浙江省台州市2022-2023学年高二下学期期末物理试题

台州市2022学年第二学期高二年级期末质量评估试题

物理   2023.07

命题：赵云剑（温岭二中） 王中磊（玉环中学）

审题：张新华（天台中学）

注意事项：

1.本卷共8页，20小题，满分100分，考试时间90分钟；

2.用蓝、黑色水笔书写答案，考试结束只需将答题卷交回。

选择题部分

一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1.下列单位都是以科学家名字命名的，属于国际单位制中基本单位的是（    ）

A.安培A    B.牛顿N    C.伏特V    D.焦耳J

2.2022年12月28日12:00起，台州市域铁路S1线全线投入运营，一期工程全长52.4km，最高运行速度140km/h，下列说法正确的是（    ）

A.52.4km指位移

B.140km/h指平均速度

C.2022年12月28日12:00指时间间隔

D.研究全程的运行时长，可以把列车看成质点

3.“质点”概念的提出采用了建立理想化模型的科学思维方法，以下研究中与其相同的是（    ）

A.图1中探究两个互成角度的力的合成规律  B.图2中黑体辐射的研究

C.图3中卡文迪什扭秤实验      D.图4中探究向心力大小的表达式

4.如图所示为气排球比赛中运动员击打气排球后瞬间，则此时气排球（    ）

A.只受重力        B.受重力和手的推力

C.受重力和空气阻力      D.受重力、空气阻力和手的推力

5.如图所示，一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重状态。载人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上离地面75m的高处，然后让座舱自由落下，当落到离地面30m的位置时开始制动，到地面时刚好停下。

下列说法正确的是（    ）

A.当座舱落到离地面50m的位置时，人处于超重状态

B.当座舱落到离地面15m的位置时，人处于失重状态

C.当座舱落到离地面50m的位置时，人受到座舱的作用力为零

D.当座舱落到离地面15m的位置时，人对座舱的作用力大小小于座舱对人的作用力大小

6.2022年，中国航天进行了两次“天宫课堂”授课，已知空间站距地面约为400km。下列说法正确的是（    ）

A.航天员因为不受重力而处于漂浮状态

B.空间站绕地球运动的向心加速度大于地表的重力加速度

C.“天宫”的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间

D.空间站内漂浮的水滴呈球形是因为水完全失重和水的表面张力共同造成的

7.将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线和等势面分布如图所示，下列说法正确的是 浙考物理（    ）

A.a、b两点的电场强度相同

B.c点的电势大于d点的电势

C.将一带正电的点电荷从a点移到f点，电势能减小

D.将一带负电的点电荷从d点移到f点，电场力做正功

8.波长相同、振幅不同的两列横波，形状均相当于正弦曲线的一半，沿相反方向传播，如图所示为两列波在某一时刻相遇的情景，则此时刻a、b质点的振动方向为（    ）

A.a质点向下，b质点向上     B.a质点向上，b质点向下

C.a、b质点均向上      D.a、b质点均向下

9.锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，依靠Li+在电池内部正极和负极之间移动来工作。图示为锂电池的内部结构，某过程中Li+从负极向正极移动。已知某锂电池的电动势为3.6V，则（    ）

A.电池处于充电状态

B.移动一个Li+，需要消耗电能3.6J

C.通常以“安时”（A•h）或“毫安时”（mA•h）表示电池的能量

D.在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极

10.如图所示为电磁波发射装置中的LC振荡电路，下列说法正确的是（    ）

A.若a极板带正电，则此时回路中的电流i正在减少

B.若b极板带正电，则此时电场能正在转化为磁场能

C.振荡电路向外界辐射能量的本领只与LC电路的振荡频率有关

D.增加线圈匝数或在线圈中插入铁芯，可使LC电路的振荡频率减小

11.利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图所示，在两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体缝隙中放入某种金属材料制成的霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压UH为0，将该点作为位移的零点，以水平向右为正方向。当霍尔元件通以大小不变的电流I，并沿着±z方向移动时，则有霍尔电压输出，从而实现微小位移的测量。下列说法正确的是（    ）

A.若仅增加电流I的大小，霍尔电压减小

B.当霍尔元件向+z方向移动时，UMN小于零

C.若仅增加霍尔元件z轴方向的厚度，霍尔电压增大

D.该霍尔元件可以实现把微小位移量转换为磁学量输出

12.随着电动汽车的普及，汽车无线充电受到越来越多的关注。其原理如图所示，将受电线圈安装在汽车的底盘上，供电线圈安装在路基中，当电动汽车行驶到供电线圈装置上方时，受电线圈即可“接受”到供电线圈的电流，从而对蓄电池进行充电。关于无线充电，下列说法正确的是（    ）

A.供电线圈接直流电源也可以实现无线充电

B.地面供电线圈中电流和车身底部受电线圈中电流的频率相同

C.地面供电线圈和车身底部受电线圈的磁通量变化率相同

D.若供电线圈和受电线圈均采用超导材料，则能量的传输效率可达到100%

13.真空中半径为R的半圆柱体玻璃砖的截面图如图所示，固定放置一块平行于半圆柱体底面的平面镜。一束单色光从玻璃砖底面上的P点垂直射入玻璃砖，从玻璃砖侧面上的Q点射出，经平面镜反射后从玻璃砖侧面再次进入玻璃砖，从M点垂直玻璃砖底面射出。已知O、P间的距离为，平面镜与玻璃砖底面间的距离为，真空中的光速为c。则（    ）

A.玻璃砖的折射率为

B.光从Q点折射进入空气时与法线的夹角为30°

C.光从P点传播到M点的时间为

D.仅改变入射点P的位置，光在玻璃砖内侧面不可能发生全反射

二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）

14.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（    ）

A.图1中，三种射线中，α射线速度最快、β附线电离作用最强、γ射线穿透能力最强

B.图2中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

C.图3中，核反应堆的镉棒作用是为了调节中子数目，以控制反应速度

D.图4中，核裂变反应中生成物的结合能大于反应物的结合能

15.如图1所示为研究光电效应的电路图，开始时滑动变阻器的滑片P与固定点O正对，用不同的光分别照射光电管的阴极K，结果都能发生光电效应，图2为甲、乙、丙三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，已知电子的电荷量大小为e。下列说法正确的是（    ）

   图1          图2

A.同一介质中甲光的波长大于丙光的波长

B.用甲光和乙光在同一装置做双缝干涉实验，甲光的条纹间距大于乙光的条纹间距

C.仅将滑片P向b端移动，光电子向A板运动的过程中动能变小

D.通过光电效应实验绘制Uc-v图像（v为光的频率，Uc为遏止电压），可求得普朗克常量h

非选择题部分

三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16.实验题（Ⅰ、Ⅱ两题共14分）

Ⅰ.（7分）（1）在“验证机械能守恒定律”实验中，用如图1所示的装置，让重物从静止开始自由下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。

           图2

    图1           图3

②为计算重物某点的瞬时速度，采用的方法是________

A.v=gt   B.    C.

③从O点到C点，重物下落的高度________cm，已知重物的质量为200.4g，取g=9.80m/s²，从O点到C点的过程中，重物重力势能的减少量为________J。（计算结果保留三位有效数字）

（2）某同学采用如图4所示的装置探究平抛运动特点，

①下列说法正确的是________（多选）

A.斜槽必须光滑

B.每次释放小球的位置需相同

C.斜槽末端可以不水平

D.小球在运动过程中不能与背板相碰

    图4      图5

②该同学绘制了一条如图5所示的光滑曲线后，以抛出点O为坐标原点建立直角坐标系，y轴竖直向下，在曲线上选取了A、B、C三个点，测得位置坐标分别为(1.35cm,1.00cm)、(2.71cm,4.00cm)、(4.05cm,9.00cm)，则该同学________（选填“能”或“不能”）确定平抛运动水平分运动的规律。

Ⅱ.（7分）（1）把铜片和锌片相隔一定距离插入水果中，就制成一个水果电池。某同学设计了以下实验方案测量其电动势和内阻。

①该同学用多用电表“直流2.5V”挡测量水果电池的电动势，指针位置如图1所示，其大小为________V。

             甲      乙

     图1           图2

②该同学从实验室找了以下器材：

A.电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）

B.电流表（0~300μA，内阻为100Ω）

C.电阻箱（0~9999Ω）

D.滑动变阻器（0~10Ω）

E.开关，导线若干

为了更准确地测量水果电池的电动势和内阻，该同学应选择图2中的电路图________（选填“甲”或“乙”）。

③该同学通过实验测量和数据处理得到如下表所示的数据，绘制了如图3所示的U-I图像，根据图像可得水果电池的电动势为________V，内阻为________Ω。（结果均保留两位有效数字）

    图3

（2）如图4所示，在研究“电容器的充放电”实验中，某同学先将开关S掷向1，给平行板电容器C充电，稳定后电容器的上极板带________（选填“正电”或“负电”）。再把S掷向2，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息导入计算机，屏幕上显示出电流随时间t变化的图像如图5中的a曲线所示。现更换一个电容较大的电容器，其他条件不变，重新进行上述实验，得到的I-t图像可能是图5中的________（选填“b”、“c”或“d”）。

     图4           图5

17.（8分）如图为高压锅结构示意图，气孔1使锅内气体与外界连通，随着温度升高，锅内液体汽化加剧，当温度升到约57℃时，小活塞上移，气孔1封闭。锅内气体温度继续升高，当气体压强增大到1.2p0时，气孔2上方的限压阀开始被顶起，气孔2开始放气。已知气体与限压阀的有效接触面积约为25mm2，锅内气体可视为理想气体，大气压强p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2，

（1）估算限压阀的质量m；

（2）当气体压强增大到1.2 p0时，估算高压锅内气体的温度；

（3）有时需临时打开高压锅，为保障安全，要求打开高压锅时务必使锅内气体压强降至p0。关火后一般有去掉限压阀放气的方法或者用冷水冲淋锅盖的方法，试从“热力学第一定律”和“气体压强的微观解释”角度解释上述现象。

18.（11分）如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角θ=37°的光滑直轨道AB、圆心为O的光滑圆轨道BCDC'、光滑直轨道C'E、右端带有竖直固定挡板的木板和粗糙水平面GH组成，B为直轨道与圆的切点，圆轨道出口C'与进口C稍错开，木板上表面与E所在的光滑水平面平齐，可视为质点的滑块自A点静止释放，滑上木板后能与竖直挡板发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，最终滑块停在木板上。已知滑块质量m=1kg，木板质量M=2kg，A距B所在的水平面高度h=1.7m，圆轨道半径R=0.5m，滑块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4，木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.2，取g=10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，求：

（1）滑块通过轨道最低点C的速度大小vC；

（2）滑块通过圆轨道最高点D时对轨道的压力大小FN；

（3）滑块与挡板碰撞后瞬间，滑块与木板的速度大小之比k；

（4）木板的最小长度L。

19.（11分）某兴趣小组设计了一个装置，如图甲所示，间距为L=1m的光滑导体轨道AB、CD固定在水平面内，两端各连接一个电阻，其中R1=R2=2Ω，在轨道中间宽度为d=2m的矩形区域MNQP内存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间的变化如图乙所示。现有一长度为L=1m，质量为m=1kg，电阻为r=1Ω的导体棒ab，放置在距MN边界x=0.25m处，在t=0时刻，导体棒在水平外力F作用下由静止开始向右做匀加速直线运动，加速度的大小a=2m/s2，运动到PQ边界时撤去外力F，经过磁场区域后碰到弹簧装置K发生反弹，反弹过程不计能量损失。

（1）求导体棒刚进入磁场时，通过导体棒的电流大小；

（2）求导体棒返回到MN边界时的速度大小；

（3）若导体棒向右经过磁场的过程中，外力F做的功为，求从开始运动到返回MN边界的整个过程中导体棒产生的焦耳热。

      甲           乙

20.（11分）如图所示，平行于直角坐标系中y轴的PQ界面是用特殊材料制成的，只能让垂直打到PQ界面上的电子通过，且通过时并不影响电子的速度，PQ与x轴的交点为O1。PQ左侧有一直角三角形区域OAC，分布着方向垂直纸面向里、大小为B1=B的匀强磁场，PQ右侧有一圆形区域O1CD，分布着方向垂直纸面向里、大小为B2=2B的匀强磁场。现有速率不同的电子在纸面内从坐标原点O沿同一方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用。已知电子的电荷量为e，质量为m，在△OAC中，OA=a，θ=60°。

（1）求能从C点通过PQ界面的电子所具有的速度大小；

（2）求电子的初速度方向与x轴之间的夹角；

（3）若某一电子经过O1C中点，求该电子从匀强磁场B2离开时的位置坐标；

（4）若O1CD中只有部分区域存在匀强磁场B2，使得所有通过PQ界面的电子均打到x轴上的同一点E，E点坐标为，试在图中用阴影表示出磁场B2的分布区域（无需证明）并求出区域面积。

台州市2022学年第二学期高二年级期末质量评估试题

物理参考答案及评分标准2023.07

一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）

三、非选择题（本题共6小题，共55分）

16. Ⅰ（1）①B  ②C  ③27.90±0.02cm  0.547±0.002J

（2）①BD  ②能

Ⅱ（1）①0.96~0.99V  ②甲

③0.95±0.01V  1.2×103Ω

（2）正电 c

17.（1）对限压阀受力分析，可得

 解得：

（2）气体体积保持不变，可得

解得：，即

（3）W=0  平均动能减小

18.（1）A到C过程

解得：

（2）滑块从C点到D点的过程中，由机械能守恒定律有

对滑块在D点受力分析有

由牛顿第三定律有

解得

（3）假设碰撞前瞬间滑块的速度为v0，碰撞后瞬间滑块的速度为v1，碰撞后瞬间木板的速度为v2，

滑块与挡板碰撞过程，有：

解得：  

则滑块与木板的速度大小之比为

（4）滑块滑上木板后受到的滑动摩擦力大小

木板与水平面间的滑动（最大静）摩擦力

由于，木板相对水平面不滑动

滑块滑到木板右端的过程中，由动能定理有

碰撞后滑块的加速度大小  得

碰撞后木板的加速度大小  得

由于，可知滑块速度减至0后会反向加速，

设从碰撞后瞬间到滑块和木板的速度恰好相等时的时间为t，

该相同速度大小为v3，有

可得，，

当滑块和木板的速度相同后，整体的加速度大小

由于，所以滑块与木板不再发生相对运动。

从碰撞后瞬间到滑块和木板的速度恰好相等的过程中，滑块运动的位移大小

木板向右运动的位移大小

为使滑块停在木板上

解得

【另解：（4）滑块滑上木板后受到的滑动摩擦力大小

木板与水平面间的滑动（最大静）摩擦力

由于，木板相对水平面不滑动

滑块滑到木板右端的过程中，由动能定理有

碰撞后滑块的加速度大小 得

碰撞后木板的加速度大小  得

由v-t图像易得，两者共速速度，

则

解得】

19.（11分）（1）根据，解得

导体棒进入磁场后，磁感应强度B=1T

导体棒到达MN处时速，感应电动势

总电阻

感应电流

（2）根据，解得

导体棒碰到弹簧装置K发生反弹后速度大小保持不变

导体棒返回磁场运动过程中，根据动量定理

解得：

（3）导体棒进入磁场前，，

通过导体棒的电流 

导体棒在磁场中运动的全过程中，根据动能定理

解得：

电阻r的焦耳热

导体棒总焦耳热

【另解】：（3）导体棒进入磁场前，，

通过导体棒的电流

导体棒在向右经过磁场的过程中，根据动能定理

解得：

导体棒在向左经过磁场的过程中，根据动能定理

解得：

电阻r的焦耳热

导体棒总焦耳热

20.（11分）（1）如图1所示，从C点通过PQ界面的电子的轨迹半径为

根据

解得：

（2）由（1）易得，为等边三角形，则电子圆周运动的圆心角为60°

即电子的速度方向偏转了60°，由此可得电子初速度与x轴之间的夹角为60°

（3）如图2所示，经过O1C中点的电子也经过OC中点，

即该电子在磁场B1中的运动半径为a

由可得，该电子在磁场B2中的运动半径为

所以该电子从磁场B2离开时的位置坐标为

（4）如图3所示，以D为圆心，a为半径作半圆，

图中阴影部分即为存在磁场B2的部分区域

区域面积为