安徽省皖北縣中聯(lián)盟（省重點高中）2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（C卷）

高二物理C卷滿分：100分考試時間：75分鐘注意事項：1.答題前，考生先將自己的姓名，準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡簽字筆書寫，字體工整、筆跡清晰。3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、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選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖為智能手表采用的無線充電方式簡化圖，充電底座提供220V的交流電壓，手表端獲得5V的交流電壓，下列關(guān)于無線充電方式簡化圖的說法正確的是（）A.底座與手表上的線圈匝數(shù)之比肯定為44∶1B.無線充電手表線圈與底座線圈之間發(fā)生了互感現(xiàn)象C.充電過程中底座與手表之間始終存在相互作用的電磁斥力D.底座與手表之間插入一張薄紙，手表就不能進行無線充電了【答案】B【解析】【詳解】A.由于手表線圈與底座線圈之間存在漏磁，故兩線圈之比不等于電壓比，故A錯誤；B.無線充電是底座線圈磁場變化引起手表充電線圈磁通量變化，是手表線圈與底座線圈之間發(fā)生了互感現(xiàn)象，故B正確；C.根據(jù)楞次定律，底座線圈電流減小時，手表線圈產(chǎn)生同向電流，兩者有吸引力，底座線圈電流增大時，手表線圈產(chǎn)生反向電流，兩者有排斥力，故C錯誤；D.底座與手表之間插入一張薄紙，手表線圈仍能感應(yīng)出電流，故D錯誤。故選B。2.如圖，圓形絕緣塑料桶外表面有一圈導(dǎo)電涂層，桶內(nèi)裝有導(dǎo)電溶液，導(dǎo)電涂層與導(dǎo)電溶液靠近且相互絕緣即構(gòu)成電容器。導(dǎo)電涂層、溶液與恒壓電源的兩極相連（圖中未畫出），下列說法正確的是（）A.若導(dǎo)電溶液高度增加，電容器電容減小B.若導(dǎo)電溶液高度減小，電容器電壓減小C.刮去塑料桶外表面部分涂層，電容器電荷量減小D.刮去塑料桶外表面部分涂層，電容器電壓增大【答案】C【解析】【詳解】A．若導(dǎo)電溶液高度增加，相當(dāng)于正對面積增加，由，可知電容增大，故A錯誤；B．導(dǎo)電溶液高度減小，電容器正對面積減小，由，可知電容減小，但電壓不變，故B錯誤；CD．刮去塑料桶外表面部分涂層，電容器正對面積減小，由，可知電容減小，連接電源，電壓不變，由可知電容器電荷量減小，故C正確，D錯誤。故選C。3.空間存在沿x軸方向的電場，其電勢隨坐標(biāo)x的變化如圖所示（取無窮遠(yuǎn)處電勢為零）。一比荷絕對值為k的帶負(fù)電粒子僅在電場力作用下沿x軸正方向運動，某時刻以速度經(jīng)過A點，下列說法正確的是（）A.坐標(biāo)原點О處電場強度為零 B.此后粒子運動的最大速度為C.此后粒子運動的最小速度為 D.此后粒子將做往復(fù)運動【答案】B【解析】【詳解】A．電勢隨坐標(biāo)x變化的圖像中，斜率表示電場場強大小，所以坐標(biāo)原點О處電場強度不為零，故A錯誤；B．粒子在B點有最大速度，根據(jù)動能定理有解得故B正確；CD．假設(shè)粒子可到達C點，且在C處速度最小，則有且，解得所以粒子可到達C點，之后在電場力作用下一直向右加速，故CD錯誤。故選B。4.如圖，水平長直玻璃管外套有線圈，線圈與電壓傳感器組成閉合回路，玻璃管內(nèi)、線圈的左側(cè)有一磁鐵通過細(xì)繩與電動機（圖中未畫出）相連。通過調(diào)節(jié)磁鐵速度大小以及接入回路中的線圈匝數(shù)，可以研究法拉第電磁感應(yīng)定律?，F(xiàn)分別讓磁鐵以恒定速度v、2v勻速穿過線圈，線圈接入回路中的匝數(shù)分別調(diào)節(jié)為n、2n，得到下列四幅線圈兩端電壓隨時間變化的圖像（圖像中標(biāo)注的時間段對應(yīng)磁鐵通過的距離是相同的）。已知磁鐵運動過程中不會發(fā)生翻轉(zhuǎn)，線圈纏繞方向已標(biāo)出，電壓傳感器可視為理想電壓表，下列說法正確的是（）A.從右向左看，線圈電流方向先順時針后逆時針B.圖3對應(yīng)的磁鐵速度為2v、線圈匝數(shù)為nC.線圈對磁鐵的作用力先向左后向右D.圖3、圖4中t軸上方面積相同【答案】D【解析】【詳解】A．磁鐵S極向右，線圈磁通量先變大后變小，根據(jù)楞次定律與右手螺旋定則，線圈電流方向先逆時針后順時針，A錯誤；B．磁鐵以恒定速度v、2v穿過線圈，所用時間分別為t、，所以圖1，圖3對應(yīng)的磁鐵速度為v，圖2、圖4對應(yīng)的磁鐵速度為2v，若其余條件相同，僅匝數(shù)分別為n、2n時，線圈電動勢最大值應(yīng)為2倍關(guān)系，圖1，圖2對應(yīng)的線圈匝數(shù)為n，圖3，圖4對應(yīng)的線圈匝數(shù)為2n，B錯誤；C．根據(jù)楞次定律來拒去留可知線圈對磁鐵的作用力始終阻礙兩者的相對運動，C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，圖3、圖4中t軸上方面積為，D正確。故選D。5.如圖，長虛線b左側(cè)存在垂直平面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，矩形線圈垂直磁場放置，a、b點為上、下兩邊中點。已知矩形線圈匝數(shù)為N，總電阻為r，長、寬分別為2L1、L0。若線圈以ab為軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為，下列說法正確的是（）A.線圈在圖示位置時，電動勢最大B.線圈磁通量的最大變化率為C.線圈上電動勢的有效值為D.從圖示位置開始，經(jīng)時間，通過線圈的電荷量為【答案】C【解析】【詳解】A．圖示位置線圈不切割磁場線，故電動勢為零，故A錯誤；B．由圖示位置轉(zhuǎn)過時，磁通量變化率最大為，故B錯誤；C．線圈上電動勢隨時間變化圖像如圖線圈上電動勢的有效值為故C正確；D．從圖示位置開始，經(jīng)時間，通過線圈的電荷量為故D錯誤。故選C。6.如圖，間距為L的平行、足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌固定于水平面上，左側(cè)連接一定值電阻R，質(zhì)量為m，長度也為L的金屬棒垂直靜置于導(dǎo)軌上?？臻g存在垂直于水平面向上。磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。現(xiàn)給金屬棒一向左的垂直于棒的水平速度v0，同時對金屬棒施加垂直于棒，水平向右的拉力F，使金屬棒在導(dǎo)軌上做勻變速直線運動，經(jīng)時間t0，恰好回到初位置。已知重力加速度為g，除左側(cè)定值電阻R外其余電阻均不計，拉力的初始值為F0。關(guān)于這段時間內(nèi)的運動過程，下列說法正確的是（）A.金屬棒電流方向始終為順時針方向 B.金屬棒加速度大小為C.金屬棒回到初位置時拉力大小為 D.拉力隨時間變化圖像（Ft）為一條直線【答案】D【解析】【詳解】A．金屬棒向左運動時，電流方向為逆時針，金屬棒向右運動時，電流方向為順時針，故A錯誤；B．金屬棒在導(dǎo)軌上做勻變速直線運動，經(jīng)時間t0，返回原位置，加速度不變，故回到原位置的速度大小為v0，方向向右，取向左為正方向，則有解得故B錯誤；C．剛開始時，有金屬棒回到初位置時，有解得故C錯誤；D．金屬棒向左運動時，有金屬棒減速為零時，有金屬棒向右運動時，有全程來看，斜率不變，F(xiàn)隨t均勻變化，故D正確。故選D。7.如圖1，取兩個完全相同的金屬鋁球a，b，將b球切割為兩個半球，并用絕緣材料粘合到一起，忽略粘合劑質(zhì)量和厚度。如圖2，一通電長直導(dǎo)線豎直放置，先后將a，b球以相同的初速度從離地面足夠高的同一點水平拋出，球a、b落地速度大小分別為va、vb，離拋出點的水平距離分別為xa、xb，運動時間分別為ta、tb，產(chǎn)生的熱量分別為Qa、Qb，不計空氣阻力，兩球運動軌跡與導(dǎo)線處于同一豎直平面。下列選項正確的是（）A.va<vb B.xa=xb C.ta=tb D.Qa>Qb【答案】C【解析】【詳解】A．由于拋出點離地足夠高，落地前水平速度會減為零，只有豎直速度，故故A錯誤；B．b球被切割成兩小部分，相同情況下渦流較小，電磁阻力較小，球落地時水平速度均已經(jīng)減為零，運動時間相同，故故B錯誤；C．長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中，與長直導(dǎo)線相同距離處的磁感應(yīng)強度大小相等，距離越遠(yuǎn)，磁場越弱，所以金屬球運動在球中產(chǎn)生渦流，但電磁阻力方向水平，豎直方向只受重力，下落時間相等，故C正確；D．初末速度均相同，重力做功相同，所以下落過程產(chǎn)生的熱量也相同，故D錯誤。故選C。8.如圖甲，質(zhì)量均為1kg的塑料球和金屬球通過細(xì)線連接，放置于水中，細(xì)線豎直，兩小球由靜止釋放后，向上做勻加速直線運動，2秒后細(xì)線斷開，圖乙為金屬球向上運動過程中的速度時間（vt）圖像，不計水的阻力，當(dāng)金屬球速度減為零時，塑料球的速度大小為（）A.20m/s B.16m/s C.10m/s D.0m/s【答案】A【解析】【詳解】兩小球向上運動過程中，合外力始終不變，0~5s內(nèi)，根據(jù)系統(tǒng)動量定理有解得v=20m/s故選A。二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分。9.如圖，V形金屬導(dǎo)軌放置于水平面上，一足夠長金屬棒在外力作用下以恒定速度沿導(dǎo)軌角平分線勻速運動，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，并始終垂直于角平分線，金屬棒與導(dǎo)軌單位長度的電阻均為r，不計摩擦。初始時，金屬棒位于導(dǎo)軌最左端，金屬棒運動過程中產(chǎn)生的電動勢為E，回路電流大小為I，它們隨時間t變化的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【詳解】AB．設(shè)V形金屬導(dǎo)軌的夾角為2θ，則故A錯誤，B正確；CD．閉合回路總電阻為解得故C正確，D錯誤。故選BC。10.如圖，AB線段為線狀粒子源，能先后發(fā)射速度大小均為v0，方向在紙面內(nèi)且垂直于AB向上的相同帶電粒子，粒子的電荷量為q（q>0），質(zhì)量為m。線段上方某區(qū)域存在垂直于紙面向外的有界勻強磁場，使得所有粒子進入磁場后都能經(jīng)過磁場中的C點，其中從B點射出的粒子到達C點時速度方向偏轉(zhuǎn)了270°。已知A、B、C三點共線，且，不計帶電粒子的重力及粒子間相互作用力，下列說法正確的是（）A.粒子在磁場中做圓周運動的半徑為d B.磁場的磁感應(yīng)強度大小為mC.所有粒子在磁場中運動的最短時間為 D.磁場區(qū)域最小面積為【答案】AD【解析】【詳解】A.從B點射出的粒子到達C點時速度方向偏轉(zhuǎn)了，其軌跡如圖，故半徑r=d故A正確；B.由得B=故B錯誤；C.自A點射出的粒子到達C點時，時間最短，最短時間為，故C錯誤；D.由題意可知，所有粒子聚焦于C點，最小磁場區(qū)域如圖陰影區(qū)域所示故D正確。故選AD。三、非選擇題：共5小題，共58分。11.某實驗小組采用下圖裝置研究兩小球碰撞過程中的動量守恒。圖中桌面上斜槽末端點О與地面上的斜面的頂端正好等高無縫銜接。選取半徑相同但質(zhì)量不同的兩個金屬小球1，2，測得其質(zhì)量分別為m1、m2；實驗時先讓小球1從斜槽頂端S處靜止?jié)L下，從斜槽末端О點飛出后落到斜面上的P點；再把小球2放置在斜槽末端О點，仍讓小球1從斜槽頂端S處靜止?jié)L下，兩球發(fā)生正碰后均從O點飛出，落在斜面上的M、N兩點。（1）下列說法正確的有_________（填選項字母）。A.斜槽越光滑，實驗效果越好B.斜槽末端必須水平C.為完成實驗，還需要測量斜槽高度h（2）為保證兩球碰撞后，小球1不會被反彈，兩小球質(zhì)量關(guān)系需滿足m1_____m2（選填“大于”“等于”或“小于”）。（3）實驗小組測出小球與斜面的碰撞點到О點距離LOM、LOP、LON，若滿足表達式____________（用題中所測物理量字母表示），則可驗證兩球碰擅滿足動量守恒定律?！敬鸢浮浚?）B（2）大于（3）【解析】小問1詳解】AC．只要保證小球1兩次下落到斜槽末端的速度大小一樣即可，斜槽不必光滑，不需要測量斜槽高度h，故AC錯誤；B．為保證小球飛出后做平拋運動，斜槽末端需要保證水平，故B正確。故選B。【小問2詳解】由動量守恒和能量關(guān)系解得若m1小于m2，兩球碰后，小球1被反彈，所以需滿足m1大于m2?！拘?詳解】小球做平拋運動，有，，解得，故驗證的表達式為12.一實驗小組為了完成“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗，準(zhǔn)備了以下材料：電池組（由兩節(jié)干電池組成）電流表（量程0~0.6A）、電阻箱、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）若要完成實驗，請將下面圖1中的實物圖的連接進行完善_____。（2）完成電路連接后，改變電阻箱阻值R，記錄電流表對應(yīng)的示數(shù)Ⅰ，某次電流表示數(shù)如圖2，此時，電流表讀數(shù)為___________；（3）若不考慮電流表內(nèi)阻影響，根據(jù)圖3可得，電池組的電動勢為E=_______V，內(nèi)阻r=________Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（4）若考慮電流表內(nèi)阻影響，電池組的電動勢測量值_________真實值（不考慮偶然誤差，選填“大于”“小于”或“等于”）?！敬鸢浮浚?）見解析（2）0.34（3）①.3.0##2.9##3.1②.1.1##1.0##1.2（4）等于【解析】【小問1詳解】由于沒有電壓表，所以采用安阻法測電動勢和內(nèi)阻，實物連線如圖所示【小問2詳解】圖中電流表的量程為，分度值為，由圖可知電流表讀數(shù)為。【小問3詳解】[1][2]根據(jù)歐姆定律可得可得1結(jié)合題中圖像可得，解得，【小問4詳解】若考慮電流表內(nèi)阻影響，設(shè)電流表的內(nèi)阻為，根據(jù)歐姆定律可得可得則圖像的斜率為可知電池組的電動勢測量值等于真實值。13.將一根硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓半徑為2r，小圓半徑為r，線圈右側(cè)有一間隙，通過導(dǎo)線與滑動變阻器R構(gòu)成閉合回路。線圈內(nèi)有垂直線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化關(guān)系為，、k（>0）均為常量。已知大小線圈的總電阻為R0，滑動變阻器阻值調(diào)為2R0，忽略線圈連接處的間隙。求：（1）經(jīng)過時間T通過滑動變阻器R的電荷量；（2）連接處a、b兩點電勢差Uab?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得通過滑動變阻器電流為通過滑動變阻器的電量為解得（2）根據(jù)楞次定律判斷，通過線圈電流為逆時針，故b電勢比a電勢高,連接處a、b兩點電勢差14.如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，y軸左側(cè)存在沿x軸正方向的勻強電場，y軸右側(cè)存在沿y軸正方向的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，兩側(cè)電場的電場強度大小相同，電場、磁場的范圍均足夠大。一質(zhì)量為m、電量為q（q>0）的帶電粒子以一定的初速度v0（未知）沿y軸正方向從坐標(biāo)點（d，0）射入第二象