浙江省杭州师大附属名校2023-2024学年高二上学期期末物理试题
试卷更新日期：2024-04-03 类型：期末考试
一、选择题Ⅰ（本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分）
-
1. 下器材属于电容器的是（ ）A、
B、
C、
D、
2. 关于下列四幅图说法正确的是（ ）
A、甲图电磁炉工作原理是线圈通交变电流后，由于线圈发热把热量传给锅体实现加热 B、乙图微波炉加热食物是利用食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高 C、丙图电工服内部用包含金属丝的织物制成，主要是因为金属丝很坚韧，有利于保护人体 D、丁图灵敏电流表运输途中将正负接线柱用导线连接，利用了电磁感应中的电磁驱动3. 找来一段长为1.5m、直径为0.1mm左右的铜丝，一只圆杆铅笔，三节干电池，一个小灯泡（额定电压3.8V），若干导线，一小碗盐水，支架等．把铜丝线在圆杆铅笔上绕60圈左右，取下铅笔，制成了一个轻质弹簧，如图所示，将上端挂在支架上，下端刚好和小碗里的盐水接触，用导线把弹簧、盐水、小灯泡和三节干电池连成串联电路，当有电流通过弹簧时，你认为发生的现象有（ ）
A、弹簧收缩 B、弹簧变长 C、弹簧不断上下振动 D、弹簧始终保持静止4. 如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴。向右为x轴的正方向。若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A、
B、
C、
D、
5. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是 （ ）
A、t=1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B、t=2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C、t=3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 D、t=4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值6. 如图所示是输入电压为220V，输出电压为20V的变压器，相应的线圈匝数分别为n1和n2。则（ ）
A、n1<n2 B、输入的电流大于输出的电流 C、绕制输入端线圈的导线比输出端细 D、输出端连接的用电器数量增加，输入端功率不变7. 在物理学的发展史上，许多科学家付出了努力。下列说法符合史实的是（ ）A、法拉第通过实验得出法拉第电磁感应定律 B、库仑通过实验测定了静电力常数k的具体数值 C、安培通过实验发现通电导体周围存在磁场 D、赫兹通过实验首先捕捉到电磁波8. 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）A、10 N B、102 N C、103 N D、104 N9. 如图所示，对于电场中的M、N、P三点，下列说法正确的是（ ）
A、P点处电场强度 B、负电荷在M点的电势能小于N点 C、电势差 D、因为不知道电荷电性，无法判定M、N点电势高低10. 如图所示，在通电螺线管正上方，用绝缘细杆悬挂一根通有恒定电流的硬直导线（水平方向上被限制，不会发生转动），直导线中的电流方向由a向b ， P点位于导线中点正下方，同时也位于螺线管中点正上方，当闭合开关S稳定后（ ）
A、通电螺线管在导线中点处产生的磁场方向水平向右 B、导线对通电螺线管没有作用力 C、导线b端所受安培力的方向是垂直纸面向内 D、P点的磁感应强度增强11. 在同一匀强磁场中，α粒子（）和质子（）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子A、运动半径之比是2∶1 B、运动周期之比是2∶1 C、运动速度大小之比是4∶1 D、受到的洛伦兹力之比是2∶112. 如图所示为路面共振破碎机，用于旧水泥路面破碎。破碎机工作锤头上装有专用传感器，感应路面的振动反馈，由电脑自动调节振动频率，激发锤头下水泥路面局部范围产生共振，使路面内部颗粒间的摩擦阻力迅速减小而崩溃，从而将水泥路面击碎。结合你所学的知识判断以下说法正确的是（ ）
A、锤头周期性击打路面过程中，传感器接收到的频率就是水泥路面振动的固有频率 B、锤头周期性击打水泥路面停止工作后，水泥路面振动的固有频率随着振幅减小而减小 C、调节振动锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面发生共振 D、水泥路面发生共振时，水泥的内部颗粒所作的运动一定是简谐振动13. 在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想
实验中，能观察到感应电流的是（ ） A、将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B、在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C、将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D、绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化14. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I ， C、D两侧面会形成电压U ， 下列说法中正确的是（ ）
A、若元件的载流子是正离子，则C侧面电势高于D侧面电势 B、若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势高于D侧面电势 C、在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 D、在测地球两极上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直15. 题图为发射电磁波的LC振荡电路，某时刻电路中电流方向如图所示，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则下列说法正确的是（ ）
A、电容器正在放电 B、电流正在减小 C、线圈中的磁场能正在增大 D、电容器中的电场能正在减小二、选择题Ⅱ（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
-
16. 如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是（ ）
A、 向右 B、 向左 C、 逐渐增大 D、 逐渐减小17. 如何有效地提高能源利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是远距离输电示意图，变压器T1、T2均为理想变压器，变压器T2原、副线圈的匝数之比为11：5，n4两端的电压u4随时间t变化规律为： ， 假设负载是电阻为48.4Ω电水壶，下列说法正确的是（ ）
A、交流电源输出的交流电周期为50s B、变压器T1副线圈n2两端的电压为484V C、经过1分钟电水壶产生的焦耳热是6×104J D、为了减少输电线r上的电能损失，变压器T1应该使用升压变压器18. 如图所示，绳长为l ， 小球质量为m1 ， 小车质量为m2 ， 将小球向右拉至水平后放手，则（水平面光滑）（ ）
A、系统的总动量守恒 B、水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C、小球不能向左摆到原高度 D、小车向右移动的最大距离为三、非选择题（本题共5小题，共56分）
-
19. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：(1)、该实验中用于测量时间的工具是____；A、
B、
C、
(2)、如图甲所示小明用游标卡尺测量小球的直径为；
(3)、为了减小测量误差，下列操作正确的是____；A、摆线的长度应适当长些 B、单摆的摆角应尽量大些 C、测量周期时，取小球运动的最高点作为计时的起点和终点位置 D、测量周期时，测摆球30~50次全振动的时间算出周期(4)、手机中集成了许多传感器，如光传感器、加速度传感器等，如图乙所示小明在家尝试用单摆结合手机测量当地的重力加速度，当小球摆动时会引起手机光传感器的曝光值改变。如图丙所示某次实验测得单摆4次全振动的时间为7.203s，已知单摆摆长为0.8m，可以计算出当地的重力加速度为。（结果保留三位有效数字）
20. 某实验小组的同学进行“探究碰撞中的不变量”的实验，实验装置如图甲所示。入射小球A与被碰小球B半径相同。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹，M、P、N分别为落点的痕迹，O点是重锤正下方一点。多次重复上述实验，在记录纸上留下多个痕迹，用一个最小的圆周分别将这些痕迹圈在圆内，如图乙所示。
(1)、小球A的质量应（选填“>”、“=”或“<”）被碰小球B的质量，其理由是；(2)、小球A碰前在记录纸上的落点距O点的距离为cm。21. 小管同学用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池相连构成回路，螺线管B与“0刻度线”在中间的灵敏电流计构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面。
(1)、为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，通过不同的操作观察指针摆动情况，以下正确的有。A．断开与闭合开关时指针会偏向同一侧
B．闭合开关，待电路稳定后，如果滑动变阻器的滑片不移动，指针不偏转
C．滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央
D．滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动，都能使指针偏向同一侧
(2)、图中，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最端（填“左”或“右”）；在未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开放置的情况下，直接拆除某螺线管处导线，可能由于自感现象突然被电击一下，则被电击可能是在拆除（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生的。22. 在光滑的水平面上有a、b两个小球在一直线上发生正碰，选取a球初速度方向为正方向，它们在碰撞前，a球的速度是5m/s，b球静止，碰撞后，a球的速度是-1m/s，b球的速度是2m/s。已知a的质量是2kg，求：(1)、b球的质量mb；(2)、碰撞过程中，b球受到的冲量Ib；(3)、两球碰撞的过程中损失的动能∆Eₖ；并判断此碰撞是弹性碰撞、非弹性碰撞还是完全非弹性碰撞？23. 如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l ， 左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ， 方向竖直向下．一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好．已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ ， 重力加速度大小为g ， 导轨和导体棒的电阻均可忽略．求：
(1)、电阻R消耗的功率；(2)、水平外力的大小．24. 如图所示，静止于A处的带正电粒子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN竖直向上进入矩形区域的有界匀强磁场（磁场方向如图所示，其中CNQD为匀强磁场的边界）。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，方向如图所示。已知加速电场的电压为U ， 圆弧虚线的半径为R ， 粒子质量为m、电荷量为q ， QN=2d ， PN=3d。粒子重力不计。
(1)、求粒子刚进入静电分析器时的速度大小；(2)、求粒子在辐向电场时其所在处的电场强度E；(3)、若粒子恰好能打在N点，求矩形区域QNCD内匀强磁场的磁感应强度B的值；(4)、要求带电粒子最终能打在QN上，求磁场磁感应强度大小B的取值范围。