山东省潍坊安丘市2022-2023学年高二上学期物理期中检测试卷

试卷更新日期：2022-12-02 类型：期中考试

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一、单选题

1. 硅光电池利用光电效应将光辐射的能量转化为电能，h为普朗克常量，c为真空中的光速，若有N个波长为λ₀的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为（）

A、h $\frac{c}{λ_{0}}$ B、Nh $\frac{c}{λ_{0}}$ C、Nhλ₀ D、2Nhλ₀

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2. 工程上有一种“电测井”测量深度的技术，用钻头在地上钻圆柱形孔，如图所示，横截面直径为20cm，内部充满浓度均匀、电阻率为0.314Ω·m的盐水。在钻孔的上、下两表面加上120V的电压，测得电流为100mA，则该钻孔的深度为（）

A、50m B、80m C、100m D、120m

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3. 潍坊某校实验小组根据物理学史上的“罗兰实验”，在学校实验室进行了验证。如图所示，把大量的负电荷加在一个有水平固定转轴的橡胶圆盘上，然后在圆盘中轴线左侧附近悬挂了一个小磁针，小磁针静止时N极垂直指向纸里，圆盘所在平面与小磁针静止时的指向平行。现将圆盘绕中轴线按如图所示方向（从左向右看顺时针）高速旋转，下列说法正确的是（）

A、垂直指向纸里的方向为南方 B、小磁针的N极向左侧偏转 C、小磁针的N极向右侧偏转 D、小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘上产生了感应电流

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4. 如图所示为一长方形金属导体，其长为l、高为a、宽为b。当从左右两面或者上下两面流过的电流均为I时，金属导体内自由电子定向移动的速率之比 $v_{甲} ： v_{乙} =$ （）

A、 $a ： b$ B、 $l ： a$ C、 $l ： b$ D、 $a ： l$

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5. 用多用电表测电阻，其欧姆挡的四个挡位分别为“×1”“×10”“×100”“×1k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡，进行欧姆调零后测量一未知电阻，发现指针偏转角很小，为了减小误差，他应该（）

A、换用“×1k”挡，不必重新进行欧姆调零 B、换用“×10”挡，不必重新进行欧姆调零 C、换用“×1k”挡，必须重新进行欧姆调零 D、换用“×10”挡，必须重新进行欧姆调零

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6. 某品牌电动自行车的说明书上给出了如下的技术参数表。则此车的电机（）

规格		后轮驱动直流电机
车型	26英寸	额定输出功率	160W
整车质量	30kg	额定电压	48V
最大载量	20kg	额定电流	4.0A

A、正常工作时的效率约为83.3% B、正常工作时内部发热功率为24W C、内阻是12Ω D、在额定电压下，电机突然卡住时电机的总功率为640W

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7. 已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为 $B = k \frac{I}{r}$ ，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体abcd—efgh的两条边dh和hg上且彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，hg中电流是dh中电流强度的两倍。已知c点磁感应强度大小为B，则e点的磁感应强度大小为（）

A、2B B、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} B$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{3} B$ D、 $\frac{\sqrt{5}}{3} B$

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8. 为满足不同列车之间车厢进行重新组合的需要，通常将相关的列车通过“驼峰”送入编组场后进行重组（如图所示）。一列火车共有18节车厢，每节车厢的质量均为m，各车厢之间间隙均为 $s_{0}$ ，需要在编好组的“驼峰”左侧逐一撞接在一起。现有质量与车厢质量相等、且没有动力驱动的机车经过“驼峰”以速度 $v_{0}$ 向第一节车厢运动，碰撞后通过“詹天佑挂钩”连接在一起，再共同去撞击第二节车厢，直到机车与18节车厢全部挂好。不计车厢在铁轨上运动所受阻力及碰撞过程所需时间，则驼峰（）

A、这列火车挂接结束时速度的大小为 $\frac{v_{0}}{18}$ B、整个撞接过程中损失的机械能为 $\frac{17}{36} m v_{0}^{2}$ C、第一节车厢通过间隙与第二节撞接所经历的时间为 $\frac{3 s_{0}}{v_{0}}$ D、机车带动第一节车厢完成整个撞接过程所经历的时间为 $\frac{170 s_{0}}{v_{0}}$

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二、多选题

9. 某同学坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车启动时，汽车的车灯会瞬间变暗，汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。则在汽车启动过程中（）

A、车灯的电流变大 B、路端电压变小 C、电路的总电流变小 D、电源的总功率变大

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10. 如图所示为某同学探究电磁感应现象的实验装置。将两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R、开关 $S_{1}$ 组成一个回路，B线圈与电流计G、开关 $S_{2}$ 组成另一个回路。关于该实验现象下列说法正确的是（）

A、先闭合 $S_{1}$ ，再闭合 $S_{2}$ 的瞬间，G中无感应电流 B、先闭合 $S_{2}$ ，再闭合 $S_{1}$ 的瞬间，G中无感应电流 C、闭合 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，待电路稳定后G中一直有感应电流 D、闭合 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，待电路稳定后R的滑片向左移动的过程中，G中有感应电流

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11. 国庆节，某游乐场在确保安全的情况下燃放烟花。质量 $m = 0.3 kg$ 的烟花点燃后，在 $t = 0.01 s$ 时间内发生第一次爆炸，向下高速喷出少量高压气体（此过程烟花位移可以忽略）。然后被竖直发射到距地面 $h = 20 m$ 的最高点。在最高点时剩余火药在极短时间内发生第二次爆炸，烟花被炸成两部分，其中质量为 $m_{1} = 0.2 kg$ 的部分以 $v_{1} = 20 m / s$ 的速度向东水平飞出，不计空气阻力和火药的质量，g取10 $m / s^{2}$ 。则（）

A、第一次火药爆炸，烟花动量变化量的大小3.0kg·m/s B、第一次火药爆炸过程中高压气体对烟花平均作用力大小为603N C、第二次火药爆炸后另一部分烟花的速度大小为40m/s，方向水平向西 D、第二次火药爆炸后两部分烟花落地点间距为120m

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12. 如图所示为两个量程电流表的内部结构简图，已知表头G的满偏电流为 $I_{g}$ 、 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为 $I_{1}$ ，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为 $I_{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、 $I_{1} < I_{2}$ B、 $I_{1} = 2 I_{2}$ C、若仅使 $R_{1}$ 阻值变为原来的 $\frac{1}{2}$ ，则 $I_{2}$ 变为原来的 $\frac{10}{9}$ D、若仅使 $R_{2}$ 阻值变为原来的 $\frac{1}{2}$ ，则 $I_{1}$ 变为原来的 $\frac{6}{5}$

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三、实验题

13. 如图所示为验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上固定宽度相同的竖直遮光条。

(1)、实验前需调节导轨水平。接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，若滑块从轨道右端向左运动时通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则需要调节旋钮Q使轨道右侧（填“升高”或“降低”）；

(2)、测出滑块A和遮光条的总质量为 $m_{A}$ ，滑块B和遮光条的总质量为 $m_{B}$ 。将滑块B静置于两光电门之间，滑块A静置于光电门1右侧，推动A，使其获得水平向左的速度，经过光电门1后与B发生碰撞且被弹回，再次经过光电门1。光电门1先后两次记录的挡光时间为 $Δ t_{0}$ 、 $Δ t_{1}$ ，光电门2记录的挡光时间为 $Δ t_{2}$ ，取向左为正方向，则本实验中验证动量守恒的表达式为（用题目所给物理量符号表示）；

(3)、若实验中发生的碰撞为弹性碰撞，则 $Δ t_{0}$ 、 $Δ t_{1}$ 、 $Δ t_{2}$ 三者之间应满足的关系式是________。

A、 $Δ t_{0} = Δ t_{1} - Δ t_{2}$ B、 $Δ t_{0} = Δ t_{2} - Δ t_{1}$ C、 $\frac{1}{Δ t_{0}} = \frac{1}{Δ t_{1}} + \frac{1}{Δ t_{2}}$ D、 $\frac{1}{Δ t_{1}} = \frac{1}{Δ t_{0}} + \frac{1}{Δ t_{2}}$

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14. 如图甲所示为“用DIS测电源的电动势和内电阻”的部分实验电路图，电流传感器有微小电阻，图乙是某同学实验中得到的U—I图线。

(1)、实验中还需要电压传感器，其接线应接在电路中的和位置（“1、2、3、4”中选填）；

(2)、由图乙实验图线的拟合方程 $y = - 1.12 x + 2.96$ 可得，该电源电动势E＝V，内阻r＝Ω；

(3)、根据实验测得的I、U数据，若令 $y = I U$ ， $x = I$ 则由计算机拟合得出的y-x图线应是丙图中的（选填“a”、“b”或“c”），其余两条图线分别是令 $y = I E$ ， $y = I^{2} r$ 得出的；

(4)、根据第（2）问中得到的电源电动势和内阻的值，推测图丙中M点的坐标最接近（）

A、 $(1 ， 3)$ B、 $(3 ， 3)$ C、 $(1 ， 9)$ D、 $(3 ， 9)$

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四、解答题

15. 如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在磁场中，磁场方向与水平面夹角 $θ = 30^{o}$ 。一金属棒MN与磁场方向垂直，并垂直于CD、EF在框架上向右以速度 $v = 1 m / s$ 做匀速运动。 $t = 0$ 时，磁感应强度 $B_{0} = 2 T$ ，此时金属棒到达的位置恰好使左侧回路构成一个长为 $L = 1 m$ 的正方形。

(1)、求 $t = 0$ 时刻，金属棒与框架所围成回路的磁通量 $Φ_{0}$ ；

(2)、为使金属棒MN中不产生感应电流，从 $t = 0$ 开始，推导出磁感应强度B随时间t变化的关系式。

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16. 光子具有能量，也具有动量，单个光子的能量 $ε$ 和动量p间存在关系 $ε = p c$ （其中c为光速）。照到物体表面的光子被物体吸收或被反射都会对物体产生一定的压强，这就是光压。当光垂直照射于完全吸收的物体上时，光子速率变为0；当光垂直照射于一个完全反射面的物体时，光子以原速率返回。若一光源发出光的频率为 $ν$ ，光柱横截面积为S，单位体积内光子个数为n；光子之间无相互作用。已知光速为c，普朗克常数为h。

(1)、求单个光子的质量 $m_{0}$ ；

(2)、若该束光垂直照射于完全反射面的物体上，求光压 $I_{0}$ 。

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17. 如图所示电路中，电源电动势 $E = 12 V$ ，内电阻 $r = 1.0 Ω$ ，电源负极端接地。定值电阻 $R_{1} = 6.0 Ω$ ， $R_{2} = 4.0 Ω$ ， $R_{3} = 2.0 Ω$ ， $R_{4} = 8.0 Ω$ ， $R_{5} = 10 Ω$ ，电容器的电 $C = 2 μF$ ，电键K闭合，电路稳定后，求：

(1)、流过电阻 $R_{1}$ 的电流；

(2)、电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电；

(3)、若 $R_{2}$ 突然断路，到电路再次稳定过程中有多少电荷通过 $R_{5}$ ？

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18. 如图所示，边界PQ的左侧有水平向左的匀强电场，电场强度 $E = 5 \times 10^{4} V/m$ 。一质量 $m = 0.1 kg$ 、电荷量 $q = 2 \times 10^{- 5} C$ 的带负电小球从电场中O点由静止释放，在平直地面上运动到A点时与质量 $M = 0.2 kg$ 的小木块发生弹性正碰，之后发生多次弹性碰撞且小球无电荷损失，每次碰前小木块均静止。O到边界PQ的距离 $L = 5 m$ ，木块与地面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，小球和地面之间摩擦不计，地面上B处有一个小沙坑，A、B间的距离为 $x = 6 m$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求小球第一次经过PQ边界时的速度大小；

(2)、求第一次碰撞结束瞬间，小球和木块的速度各是多大；

(3)、求第二次碰撞前，木块到沙坑的最小距离 $x_{\min}$ ；

(4)、通过计算分析，经过多次碰撞后木块能不能掉进沙坑。若能，则第几次碰撞后木块会掉进沙坑；若不能，请分析原因。

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