2021-2022學(xué)年安徽省合肥市一六八中學(xué)高二（下）期中考試物理試題（原卷版）

1、2021-2022學(xué)年安徽省合肥市一六八中學(xué)高二（下）期中考試物理試題第卷（選擇題：共48分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1. 如圖所示，在某校組織的籃球賽中，甲、乙運(yùn)動(dòng)員想組織一次快速反擊，甲、乙以相同的速度并排向東奔跑，甲運(yùn)動(dòng)員要將球水平傳給乙運(yùn)動(dòng)員，假設(shè)傳球前后運(yùn)動(dòng)員速度均不變，不計(jì)空氣阻力和籃球的重力，則（）A. 應(yīng)該將球相對(duì)于自己沿著2的方向拋出B. 應(yīng)該將球相對(duì)于自己沿著4的方向拋出C. 完成傳球的過程，兩運(yùn)動(dòng)員對(duì)球的沖量大小相等、方向相反D. 乙接到球后應(yīng)向身體收球，通過減少觸球時(shí)間來減小沖擊力2. 如圖

2、所示，直升機(jī)的旋翼槳以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)直升機(jī)懸停在空中。已知直升機(jī)總質(zhì)量為，旋翼槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成以半徑為的圓面，空氣密度為，重力加速度為。則此直升機(jī)懸停在空中時(shí)（）A. 螺旋槳作用于空氣后空氣的速度為B. 螺旋槳作用于空氣后空氣的速度為C. 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為D. 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為3. 如圖所示為手機(jī)無線充電器的模型，其工作原理與理想變壓器相同。已知發(fā)射、接收線圈匝數(shù)比，、端的輸出電流，則關(guān)于、端輸入電流的描述正確的是（）A. 周期為B. 頻率為C. 最大值為D. 有效值為4. 人體的細(xì)胞膜模型圖如圖a所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學(xué)上稱為膜電位）。現(xiàn)研究某小塊均勻的細(xì)胞膜，厚度為，

3、膜內(nèi)的電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，簡(jiǎn)化模型如圖b所示，初速度可視為零的一價(jià)負(fù)氯離子僅在電場(chǎng)力的作用下，從圖中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，下列說法正確的是（）A. A點(diǎn)電勢(shì)大于點(diǎn)電勢(shì)B. 氯離子的電勢(shì)能將減小C. 若僅增大細(xì)胞膜的膜電位，氯離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度減小D. 若僅減小細(xì)胞膜的厚度d，氯離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度將會(huì)變大5. 小紅在路上看到一個(gè)現(xiàn)象：當(dāng)電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，汽車的車燈會(huì)瞬時(shí)變暗。汽車的電源、電流表、車燈、電動(dòng)機(jī)連接的簡(jiǎn)化電路如圖所示，已知汽車電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為。車燈接通電動(dòng)機(jī)未起動(dòng)時(shí)（即開關(guān)斷開，閉合），電流表示數(shù)為；電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的瞬間（即開關(guān)、均閉合），電流表示數(shù)達(dá)到。若電流表內(nèi)阻不計(jì)，車燈電

4、阻恒定，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)（）A. 車燈兩端的電壓為B. 通過車燈的電流為C. 車燈的功率為D. 車燈的功率約為6. 如圖所示，某高中的科技愛好者參加航天科普節(jié)活動(dòng)時(shí)同學(xué)們將靜置在地面上的自制“水火箭”釋放升空。水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進(jìn)火箭，是用廢棄的飲料瓶制作而成的一種科普性質(zhì)玩具。制作時(shí)，灌入三分之一的水，利用打氣筒充入空氣到達(dá)一定的壓力后發(fā)射。已知在極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量為的水以相對(duì)地面為的速度與水平方向成角斜向下從“水火箭”底部噴出。假設(shè)未發(fā)射前“水火箭”總質(zhì)量為（含水），不計(jì)瓶?jī)?nèi)空氣質(zhì)量，重力加速度為，空氣阻力不計(jì)。下列說法正確的是（）A. 水火箭的推力來源于火箭外的空氣對(duì)它的反作用力

5、B. 水噴出的過程中，水火箭和水系統(tǒng)的機(jī)械能守恒C. 水火箭的水平射程為D. 水火箭上升的最大高度為7. 如圖所示為現(xiàn)代科技在電磁場(chǎng)中的兩種物理模型示意圖，關(guān)于這兩種模型及其應(yīng)用的描述，下列說法正確的是（）A. 圖甲是質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)模型，若僅增大粒子的比荷，則粒子打在膠片上的位置與狹縫距離變大B. 圖甲是質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)模型，若僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子打在膠片上的位置與狹縫距離變大C. 圖乙是回旋加速器模型，要增大粒子的最大動(dòng)能，必同時(shí)增大電壓和磁感應(yīng)強(qiáng)度D. 圖乙是回旋加速器模型，要增大粒子的最大動(dòng)能，可同時(shí)增大D型盒的半徑和磁感應(yīng)強(qiáng)度8. 中國科學(xué)院武漢國家生物安全實(shí)驗(yàn)室是我國防護(hù)等級(jí)最高的P4實(shí)驗(yàn)

6、室，致力于最危險(xiǎn)的病毒研究。在該實(shí)驗(yàn)室中有一種污水流量計(jì)，如圖甲所示，其原理可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示模型。廢液內(nèi)含有大量正、負(fù)離子，從圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流速為，流量等于單位時(shí)間通過橫截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說法正確的是（）A. 圖乙中點(diǎn)的電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì)B. 當(dāng)污水中離子濃度降低，、兩點(diǎn)電壓將減小C. 若測(cè)定污水的流速，則需要測(cè)量直徑兩端點(diǎn)、兩點(diǎn)電壓、磁感應(yīng)強(qiáng)度、直徑D. 若測(cè)定污水的流量，則只需要測(cè)量直徑兩端點(diǎn)、兩點(diǎn)電壓及磁感應(yīng)強(qiáng)度二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分

7、，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9. 避雷針上方有雷雨云時(shí)，避雷針附近的電場(chǎng)線分布如圖所示。圖中中央的豎直黑線代表了避雷針，為水平地面。是電場(chǎng)線上兩個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A. 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小B. 點(diǎn)電勢(shì)比點(diǎn)的電勢(shì)低C. 試探電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能比在點(diǎn)的電勢(shì)能大D. 大地為等勢(shì)體，但地面附近的電場(chǎng)線與地面不一定垂直10. 如圖所示，將半徑分別為和的同心圓形金屬導(dǎo)軌固定在同一絕緣水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌之間接有阻值為的定值電阻和一個(gè)電容為的電容器，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。將一個(gè)長(zhǎng)度為、阻值為的金屬棒置于圓導(dǎo)軌上面，、三點(diǎn)共線，在外力的作用下金屬棒以為轉(zhuǎn)軸順時(shí)針勻

8、速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為，假設(shè)金屬棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬棒在經(jīng)過和時(shí)互不干擾。下列說法正確的是（）A. 點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)B. 電容器的上極板帶正電C. 通過電阻的電流為D. 電容器的電荷量為11. 如圖甲所示是電磁炮發(fā)射過程的情境圖。炮彈的炮彈能量是可調(diào)控的，未來可用于消防、軍事等方面。其主要原理如圖乙所示，兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，炮彈可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸?？煽仉娫刺峁?qiáng)大的電流經(jīng)導(dǎo)軌流入炮彈再流回電源，炮彈被導(dǎo)軌中電流形成的磁場(chǎng)推動(dòng)而發(fā)射。在發(fā)射過程中，該磁場(chǎng)在炮彈所在位置始終可以簡(jiǎn)化為處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間

9、距為，炮彈的質(zhì)量為，炮彈在導(dǎo)軌間的電阻為，若炮彈滑行距離后獲得的發(fā)射速度為。不計(jì)空氣阻力、導(dǎo)軌電阻、電源內(nèi)阻，不考慮炮彈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。下列說法正確的是（）A. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向下B. 炮彈所受安培力大小為C. 通過炮彈的電流為D. 可控電源的電動(dòng)勢(shì)為12. 如圖甲所示，質(zhì)量為、電阻為的單匝均勻圓形線框用輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于點(diǎn)，線圈半徑為，水平虛線過圓心，細(xì)線承受最大拉力。從某時(shí)刻起，在上方加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖乙規(guī)律變化。在時(shí)刻、細(xì)線恰好被拉斷。之后線圈向下運(yùn)動(dòng)，穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為。已知重力加速度為，以下說法正確的是（）A. 細(xì)線斷裂前瞬間線框中的電功率為

10、B. 細(xì)線斷裂前瞬間線框所受安培力大小為C. 時(shí)刻后，線圈穿出磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為D. 時(shí)刻后，線圈穿出磁場(chǎng)的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為第卷（非選擇題：共52分）三、非選擇題：本題共5小題，共52分。13. 某科學(xué)探究小組的同學(xué)做“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)。（1）首先按圖甲所示方式連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)；再按圖乙所示方式連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的目的是_。A檢查干電池是否為新電池B檢查電流計(jì)測(cè)量電路的電流是否準(zhǔn)確C研究滑動(dòng)變阻器在電路中的控制作用D推斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向關(guān)系（2）接下來，用圖丙所示的裝置做實(shí)驗(yàn)。圖

11、丙中螺線管上的粗線標(biāo)示的是導(dǎo)線的繞行方向。某次實(shí)驗(yàn)中在條形磁鐵插入螺線管的過程中，觀察到電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，說明螺線管中的電流方向（從上往下看）是沿_（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）方向。（3）下表是該小組利用圖丙裝置探究楞次定律而設(shè)計(jì)的記錄表格的一部分，表中記錄了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要你推理完成，請(qǐng)把你的推理結(jié)果，填入表中的橫線上（選填“豎直向上”或“豎直向下”）。操作過程條形磁鐵向上拔出螺線管（極朝下）從上往下看的平面圖（表示原磁場(chǎng)，即磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)）原磁場(chǎng)通過螺線管磁通量的增減減少感應(yīng)電流的方向沿順時(shí)針方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向_14. (1)學(xué)習(xí)了多用電表的使用和原理后，物理老師為某

12、物理興趣小組提供了一塊多用電表和一個(gè)未知阻值的定值電阻，該實(shí)驗(yàn)小組選用歐姆表“10”擋進(jìn)行粗測(cè)，正確操作后，表盤指針如圖甲所示，則該電阻的測(cè)量值為_。(2)該組同學(xué)為了精確測(cè)量該電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：電流表A1：量程01mA，內(nèi)阻；電流表A2：量程03A，內(nèi)阻約0.025；電壓表V1：量程03V，內(nèi)阻約為5k；電壓表V2：量程015V，內(nèi)阻約為15k；定值電阻：定值電阻；電池組E：電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)；滑動(dòng)變阻器R0：阻值范圍010，允許通過的最大電流為2A；開關(guān)S、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)要求盡可能多測(cè)量數(shù)據(jù)、盡量精確測(cè)量阻值，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要選擇的電流表為_。根據(jù)所提供的器材在方框內(nèi)畫出電路圖，要求

13、在電路圖中標(biāo)出所選器材的符號(hào)_。(3)該組同學(xué)連接好實(shí)物圖，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到多組U-I數(shù)據(jù)，并做出U-I圖線如圖乙所示，則求出該電阻的阻值為_（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。15. 蕩秋千是我國傳統(tǒng)的娛樂健身項(xiàng)目。如圖所示，小紅同學(xué)在小明同學(xué)多次推力的作用下，使得小紅同學(xué)能蕩起的繩子與豎直方向的最大夾角為，在此后秋千踏板擺到最低點(diǎn)時(shí)小明豎直躍上秋千，然后一起站著并向上擺。當(dāng)再次返回最低點(diǎn)時(shí)，小明從秋千上水平跳出，小紅繼續(xù)擺到繩子與豎直方向成角時(shí)速度為零。已知秋千踏板擺到最低點(diǎn)時(shí)與地面平行，距離地面；小紅、小明站立在秋千上時(shí)重心均與繩上端距離為，小紅、小明的質(zhì)量相等，小紅、小明始終保持身

14、體直立，取，忽略空氣阻力、繩子的質(zhì)量和踏板質(zhì)量。求：（1）當(dāng)小紅、小明一起再次返回最低點(diǎn)時(shí)，兩者共同速度大小；（2）小明的落地點(diǎn)距踏板在最低點(diǎn)時(shí)的水平距離。（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）16. 如圖（a），與水平面成一定傾角、間距為的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌底端接有阻值為的電阻，金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置。以導(dǎo)軌底端為原點(diǎn)、沿導(dǎo)軌向上為軸正方向，在區(qū)間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。從時(shí)刻起，金屬棒在沿軸正方向的外力作用下，從處由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，其速度與位移的關(guān)系圖像如圖（b）所示（）。金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)金屬棒與導(dǎo)軌的電阻。求：（1）當(dāng)金屬

15、棒運(yùn)動(dòng)至處時(shí)，通過電阻的電流的大??；（2）在區(qū)間內(nèi)，作用在金屬棒上的安培力與位移的關(guān)系式；（3）金屬棒在整個(gè)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過程中電阻所產(chǎn)生的焦耳熱。17. 如圖甲所示為太空飛船在太空遨游的示意圖。磁聚焦式霍爾推進(jìn)器可作為太空飛船的發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)的原理如圖乙所示，系統(tǒng)捕獲宇宙中大量存在的等離子體，經(jīng)系統(tǒng)處理后，從下方以恒定速率向上射入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。當(dāng)柵極、間形成穩(wěn)定的電場(chǎng)后（柵極：由金屬細(xì)絲組成的篩網(wǎng)狀極板），自動(dòng)關(guān)閉區(qū)域系統(tǒng)（關(guān)閉粒子進(jìn)入通道、撤去磁場(chǎng)）。區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、其邊界是與上下平行極板相切的直徑為的圓（圓與下板相切于極板中央），圓內(nèi)放在處的放射源能夠向極板上方各個(gè)方向均勻發(fā)射速度大小相同的氙原子核，氙原子核經(jīng)過該磁場(chǎng)區(qū)域后形成寬度為的平行氙粒子束，經(jīng)過柵極、之間的電場(chǎng)加速后