）线框的CD边刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，对线框受力分析，根据受力平衡可得
又
，
联立解得
（2）线圈AB边穿越磁场的过程中，根据
代入数据解得
（3）线框由CD边进入磁场到AB边离开磁场，由能量守恒
其中
联立解得
15、【解析】（1）解析：粒子从P到Q做类平抛运动，轨迹如图所示，
根据动能定理
解得
根据几何关系，解得
（2）Q点到O点的距离，
粒子进入磁场做匀速圆周运动，轨道半径为R，
根据牛顿第二定律，
欲使粒子不从y轴射出磁场，临近状态如图所示
根据几何关系，，解得，解得
（3）粒子进入磁场做匀速圆周运动，轨迹为圆周，轨道半径
返回电场后做类斜抛运动，运动轨迹如图所示
第5次通过x轴时，
粒子在电场中的运动时间，
粒子在磁场中的运动时间，，解得，
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