2022-2023学年浙江省金华市十校高二上期末物理试卷含解析

第第页2022-2023学年浙江省金华市十校高二（上）期末物理试卷（含解析）2022-2023学年浙江省金华市十校高二（上）期末物理试卷

一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）

1.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.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、，则、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.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。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.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，电路两端电压恒定，、为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关，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.单匝闭合矩形线框电阻为，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.从到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.“中国天眼”位于贵州的大山深处，是口径球面射电望远镜。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.如图甲所示，电阻为、匝数为匝的线圈图中只画了匝两端、与电阻相连，。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.点的电势低于点的电势

C.回路中电流为

D.时间内通过电阻的电荷量为

13.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，、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，离子在的中点射入经磁场偏转后垂直于向下射出，已知正方形边界的边长为，进入磁场时，两离子间的距离为，已知离子的质量为、电荷量为，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、两离子的比荷相同，则两离子在边界上的出射点间的距离为

C.若、两离子的比荷为：，则、两离子在磁场中运动的时间相等

D.若、两离子从同一点射出磁场区域，则、两离子的比荷之比为：

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.用如图甲所示的实验器材来“探究产生感应电流的条件”

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。

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。

用图乙和图丙“探究感应电流方向的因素”时，

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。

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.将极向下插入与将极向下插入时，电流计的偏转方向相同

16.在“测量金属丝的电阻率”实验中：

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。

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”。

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

电子进入平行板间的速度多大？保留位有效数字

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.航空母舰上的弹射器能将质量为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。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，其工作原理可用图加以说明：光滑导轨、相距为，在、处各被一小段正对绝缘材料隔开，金属部分导轨电阻不计，左端接有电动势为的电源、单刀双掷开关和电容量为的超级电容；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的匀强磁场中。开始时动力杆连带滑块质量为静止于处，质量为的阻尼杆置于贴近的右侧；置于“”处，置于“”处；当电源给超级电容器充满电后，将拨到“”电容器放电，动力杆驱动飞机向右运动，到达时速度刚好为飞机被放飞，接着和相碰两者合二为一成为一“双棒”整体，该“双棒”向右运动到图中未画出后停止，为了使、复位，把打到“”利用恒流源将其推回。已知、棒的接入电阻相同即，试求：

将拨到“”瞬间，飞机的加速度；

飞机被弹射时电容器两端的电压；

在使“双棒”返回到过程中，恒流源输出的能量为多少。

19.如图甲所示，正方形荧光屏与正方形金属板相距水平平行放置，二者的边长均为。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。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、和坐标轴，电子从金属丝发射经小孔沿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与之间。轴与荧光屏的交点为，金属板与荧光屏之间存在磁场图中未画出，其磁感应强度沿轴方向的分量始终为零，沿轴和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、电荷量大小为，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，可认为电子在磁场运动过程中磁感应强度不变。求：

从金属丝发射的电子的初速度大小范围；

时以速度进入磁场的电子打在荧光屏上的位置坐标；

时以与速度进入磁场的两个电子打在荧光屏上时的时间差；

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

答案和解析

1.【答案】

【解析】湿手靠近自动热风干手器时改变了传感器的电容。

故选C。

2.【答案】

【解析】本题考查等量异种电荷电场的特点，掌握等量异种电荷电场的特点是解题的关键，难度不大。

【解答】

如图所示，在等量异种电荷连线的中垂面上，以为圆心的圆周上、两点，场强大小相等，方向相同，A正确，B错误；

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错误。

故选A。

3.【答案】

【解析】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错误；

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错误；

C.电池容量的单位是电荷量单位，C错误；

D.该矫正器充满电所储存的能量约为

D正确。

故选D。

4.【答案】

【解析】充电后的平行板电容器电量不变，根据、及得

改变板间距离，不影响电场强度，所以细线的偏角不变。将板缓慢向右平移一小段距离，小球与板的距离增大，电势差增大，小球的电势升高，但是小球带负电，所以小球的电势能减小。A错误，C正确；

B.根据平衡可知

其中

解得

故B错误；

D.小球受到恒定的电场力及重力，剪断细线后，小球沿细线的延长线做匀加速直线运动。BD错误。

故选C。

5.【答案】

【解析】A.将铜环沿、方向移动，甲图中铜环内的磁通量不变，没有感应电流，乙图中铜环内的磁通量发生变化，有感应电流，故A错误；

B.将铜环绕轴翻转，甲、乙两图中的铜环内磁通量都发生变化，都有感应电流，故B正确；

C.将铜环绕轴、旋转，甲、乙两图中的铜环内的磁通量都不变，故都没有感应电流，故C错误；

D.将铜环沿垂直、方向上下来回移动，甲图中的铜环内的磁通量不变，没有感应电流，乙图中的铜环内的磁通量变化，有感应电流，故D错误。

故选B。

6.【答案】

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

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，故B错误；

C.时刻两支路电流相等，说明小灯泡与线圈的电阻相等，故C正确；

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，故D错误。

故选C。

7.【答案】

【解析】A.时刻穿过线框的磁通量最大，此时线框平面位于中性面，故A错误；

B.线框的感应电动势的最大值为

故B错误；

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

故C正确；

D.从到过程中线框的平均感应电动势为

故D错误。

故选C。

8.【答案】

【解析】A.由牛顿第二定律可得，在极板间的加速度大小

A错误；

B.电子电极间运动时，有

电子离开电极时的动能为

电子离开电极后做匀速直线运动，所以打在荧光屏时，动能大小为，B错误；

C.在极板间受到电场力的冲量大小

C错误；

D.打在荧光屏时，其速度方向与连线夹角的正切

D正确。

故选D。

9.【答案】

【解析】根据题意可知，两棒组成回路，电流相同，故所受安培力合力为零，动量守恒，故任何一段时间内，导体棒的动量改变量跟导体棒的动量改变量总是大小相等、方向相反；根据能量守恒定律可知，的动能减少量等于的动能增加量与回路中产生的焦耳热之和，AB错误；

．、两棒的速度最终相等，设为，根据动量守恒定律可得；对棒，由动量定理有，解得

；根据能量守恒定律，两棒共产生的焦耳热为，D错误，C正确。

故选C。

10.【答案】

【解析】

【分析】

该题考查磁流体发电机相关知识。熟知磁流体发电机工作原理，分析好物理情景，灵活应用公式是解决本题的关键。

稳定时，洛伦兹力等于电场力，由此求解发电机产生的电动势；根据闭合电路欧姆定律可得回路中的电流；根据功率公式和压强公式分析解题即可。

【解答】

A.由左手定则可知，发电通道的上极板为电源的正极，下极板为负极，稳定时，洛伦兹力等于电场力，即：

所以发电机产生的电动势为：，故A错误；

B.根据闭合电路欧姆定律可得回路中的电流为：，故B错误；

C.发电机的输出功率为：，故C正确；

D.矩形发电通道左右端的压强为：，故D错误。

故选C。

11.【答案】

【解析】

【分析】

本题考查对麦克斯韦的电磁理论以及电磁波中的波速、红外线和紫外线的理解，要求能明确各量的决定因素，知道电磁波发现的物理学史。

解答本题应掌握：电磁波在真空中传播的速度为，不同的介质中传播速度不同；明确电磁波的发现经过，知道麦克斯韦的电磁理论的基本内容。

【解答】

A、电磁波只在真空中的传播速度是，故A错误。

B、红外线和紫外线都属于电磁波，且红外线的波长比紫外线的大，故B正确；

C、麦克斯韦提出了完整的电磁场：变化的磁场周围空间产生电场，变化的电场周围空间产生磁场，空间将产生电磁波，但是均匀变化的电场能激发出恒定的磁场，恒定的磁场不会再产生电场，故C错误；

D、德国物理学家赫兹通过实验首先捕捉到电磁波，证实麦克斯韦关于光的电磁理论，故D正确。

12.【答案】

【解析】

【分析】

根据磁场的变化，来判定感应电场的方向；依据楞次定律，来判定感应电流方向，从而确定电势的高低；由电荷量的表达式，结合感应电动势，及，即可求解；根据法拉第电磁感应定律求出回路中感应电动势大小，根据闭合电路欧姆定律求解电流大小。

此题根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，还可以由楞次定律进一步判断感应电动势的方向，基础题目。

【解答】

线圈相当于电源，垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知在线圈位置上感应电场沿逆时针方向，相当于电源的正极，相当于电源的负极，点的电势高于点的电势，故A正确，B错误；

C.由法拉第电磁感应定律得

由闭合电路的欧姆定律得

故C正确；

D.时间内通过电阻的电荷量为，故D错误。

故选AC。

13.【答案】

【解析】解：、离子在电场中加速，由动能定理；

，依题意：束离子在磁场中做匀速圆周运动，，由牛顿第二定律：

联立解得：，故A正确；

B、设离子从边界的点射出磁场，两离子的轨迹如图所示

由几何关系：，

所以若、两离子的比荷相同，则两离子在边界上的出射点间的距离为，故B正确。

C、根据中分析可得离子在磁场中做圆周运动的半径表达式为，由于、两离子的比荷为：，所以，又因为，所以解得

所以、两离子在磁场中的回旋角均为，所以运动时间均为周期，由于两离子比荷不同，所以周期不同、运动时间不同，故C错误。

D、若、两离子从同一点射出磁场，由几何关系得：，解得：。根据项中半径表达式可知：，所以、两离子的比荷之比为：，故D错误。

故选：。

根据题意做出离子的轨迹示意图，然后根据几何关系、动能定理、牛顿第二定律即可求解。

本题考查带电粒子在磁场中的运动，解题的关键做好几何图形，根据几何关系寻找离子的半径。

14.【答案】

【解析】根据可得灯泡电阻

、交流电源电压为，当接通电路Ⅰ时有

接通电路Ⅱ时，由等效法可知

则有，则两个灯泡的功率，故A错误，B正确；

、上消耗的功率

由等效法可得上消耗的功率

即上消耗的功率比的大，故D错误，C正确。

故选BC。

先根据求出小灯泡、的电阻。由欧姆定律求出小灯泡的电流。根据理想变压器的原副线圈电压关系、电流关系，求出小灯泡的电流，从而比较两个灯泡亮度关系。根据与中电流关系，比较它们功率关系。解答本题的关键要掌握理想变压器原副线圈电压关系和电流关系，结合电路构造和欧姆定律列式，即可完成分析。

15.【答案】

【解析】

实物连线如图所示：

原副线圈在接入电路前，应查清其绕制方向，选项A正确；

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，选项B正确；

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，选项C正确；

D.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，故D错误；

故选ABC。

为防止烧坏电表，可用废旧干电池做电源，选项A正确；

为了保护电路，保护电阻应该用一个阻值较大的电阻，选项B错误，D正确；

C.试触电键，发现电流过大立即断开电键，选项C正确；

故选ACD。

为了使得实验现象更明显，则线圈应选择粗导线绕制，且匝数多，选项A正确；

实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，磁通量的变化更快，则感应电流的产生将更加明显，选项B正确，C错误；

D.将极向下插入与将极向下插入时，产生的感应电流方向相反，则电流计的偏转方向相反，选项D错误。

故选AB。

16.【答案】左乙

【解析】实验中用两节干电池供电，则图中的导线端应与“”接线柱连接，电压表测电阻两端的电压，则金属丝的电阻较小，电流表外接误差较小，故端应与“”接线柱连接。为了保护电表，开关闭合前，图中滑动变阻器滑片应置于左端。

做图象可以将剔除偶然误差