浙江省杭州第四中學(xué)（下沙校區(qū)）2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題（原卷版+解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

2．答題前，在答題卷上填寫班級(jí)、姓名、試場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)，并填涂卡號(hào)。
3．所有答案必須寫在答題卷上，寫在試題卷上無(wú)效。
4．考試結(jié)束，只上交答題卷。
選擇題部分
一、選擇題（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）
1. 關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說法中正確的是（）
A. 變化的電場(chǎng)一定在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)
B. 各種頻率的電磁波在真空中以不同的速度傳播
C. 電磁波和機(jī)械波都依賴于介質(zhì)才能傳播
D. 麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲最先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
【答案】D
【解析】
【詳解】A．變化的電場(chǎng)一定在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，周期性變化的電場(chǎng)才會(huì)在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．各種頻率的電磁波在真空中傳播的速度相同，等于光速，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。
C．電磁波可以在真空中傳播，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲最先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，選項(xiàng)D正確。
故選D。
2. 有一接地的導(dǎo)體球殼，如圖所示，球心處放一點(diǎn)電荷q，達(dá)到靜電平衡時(shí)，則( )
A. q的電荷量變化時(shí)，球殼外電場(chǎng)隨之改變
B. q在球殼外產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
C. 球殼內(nèi)、外表面的電荷在殼外的合場(chǎng)強(qiáng)為零
D. q與球殼內(nèi)表面的電荷在殼外的合場(chǎng)強(qiáng)為零
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由于球殼接地，在靜電平衡后，球殼與大地是等勢(shì)體，所以球殼外的電場(chǎng)為0，不隨q的變化發(fā)生變化，A錯(cuò)誤；
B．平衡狀態(tài)后，q與球殼內(nèi)表面的電荷在殼外的合場(chǎng)強(qiáng)為零，q單獨(dú)在球殼外產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，B錯(cuò)誤；
C D．金屬球殼外表面接地，所以球殼外表面不帶電，內(nèi)表面帶與q相反電性的電荷，當(dāng)?shù)竭_(dá)靜電平衡狀態(tài)后，q與球殼內(nèi)表面的電荷在殼外的合場(chǎng)強(qiáng)為零，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
3. 如圖所示，將帶正電的甲球放在不帶電的乙球左側(cè)，兩球在空間形成了穩(wěn)定的靜電場(chǎng)，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等差等勢(shì)線。A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱，則（）
A. A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相同
B. C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
C. 正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電勢(shì)能減小
D. 負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢(shì)能增大
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由電場(chǎng)線和等勢(shì)面的圖線可知A點(diǎn)與C點(diǎn)在一個(gè)等勢(shì)面上，再根據(jù)“沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低”的特點(diǎn)可知，C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，所以A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；
B．因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度是矢量，C點(diǎn)與D點(diǎn)方向不同，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故B錯(cuò)誤；
C．由電場(chǎng)線和等勢(shì)面的圖線可知A點(diǎn)與C點(diǎn)在一個(gè)等勢(shì)面上，再根據(jù)“沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低”的特點(diǎn)可知，C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，所以
即
由可知，電場(chǎng)力做正功，所以正電荷在A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電勢(shì)能減小，故C正確。
D．因?yàn)镃、D關(guān)于AB對(duì)稱，即C、D在同一等勢(shì)面上，所以負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢(shì)能不變，故D錯(cuò)誤。
故選C。
4. 如圖甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q（圖中未畫出），O、A、B為軸上三點(diǎn)。放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的靜電力與其所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示。以x軸的正方向?yàn)殪o電力的正方向，則（）
A. 點(diǎn)電荷Q一定為正電荷
B. 點(diǎn)電荷Q在A、B之間
C. 點(diǎn)電荷Q在A、O之間
D. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
【答案】B
【解析】
【詳解】ABC．由圖乙知，正的試探電荷放在A點(diǎn)和負(fù)的試探電荷放在B點(diǎn)所受的靜電力的方向都沿x軸的正方向，說明點(diǎn)電荷Q為負(fù)電荷且在A、B之間，故AC錯(cuò)誤，B正確；
D．由圖像的斜率
可知
故D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 如圖所示，兩相同燈泡A1、A2，A1與一理想二極管D連接，線圈L的直流電阻不計(jì)．下列說法正確的是
A 閉合開關(guān)S后，A1會(huì)逐漸變亮
B. 閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，A1、A2亮度相同
C. 斷開S的瞬間，a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)低
D. 斷開S的瞬間，A1會(huì)逐漸熄滅
【答案】C
【解析】
【分析】對(duì)于二極管來(lái)說具有單向?qū)щ娦?，而?duì)于線圈來(lái)講通直流阻交流，通低頻率交流阻高頻率交流；
【詳解】A、閉合開關(guān)S后，因線圈自感，但兩燈和線圈不是串聯(lián)的關(guān)系，則兩燈立刻亮，故A錯(cuò)誤；
B、閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，因線圈L的直流電阻不計(jì)，,所以A1與二極管被短路，導(dǎo)致燈泡A1不亮，而A2將更亮，因此A1、A2亮度度不同，故B錯(cuò)誤；
CD、斷開S的瞬間，A2會(huì)立刻熄滅，線圈L與燈泡A1及二極管構(gòu)成回路，因線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，a端的電勢(shì)低于b端，但二極管具有單向?qū)щ娦?，所以回路沒有感應(yīng)電流，A1也是立即熄滅，故D錯(cuò)誤，C正確；
故選C．
【點(diǎn)睛】記住自感線圈對(duì)電流突變時(shí)的阻礙：閉合開關(guān)瞬間L相當(dāng)于斷路，穩(wěn)定后L相當(dāng)于一段導(dǎo)線，斷開瞬間L相當(dāng)于電源，注意二極管的單向?qū)щ娦裕?br>6. 在同一平面內(nèi)有互相絕緣的三根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線ab、cd、ef圍成一個(gè)等邊三角形，一根導(dǎo)線通過的電流大小相等，方向如圖所示，O點(diǎn)為等邊三角形的中心，M、N兩點(diǎn)分別為O點(diǎn)關(guān)于導(dǎo)線ab、cd的對(duì)稱點(diǎn)．已知O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bl，M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2．若轍去導(dǎo)線ef，保持導(dǎo)線ab、cd中的電流不變，則此時(shí)N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】設(shè)每根導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，ef、cd的電流在M點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B'0，則在O點(diǎn)有B1=B0，在M點(diǎn)有：
撤去導(dǎo)線ef后，在N點(diǎn)有
聯(lián)立各式可得：
故選D.
7. 如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為30 V，內(nèi)電阻為1 Ω，一個(gè)標(biāo)有“6 V,12 W”的電燈與一個(gè)繞線電阻為2 Ω的電動(dòng)機(jī)串聯(lián)．開關(guān)閉合后，電路中的電燈正常發(fā)光，則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為( )
A. 36 WB. 44 W
C. 48 WD. 60 W
【答案】A
【解析】
【詳解】電路中電燈正常發(fā)光，所以UL＝6 V，則電路中電流為，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓UM＝E－Ir－UL＝30 V－2×1 V－6 V＝22 V，則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P出＝P電－P熱＝UMI－I2RM＝22×2 W－4×2 W＝36 W.
A．36 W與計(jì)算結(jié)果相符，A正確．
B．44 W與計(jì)算結(jié)果不符，B錯(cuò)誤．
C．48 W與計(jì)算結(jié)果不符，C錯(cuò)誤．
D．60 W與計(jì)算結(jié)果不符，D錯(cuò)誤．
8. 在冰壺比賽中，某隊(duì)員利用紅壺去碰撞對(duì)方的藍(lán)壺，兩者在大本營(yíng)中心發(fā)生對(duì)心碰撞如圖（a）所示，碰撞前、后兩壺運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖（b）中實(shí)線所示，其中紅壺碰撞前后的圖線平行，兩冰壺質(zhì)量相等，則（）
A. 兩壺發(fā)生了彈性碰撞
B. 碰后藍(lán)壺速度為0.8m/s
C. 碰后藍(lán)壺移動(dòng)的距離為2.4m
D. 碰后紅壺所受摩擦力小于藍(lán)壺所受摩擦力
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】AB．由圖可知，碰前紅壺的速度v0＝1.0m/s，碰后速度為v′0＝0.2m/s，碰后紅壺沿原方向運(yùn)動(dòng)，設(shè)碰后藍(lán)壺的速度為v，取碰撞前紅壺的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律可得
mv0＝mv′0+mv
代入數(shù)據(jù)解得
v＝0.8m/s
由于
碰撞過程機(jī)械能有損失，碰撞為非彈性碰撞，A錯(cuò)誤，B正確；
C．根據(jù)速度圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，可得，碰后藍(lán)壺移動(dòng)的位移大小
C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)圖象斜率表示加速度，可知碰后紅壺的加速度大于藍(lán)壺的加速度，兩者的質(zhì)量相等，由牛頓第二定律可知，碰后紅壺所受摩擦力大于藍(lán)壺所受的摩擦力，D錯(cuò)誤。
故選B。
9. 如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，電阻，各電表均為理想交流電表。原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）
A. 副線圈輸出電壓的頻率為5Hz
B. 電壓表的示數(shù)為22V
C. 電阻R消耗的電功率為22W
D. 電流表的示數(shù)為1A
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A．由乙圖可知原線圈的周期為T=0.02s，原副線圈的頻率一樣為，所以A錯(cuò)誤；
B．電壓表的示數(shù)為有效值，由變壓器電壓與匝數(shù)成正比的規(guī)律，可知電壓表的示數(shù)為
所以B錯(cuò)誤；
C．電阻R消耗的電功率為
所以C正確；
D．由變壓器功率規(guī)律有
，
解得
所以D錯(cuò)誤；
故選C。
10. 一重力不計(jì)的帶電粒子以初速度先后穿過寬度相同且緊鄰在一起的有明顯邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，如圖甲所示，電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子總共做功；若把電場(chǎng)和磁場(chǎng)正交疊加，如圖乙所示，粒子仍以的初速度穿過疊加場(chǎng)區(qū)對(duì)粒子總共做功，比較、的絕對(duì)值大?。? ）
A. B.
C. D. 可能也可能
【答案】B
【解析】
【詳解】不論帶電粒子帶何種電荷，由于
所以電場(chǎng)力qE大于洛倫茲力qBv0，根據(jù)左手定則判斷可知：洛倫茲力存在與電場(chǎng)力方向相反的分力，所以帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移比重疊時(shí)的偏轉(zhuǎn)位移大，所以不論粒子帶何種電性，甲中帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)位移一定大于乙中的偏轉(zhuǎn)位移，且洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功，只有電場(chǎng)力做功，所以一定是
W1＞W(wǎng)2
故選B。
11. 如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的銅棒ab，用長(zhǎng)度也為l的兩根輕導(dǎo)線水平懸吊在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，未通電時(shí)，銅棒靜止，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度為θ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。則（）
A. 棒中電流的方向?yàn)閎→aB. 棒中電流的大小為
C. 棒中電流的大小為D. 若只增大輕導(dǎo)線的長(zhǎng)度，則θ角變大
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A．根據(jù)導(dǎo)體棒受到的安培力方向可知，電流的方向由a到b，A錯(cuò)誤；
BC．根據(jù)動(dòng)能定理可知
解得
C錯(cuò)誤B正確；
D．根據(jù)B可知，最大偏轉(zhuǎn)角與導(dǎo)線的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。
故選B
12. 如圖所示，邊長(zhǎng)為a電阻為R的正方形導(dǎo)體框水平放置，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與水平面成角斜向下，導(dǎo)體框可分別繞mn和ef軸以相同角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是（）
A. 導(dǎo)體框繞ef軸轉(zhuǎn)動(dòng)比繞mn軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體框發(fā)熱功率小
B. 導(dǎo)體框繞ef軸轉(zhuǎn)動(dòng)與繞mn軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體框的發(fā)熱功率一樣大
C. 從圖示位置導(dǎo)體框繞ef軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過比繞mn軸轉(zhuǎn)過導(dǎo)體框的磁通量變化量大
D. 從圖示位置導(dǎo)體框繞ef軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過與繞mn軸轉(zhuǎn)過導(dǎo)體框的磁通量變化量相同
【答案】C
【解析】
【詳解】CD．導(dǎo)體框繞ef軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為
則發(fā)熱功率
繞mn軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值
所以導(dǎo)體框繞ef軸轉(zhuǎn)動(dòng)比繞mn軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體框的發(fā)熱功率大，故AB錯(cuò)誤。
AB．從圖示位置導(dǎo)體框繞ef軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過 90°，磁通量變化量
繞mn軸轉(zhuǎn)過90°導(dǎo)體框的磁通量變化量
所以不相同，從圖示位置導(dǎo)體框繞ef軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°比繞mn軸轉(zhuǎn)過90°導(dǎo)體框的磁通量變化量大，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選C。
13. 如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形CDEF區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，對(duì)角線CE和DF的交點(diǎn)為P，在P點(diǎn)處有一粒子源，可以連續(xù)不斷地向紙面內(nèi)各方向發(fā)射出正離子。已知離子的質(zhì)量為m、電荷量為q，不計(jì)離子重力及離子間相互作用力。則離子不可能射出正方形區(qū)域的發(fā)射速率v應(yīng)滿足（）
A. 0

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