浙江省金华市十校2022-2023学年高二（上）期末物理试卷

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浙江省金华市十校2022-2023学年高二（上）期末物理试卷

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

2．（2023高二上·三明期末）如图，在和处分别放置等量异种电荷，以两点连线的中点为圆心、在垂直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D．电势相等，且低于

3．（2022高三上·浙江月考）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

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

4．充电后的平行板电容器的两个极板、竖直正对放置，板间距离为，带电量为。在两极板间有一质量为的带电小球用绝缘细线悬挂于点，静止时，细线向左偏转，如图所示小球可视为试探电荷。下列说法正确的是()

A．若将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

C．若将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

5．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、垂直铜环的平面且通过圆心，为圆环的竖直对称轴。下列说法正确的是()

A．将铜环沿、方向移动，甲、乙两图中的铜环都有感应电流

B．将铜环绕轴翻转，甲、乙两图中的铜环都有感应电流

C．将铜环绕轴、旋转，甲、乙两图中的铜环都有感应电流

D．将铜环沿垂直、方向上下来回移动，甲、乙两图中的铜环都有感应电流

6．（2022高二下·台州期末）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，、为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关K，得到通过两电流传感器的图像如图乙所示，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．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

7．（2022高三上·浙江月考）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，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）

A．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

C．线框转一周外力所做的功为

D．从t=0到t=过程中线框的平均感应电动势为

8．如图所示，示波管由电子枪竖直方向偏转电极、水平方向偏转电极和荧光屏组成。电极的长度为、间距为、极板间电压为，极板间电压为零，电子枪加速电压为。电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后沿方向进入偏转电极。已知电子电荷量为，质量为，则电子()

A．在极板间的加速度大小为

B．打在荧光屏时，动能大小为

C．在极板间受到电场力的冲量大小为

D．打在荧光屏时，其速度方向与连线夹角的正切

9．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。两导体棒、均垂直于导轨静止放置，接触良好。已知导体棒质量为，导体棒质量为，长度均为，电阻均为，其余部分电阻不计。现使导体棒获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。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，导体棒的动能增加量等于导体棒的动能减少量

B．从开始到最终稳定的任意一段时间内，导体棒的动量改变量与导体棒的动量改变量相同

C．从开始到最终稳定的全过程中，通过导体棒的电荷量为

D．从开始到最终稳定的全过程中，两棒共产生的焦耳热为

10．磁流体发电机的原理如左图所示，燃烧室在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，发电通道长为，宽为，高为，高温等离子体的电阻率，外部电路的总电阻为。当开关闭合后，下列说法正确的是()

A．发电机产生的电动势

B．回路电流

C．发电机的输出功率

D．为维持等离子匀速流动，矩形发电通道左右端的压强差

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

11．（2022高二上·金华期末）“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

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

12．（2023高二下·富锦月考）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

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、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加速后从边界水平射入磁场，a离子在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，已知。则下列说法正确的是（）

A．磁场的磁感应强度

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

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

14．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，定值电阻，小灯泡、的规格均为“”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为：和：分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，()

A．与一样亮B．比更亮

C．上消耗的功率比的大D．上消耗的功率比的小

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）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）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

16．在“测量金属丝的电阻率”实验中：

（1）测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图所示，图中的导线端应与选填“”、“”或“”接线柱连接，端应与选填“”、“”或“”接线柱连接。开关闭合前，图中滑动变阻器滑片应置于选填“左”或“右”端。

（2）合上开关，调节滑动变阻器，得到多组和数据。甲同学由每组、数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是选填“甲”或“乙”。

（3）两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流的表头改装成电流表。如图所示，表头两端并联长为的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头满偏，毫安表示数为。改变，重复上述步骤，获得多组、数据，作出图像如图所示。则图像斜率。若要把该表头改装成量程为的电流表，需要把长为的镍铬丝并联在表头两端。结果均保留两位有效数字

四、计算题（本大题共1小题，共9.0分）

17．一个初速度为零的电子在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上都，如图所示，若平行板间的距离，板长，电子的电荷量，电子的质量，不计电子的重力，求

（1）电子进入平行板间的速度多大？保留位有效数字

（2）若电子恰能沿平行板右边缘射出，加在平行板上的电压为多大？

五、综合题（本大题共2小题，共25.0分）

18．（2022高三上·浙江月考）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，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、单刀双掷开关和电容量为C的超级电容；右端接有单刀双掷开关和稳定输出电流的恒流源。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；置于“1”处，置于“3”处；当电源给超级电容器C充满电后，将拨到“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，试求

（1）将拨到“2”瞬间，飞机的加速度；

（2）飞机被弹射时电容器两端的电压U；

（3）在使“双棒”返回到CD过程中，恒流源输出的能量为多少。

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轴方向的分量和随时间周期性变化规律如图乙所示，图中。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）从金属丝发射的电子的初速度大小范围；

（2）时以速度进入磁场的电子打在荧光屏上的位置坐标；

（3）时以v与速度进入磁场的两个电子打在荧光屏上时的时间差；

（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）

答案解析部分

1．【答案】C

【知识点】常见传感器的工作原理及应用

【解析】【解答】AB、如果干手机是由于湿度和温度的变化来工作的话，理论上可以，那么我们可不可以想象一下，这些公共产所的湿度和温度一旦变化，即使没有湿手，干手机还是会工作的，明显不合理，所以AB错误；

CD、人是导体，可以与其它导体构成电容器，根据自动干手机工作特征，湿手靠近干手机电热器工作，手离后电热器停止工作知，湿手靠近干手机相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于湿手靠近改变了电容大小；C正确，D错误。

【分析】手靠近干手机能使机内的传感器工作，是因为改变了传感器的电容，发送启动信号给控制芯片，控制芯片在启动电动机工作和加热装置工作。

2．【答案】A

【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加

【解析】【解答】AB．如图所示，在等量异种电荷连线的中垂面上，以O3为圆心的圆周上A、B两点，场强大小相等，方向相同，A符合题意，B不符合题意；

CD．等量异种电荷连线的中垂面上各点电势相等，且等于电势，CD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据点电荷周围电场的分布以及电场的叠加得出AB两点场强的大小和方向，等量异种点电荷连线中垂线为一等势线。

3．【答案】D

【知识点】电功率和电功

【解析】【解答】A．额定工作状态时的电流为，理论上该矫正器充满电可以连续工作的时间为，A不符合题意；

B．第一次充满电的时间，第一次充满电的时间和可正常工作时间之比约为，B不符合题意；

C．电池容量的单位mAh是电荷量单位，C不符合题意；

D．该矫正器充满电所储存的能量约为D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据电功率的表达式以及电流的定义式得出充满电可以连续工作的时间以及第一次充满电的时间和可正常工作时间之比。

4．【答案】C

【知识点】电容器及其应用；共点力的平衡；电势差与电场强度的关系；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动

5．【答案】B

【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件

6．【答案】C

【知识点】电感器与电容器对交变电流的影响

【解析】【解答】A．闭合开关K的瞬间，线圈由于自感现象，电流慢慢增加到最大，所以乙图中的b曲线表示电流传感器测得的数据，A不符合题意；

B．闭合开关时，电感线圈中电流为零，但由于线圈的自感现象，其自感电动势不为零，B不符合题意；

C．时刻两支路电流相等，说明小灯泡与线圈的电阻相等，C符合题意；

D．由于稳定后两支路电流相等，所以断开开关后，小灯泡不会明显闪亮，而是逐渐熄灭，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】当闭合开关时，由于电感对变化电流的阻碍作用所以其A电流从最大值不断减小，其A2从最小值不断增大；开关闭合时由于电流变化率不等于0所以自感电动势不等于0；当电流稳定时，其两个支路电流相等则电感的电阻等于灯泡的电阻；当断开开关时，其灯泡由于电流等于原来电流所以不能有明显的闪亮。

7．【答案】C

【知识点】法拉第电磁感应定律

【解析】【解答】A．时刻穿过线框的磁通量最大，此时线框平面位于中性面，A不符合题意；

B．线框的感应电动势的最大值为

B不符合题意；

C．线框感应电动势的有效值

根据功能关系可知，线框转一周外力所做的功等于线框消耗的电能，即

C符合题意；

D．从到过程中线框的平均感应电动势为

D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】穿过线框的磁通量最大，电动势反而为零。线框转一周外力所做的功等于线框消耗的电能，由法拉第电磁感应定律求解电动势大小。

8．【答案】D

【知识点】动量定理；带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转

9．【答案】C

【知识点】动量定理；动量守恒定律；电磁感应中的能量类问题

10．【答案】C

【知识点】磁流体发电机

11．【答案】B,D

【知识点】电磁场与电磁波的产生

【解析】【解答】A、电磁波在不同介质中传播速度不同，其在真空中的传播速度是，A错误；

B、红外线波长比紫外线的大，B正确；

C、麦克斯韦认为周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场，空间将产生电磁波，均匀变化的电场激发出恒定的磁场，不会产生电磁波，C错误；

D、赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实力麦克斯韦的电磁理论，D正确。

故答案为：BD。

【分析】本题对电磁理论的理解和应用的考查，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场才能产生变化的磁场，周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场；与机械波相同的是遵循波长、波速、频率的关系公式，区别在于电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，电磁波只能是横波，而机械波可以是横波，也可以是纵波。

12．【答案】A,C

【知识点】闭合电路的欧姆定律；楞次定律；右手定则；法拉第电磁感应定律

【解析】【解答】A、因线圈内方向垂直于纸面向里的磁场在增大，所以感应电流的电场方向垂直于纸面向外，由右手定则可判断感应电流沿逆时针方向，故A符合题意；

B、线圈相当于电源，A相当于电源的正极，B相当于电源的负极，所以A点电势高于B点电势，故B不符合题意；

C、由法拉第电磁感应定律得：，由闭合电路欧姆定律得：，故C符合题意；

D、0.1s时间内通过R的电荷量为：，故D不符合题意。

故答案为：AC

【分析】根据楞次定律、右手定则判断感应电流方向，比较电势高低；根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律求电流；根据电流定义式求电量。

13．【答案】A,B

【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动

【解析】【解答】A、加速电场：

由a离子从EH边进入，从HG离开知道，a离子在磁场的运动半径为R，由洛伦兹力提供向心力，

r=R

联立解得，A正确；

B、若a、b两离子的比荷相同，则两离子在磁场的运动半径相同，轨迹如图所示，

由几何关系知：

所以两离子在边界HG上的出射电间的距离为B正确；

C、由，两离子的比荷为1：4，所以T1：T2=4：1，由两离子的轨迹图知，，离子在磁场的运动时间，a离子、离子在磁场的运动时间比，C错误；

D、若离子a、b从同一点射出磁场区域，由几何关系知：解得R1=1.25R，由A项知，，，D错误。

故答案为：AB。

【分析】本题难度不高，主要考查带电离子在加速电场、偏转磁场的作用下的运动对运动基本规律的考查，要求学生要熟悉在偏转磁场中，由洛伦兹力提供向心力思路解决问题，带电粒子在磁场中的运动时间由磁场轨迹对应的圆心角大小决定。本题对两个离子运动时间的比较，学生要先求出关于运动时间的通式，方能比较。

14．【答案】B,C

【知识点】电功率和电功；电能的输送；变压器的应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用

15．【答案】（1）；ABC

（2）ACD；AB

【知识点】研究电磁感应现象

【解析】【解答】（1）①实物连线如下图所示：

②D、原线圈中的铁芯可以增大磁通量。使感应电流增大，实验现象更明显，铁芯是必不可少的，D错误，ABC正确，故答案为：ABC。

（2）①B、为了保护电路，保护电阻应该用一个阻值较大的电阻，B错误，ACD正确；

②A、为了使实验现象更明显，线圈应该选择粗导线绕制，且匝数多，导线的电阻小，电流大，电流计偏转角度大，现象较明显。

BC、实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，磁通量变化得更快，则感应电流的产生将更加明显，B正确，C错误。

D、将N极向下插入与将S极向下插入时，产生的感应电流方向相反，则电流计的偏转方向相反，D错误。

【分析】本题考查“实验：探究感应电流方向的因素“，感应电流的方向与线圈的绕制方向、与磁极的插入和拔出方向都有关，而感应电流的大小由线圈的阻值、插入磁极或拔出磁极的快慢有关。

16．【答案】（1）0.6；0.6；左

（2）乙

（3）0.21；0.26

【知识点】导体电阻率的测量

17．【答案】（1）解：电子在加速电场中运动过程，根据动能定理得

得

代入数据解得

（2）解：电子进入偏转电场后做类平抛运动，在平行板间的加速度为

电子的竖直分位移为

电子的水平分位移为

联立解得

代入数据解得

【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转

18．【答案】（1）解：将拨到“2”瞬间，此时电容器两极板间电压等于，电路中电流为

动力杆受到的安培力为

由牛顿第二定律可得

（2）解：对a根据动量定理有

将拨到“2”瞬间电容

达到CD处时电容

运动过程减少的电荷量

联立解得

（3）解：对ab两棒碰撞后由动量定理可得

对ab两棒碰撞后的位移为

解得

恒流源输出的能量为

【知识点】动量定理；导体切割磁感线时的感应电动势

【解析】【分析】（1）将拨到“2”瞬间，电容器相当于电源，电路中有电流，动力杆受安培力。由牛顿第二定律求解加速度大小。

（2）由动量定理可以求解电路通过的电荷量，结合电容定义式，分别求出放电前后电容电压即可。

（3）恒流源输出的能量用于克服安培力做功，安培力做功大小即为恒流源输出的能量大小。

19．【答案】（1）解：令电子加速过程始末速度分别为，，则有

根据题意，在v与之间，解得

（2）解：电子在磁感应强度作用下有

解得

根据图乙可知，在时以速度进入磁场的电子，磁感应强度沿x轴和y轴方向的分量和均为，根据左手定则可知，此时的使得电子沿y轴负向偏转，使得电子沿x轴正向偏转，由于

可知，电子能够打在荧光屏上，z轴坐标

x轴坐标

y轴坐标

则电子打在荧光屏上的位置坐标为。

（3）解：电子在磁场中圆周运动的周期

时，等于0，为，根据左手定则可知，此时的使得电子沿y轴正向偏转，电子速度为v时

解得

根据上述，结合几何关系可知，电子度为v时，打在荧光屏之前的轨迹对应的圆心角为，电子度为时，打在荧光屏之前的轨迹对应的圆心角为，则两个电子打在荧光屏上时的时间差为

解得

（4）解：定性画出电子在荧光屏上出现的位置如图中正方形内部实线所示

【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在匀强磁场中的运动

【解析】【分析】本题难度高，计算量大，对学生的空间想象能力、综合应用能力要求高。

（1）本小题考查带电粒子在加速电场中的运动，利用动能定理，即可知道电子的初速度，从而知道初速度的取值范围了。

（2）本小题要求学生的空间想象能力强，通过计算知道电子向x轴正方向、向y轴负方向偏转的半径大小，知道电子对应在Z轴的坐标，判断电子打在荧光屏的位置，利用该位置在x轴、y轴的投影而计算出对应的坐标值。

（3）不同速度的电子进入同一磁场后，根据轨迹判断电子在有界磁场的运动轨迹对应的圆心角，从而计算运动时间。

（4）图略

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浙江省金华市十校2022-2023学年高二（上）期末物理试卷

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

【答案】C

【知识点】常见传感器的工作原理及应用

【解析】【解答】AB、如果干手机是由于湿度和温度的变化来工作的话，理论上可以，那么我们可不可以想象一下，这些公共产所的湿度和温度一旦变化，即使没有湿手，干手机还是会工作的，明显不合理，所以AB错误；

CD、人是导体，可以与其它导体构成电容器，根据自动干手机工作特征，湿手靠近干手机电热器工作，手离后电热器停止工作知，湿手靠近干手机相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于湿手靠近改变了电容大小；C正确，D错误。

【分析】手靠近干手机能使机内的传感器工作，是因为改变了传感器的电容，发送启动信号给控制芯片，控制芯片在启动电动机工作和加热装置工作。

2．（2023高二上·三明期末）如图，在和处分别放置等量异种电荷，以两点连线的中点为圆心、在垂直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D．电势相等，且低于

【答案】A

【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加

【解析】【解答】AB．如图所示，在等量异种电荷连线的中垂面上，以O3为圆心的圆周上A、B两点，场强大小相等，方向相同，A符合题意，B不符合题意；

CD．等量异种电荷连线的中垂面上各点电势相等，且等于电势，CD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据点电荷周围电场的分布以及电场的叠加得出AB两点场强的大小和方向，等量异种点电荷连线中垂线为一等势线。

3．（2022高三上·浙江月考）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

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

【答案】D

【知识点】电功率和电功

【解析】【解答】A．额定工作状态时的电流为，理论上该矫正器充满电可以连续工作的时间为，A不符合题意；

B．第一次充满电的时间，第一次充满电的时间和可正常工作时间之比约为，B不符合题意；

C．电池容量的单位mAh是电荷量单位，C不符合题意；

D．该矫正器充满电所储存的能量约为D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据电功率的表达式以及电流的定义式得出充满电可以连续工作的时间以及第一次充满电的时间和可正常工作时间之比。

4．充电后的平行板电容器的两个极板、竖直正对放置，板间距离为，带电量为。在两极板间有一质量为的带电小球用绝缘细线悬挂于点，静止时，细线向左偏转，如图所示小球可视为试探电荷。下列说法正确的是()

A．若将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

C．若将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

【答案】C

【知识点】电容器及其应用；共点力的平衡；电势差与电场强度的关系；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动

5．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、垂直铜环的平面且通过圆心，为圆环的竖直对称轴。下列说法正确的是()

A．将铜环沿、方向移动，甲、乙两图中的铜环都有感应电流

B．将铜环绕轴翻转，甲、乙两图中的铜环都有感应电流

C．将铜环绕轴、旋转，甲、乙两图中的铜环都有感应电流

D．将铜环沿垂直、方向上下来回移动，甲、乙两图中的铜环都有感应电流

【答案】B

【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件

6．（2022高二下·台州期末）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，、为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关K，得到通过两电流传感器的图像如图乙所示，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．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

【答案】C

【知识点】电感器与电容器对交变电流的影响

【解析】【解答】A．闭合开关K的瞬间，线圈由于自感现象，电流慢慢增加到最大，所以乙图中的b曲线表示电流传感器测得的数据，A不符合题意；

B．闭合开关时，电感线圈中电流为零，但由于线圈的自感现象，其自感电动势不为零，B不符合题意；

C．时刻两支路电流相等，说明小灯泡与线圈的电阻相等，C符合题意；

D．由于稳定后两支路电流相等，所以断开开关后，小灯泡不会明显闪亮，而是逐渐熄灭，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】当闭合开关时，由于电感对变化电流的阻碍作用所以其A电流从最大值不断减小，其A2从最小值不断增大；开关闭合时由于电流变化率不等于0所以自感电动势不等于0；当电流稳定时，其两个支路电流相等则电感的电阻等于灯泡的电阻；当断开开关时，其灯泡由于电流等于原来电流所以不能有明显的闪亮。

7．（2022高三上·浙江月考）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，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）

A．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

C．线框转一周外力所做的功为

D．从t=0到t=过程中线框的平均感应电动势为

【答案】C

【知识点】法拉第电磁感应定律

【解析】【解答】A．时刻穿过线框的磁通量最大，此时线框平面位于中性面，A不符合题意；

B．线框的感应电动势的最大值为

B不符合题意；

C．线框感应电动势的有效值

根据功能关系可知，线框转一周外力所做的功等于线框消耗的电能，即

C符合题意；

D．从到过程中线框的平均感应电动势为

D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】穿过线框的磁通量最大，电动势反而为零。线框转一周外力所做的功等于线框消耗的电能，由法拉第电磁感应定律求解电动势大小。

8．如图所示，示波管由电子枪竖直方向偏转电极、水平方向偏转电极和荧光屏组成。电极的长度为、间距为、极板间电压为，极板间电压为零，电子枪加速电压为。电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后沿方向进入偏转电极。已知电子电荷量为，质量为，则电子()

A．在极板间的加速度大小为

B．打在荧光屏时，动能大小为

C．在极板间受到电场力的冲量大小为

D．打在荧光屏时，其速度方向与连线夹角的正切

【答案】D

【知识点】动量定理；带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转

9．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。两导体棒、均垂直于导轨静止放置，接触良好。已知导体棒质量为，导体棒质量为，长度均为，电阻均为，其余部分电阻不计。现使导体棒获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。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，导体棒的动能增加量等于导体棒的动能减少量

B．从开始到最终稳定的任意一段时间内，导体棒的动量改变量与导体棒的动量改变量相同

C．从开始到最终稳定的全过程中，通过导体棒的电荷量为

D．从开始到最终稳定的全过程中，两棒共产生的焦耳热为

【答案】C

【知识点】动量定理；动量守恒定律；电磁感应中的能量类问题

10．磁流体发电机的原理如左图所示，燃烧室在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，发电通道长为，宽为，高为，高温等离子体的电阻率，外部电路的总电阻为。当开关闭合后，下列说法正确的是()

A．发电机产生的电动势

B．回路电流

C．发电机的输出功率

D．为维持等离子匀速流动，矩形发电通道左右端的压强差

【答案】C

【知识点】磁流体发电机

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

11．（2022高二上·金华期末）“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

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

【答案】B,D

【知识点】电磁场与电磁波的产生

【解析】【解答】A、电磁波在不同介质中传播速度不同，其在真空中的传播速度是，A错误；

B、红外线波长比紫外线的大，B正确；

C、麦克斯韦认为周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场，空间将产生电磁波，均匀变化的电场激发出恒定的磁场，不会产生电磁波，C错误；

D、赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实力麦克斯韦的电磁理论，D正确。

故答案为：BD。

【分析】本题对电磁理论的理解和应用的考查，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场才能产生变化的磁场，周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场；与机械波相同的是遵循波长、波速、频率的关系公式，区别在于电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，电磁波只能是横波，而机械波可以是横波，也可以是纵波。

12．（2023高二下·富锦月考）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

【答案】A,C

【知识点】闭合电路的欧姆定律；楞次定律；右手定则；法拉第电磁感应定律

【解析】【解答】A、因线圈内方向垂直于纸面向里的磁场在增大，所以感应电流的电场方向垂直于纸面向外，由右手定则可判断感应电流沿逆时针方向，故A符合题意；

B、线圈相当于电源，A相当于电源的正极，B相当于电源的负极，所以A点电势高于B点电势，故B不符合题意；

C、由法拉第电磁感应定律得：，由闭合电路欧姆定律得：，故C符合题意；

D、0.1s时间内通过R的电荷量为：，故D不符合题意。

故答案为：AC

【分析】根据楞次定律、右手定则判断感应电流方向，比较电势高低；根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律求电流；根据电流定义式求电量。

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、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加速后从边界水平射入磁场，a离子在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，已知。则下列说法正确的是（）

A．磁场的磁感应强度

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

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

【答案】A,B

【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动

【解析】【解答】A、加速电场：

由a离子从EH边进入，从HG离开知道，a离子在磁场的运动半径为R，由洛伦兹力提供向心力，

r=R

联立解得，A正确；

B、若a、b两离子的比荷相同，则两离子在磁场的运动半径相同，轨迹如图所示，

由几何关系知：

所以两离子在边界HG上的出射电间的距离为B正确；

C、由，两离子的比荷为1：4，所以T1：T2=4：1，由两离子的轨迹图知，，离子在磁场的运动时间，a离子、离子在磁场的运动时间比，C错误；

D、若离子a、b从同一点射出磁场区域，由几何关系知：解得R1=1.25R，由A项知，，，D错误。

故答案为：AB。

【分析】本题难度不高，主要考查带电离子在加速电场、偏转磁场的作用下的运动对运动基本规律的考查，要求学生要熟悉在偏转磁场中，由洛伦兹力提供向心力思路解决问题，带电粒子在磁场中的运动时间由磁场轨迹对应的圆心角大小决定。本题对两个离子运动时间的比较，学生要先求出关于运动时间的通式，方能比较。

14．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，定值电阻，小灯泡、的规格均为“”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为：和：分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，()

A．与一样亮B．比更亮

C．上消耗的功率比的大D．上消耗的功率比的小

【答案】B,C

【知识点】电功率和电功；电能的输送；变压器的应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用

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）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）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

【答案】（1）；ABC

（2）ACD；AB

【知识点】研究电磁感应现象

【解析】【解答】（1）①实物连线如下图所示：

②D、原线圈中的铁芯可以增大磁通量。使感应电流增大，实验现象更明显，铁芯是必不可少的，D错误，ABC正确，故答案为：ABC。

（2）①B、为了保护电路，保护电阻应该用一个阻值较大的电阻，B错误，ACD正确；

②A、为了使实验现象更明显，线圈应该选择粗导线绕制，且匝数多，导线的电阻小，电流大，电流计偏转角度大，现象较明显。

BC、实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，磁通量变化得更快，则感应电流的产生将更加明显，B正确，C错误。

D、将N极向下插入与将S极向下插入时，产生的感应电流方向相反，则电流计的偏转方向相反，D错误。

【分析】本题考查“实验：探究感应电流方向的因素“，感应电流的方向与线圈的绕制方向、与磁极的插入和拔出方向都有关，而感应电流的大小由线圈的阻值、插入磁极或拔出磁极的快慢有关。

16．在“测量金属丝的电阻率”实验中：

（1）测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图所示，图中的导线端应与选填“”、“”或“”接线柱连接，端应与选填“”、“”或“”接线柱连接。开关闭合前，图中滑动变阻器滑片应置于选填“左”或“右”端。

（2）合上开关，调节滑动变阻器，得到多组和数据。甲同学由每组、数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是选填“甲”或“乙”。

（3）两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流的表头改装成电流表。如图所示，表头两端并联长为的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头满偏，毫安表示数为。改变，重复上述步骤，获得多组、数据，作出图像如图所示。则图像斜率。若要把该表头改装成量程为的电流表，需要把长为的镍铬丝并联在表头两端。结果均保留两位有效数字

【答案】（1）0.6；0.6；左

（2）乙

（3）0.21；0.26

【知识点】导体电阻率的测量

四、计算题（本大题共1小题，共9.0分）

17．一个初速度为零的电子在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上都，如图所示，若平行板间的距离，板长，电子的电荷量，电子的质量，不计电子的重力，求

（1）电子进入平行板间的速度多大？保留位有效数字

（2）若电子恰能沿平行板右边缘射出，加在平行板上的电压为多大？

【答案】（1）解：电子在加速电场中运动过程，根据动能定理得

得

代入数据解得

（2）解：电子进入偏转电场后做类平抛运动，在平行板间的加速度为

电子的竖直分位移为

电子的水平分位移为

联立解得

代入数据解得

【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转

五、综合题（本大题共2小题，共25.0分）

18．（2022高三上·浙江月考）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，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，