2024湖北省云学名校联盟高二上学期期中联考物理试题含解析

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考试时间：2023年11月23日10：30~11：45 时长：75分钟 满分：100分
一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项是符合题目要求的，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 金属内部的正离子都静止在自己的平衡位置，绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷
B. 电动势的定义式是，电动势E的大小与q的大小有关
C. 法拉第提出了“力线”的概念，并总结得出法拉第电磁感应定律
D. 元电荷是最小的带电单位，任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍
【答案】D
【解析】
【详解】A．金属内部的正离子在自己的平衡位置附近振动，而绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷，故A错误；
B．电动势的定义式是，电动势E的大小与q的大小无关，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的，故B错误；
C．法拉第提出了“力线”的概念，纽曼和韦伯总结得出法拉第电磁感应定律，故C错误；
D．元电荷是最小的带电单位，任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，光滑的水平地面上静止放着质量为M的小车，小车底边长为L，质量为m的小球从小车顶端静止释放，最终从小车上滑离，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. M、m组成的系统动量守恒
B. M、m组成的系统机械能不守恒
C. 小球从小车上滑离后，将做自由落体运动
D. 小球从小车上滑离时，小车向左运动的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A．对于M、m组成的系统，由于ｍ沿曲面加速下滑，有竖直向下的加速度，所以存在失重现象，系统竖直方向的合外力不为零，系统动量不守恒，A错误；
B．对于M、m组成的系统，在滑块下滑过程中只有重力做功，所以系统机械能守恒，B错误；
C．对系统，水平方向动量守恒
机械能守恒
小球离开小车的速度不为零，因此小球做平抛运动，C错误；
D．对系统，水平方向动量守恒
即有
即
又因为
解得
选项D正确。
故选D。
3. 如图所示，将平行板电容器接入恒压电源，电容器的上极板与一个外壳接地的静电计相连。一带电油滴恰好静止在电容器两极板间的P点，现将M板缓慢上移，则（ ）
A. 平行板电容器的电势差变大B. 两极板间的场强不变
C. 油滴将向下移动D. P点的电势增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．平行板电容器接入恒压电源，MN间的电势差不变，A错误；
B．根据可知，板间距变大则两板间的场强变小，B错误；
C．电场强度变小，油滴受到的电场力小于重力，油滴将向下移动，C正确；
D．根据可知，PN间的距离不变，场强减小，则变小，又由
可知P点的电势减小，D错误。
故选C。
4. 10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，飞船入轨后，将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接，航天器对接时存在一定的相对速度，由于航天器的质量大，对接时产生的动能比较大，为了减少对接过程中产生的震动和撞击，对接机构内部采用了电磁阻尼器消耗对接能量。如图为某电磁阻尼器的简化原理图，当质量块上下移动时会带动磁心一起运动，磁心下方为N极，下列说法正确的是（ ）
A. 当质量块带动磁心下移时，线圈有扩张趋势
B. 当质量块带动磁心下移时，通过电阻R的电流向上
C. 整个过程对应的是电能向磁场能转换
D. 减小线圈匝数，阻尼效果增强
【答案】B
【解析】
【详解】A．当质量块带动磁心下移时，线圈磁通量增大，根据“增缩减扩”，线圈有收缩趋势，A错误；
B．根据楞次定律，线圈中磁场方向向下，磁通量增大，则通过电阻R的感应电流向上，B正确；
C．整个过程对应的是动能向电能转换，C错误；
D．减小线圈匝数，产生的感应电流较小，阻尼效果减弱，D错误。
故选B。
5. 如图所示，某型号霍尔元件（导电自由电荷为电子），匀强磁场B垂直于霍尔元件竖直向下，工作电源E给电路中提供的电流为I时，产生的霍尔电压为U；元件厚度为d，闭合开关、，下列判断中正确的是（ ）
A. 滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表示数将减小
B. 增加磁感应强度，电压表示数将减小
C. 4点电势比2点电势高
D. 此霍尔元件可以把电学量转化为磁学量
【答案】A
【解析】
【详解】A．霍尔元件中电子受到的洛伦兹力等于电场力，有
电流微观表达式
设霍尔元件的宽度为，霍尔元件的电压
霍尔元件截面面积
解得
滑动变阻器接入电路的阻值变大，闭合电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律，I减小。因此霍尔电压减小，电压表示数将减小。故A正确；
B．由
增加磁感应强度，霍尔电压增大，电压表示数将增大。故B错误；
C．根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力向4点一侧方向，电子带负电，故4点电势低；2点感应出正电荷，4点电势比2点电势低。故C错误；
D．此霍尔元件可以把磁学量转化为电学量。故D错误。
故选A。
6. 热敏电阻是一种能随温度变化而改变电阻值的电学元件，被广泛用于温度测量、温度控制和电子设备保护等领域。如图甲所示是某实验小组设计的家用热水器的控制电路，，的阻值随温度的升高而减小，其阻值随温度变化曲线如图乙所示。为调温电阻，信号模块通过监测和两端总电压从而控制加热电路通断，，则下列说法正确的是（ ）

A 当短路，信号模块监测电压数值增大
B. 当短路，和消耗总功率一定增大
C. 当信号模块临界电压不变时，要使热水器内水温维持一个较高温度，则的阻值应调大一点
D. 当阻值不变时，要使热水器内水温维持一个较高水平，应增大信号模块临界电压
【答案】C
【解析】
【详解】A．当短路，阻值减小为零，根据“串反并同”，信号模块监测电压数值减小，A错误；
B．将等效为电源内阻。当短路，外电路阻值减小，但无法判断与电源等效内阻的大小关系，和消耗总功率变化情况无法判断，B错误；
C．当信号模块临界电压不变时，要使热水器内水温维持一个较高温度，则的阻值较小，则的阻值应调大一点，C正确；
D．当阻值不变时，要使热水器内水温维持一个较高水平，则的阻值较小，应减小信号模块临界电压，D错误。
故选C。
7. 如图所示，水平桌面上放置一个压力传感器（已调零），重0.5N的容器放在传感器上，容器上方有一个装满芝麻的大漏斗，打开阀门K芝麻可以从漏斗口无初速度的漏出，在空中做自由落体运动互不影响，落在容器后速度立即减为0，每秒漏出芝麻的质量恒定为20g；10s末，关闭阀门K，此时落在芝麻堆顶的芝麻速度为2m/s，芝麻落在容器或芝麻堆上时受到弹力远大于自身重力，重力加速度为。则10s末传感器的示数为（ ）

A. 2.50NB. 2.52NC. 2.54ND. 2.56N
【答案】A
【解析】
【详解】取落到芝麻堆上一小部分在时间内静止，根据动量定理
设每秒漏出的质量为，则芝麻对芝麻堆的冲击力为
设已经静止的芝麻质量为，空中的芝麻质量为，则
得
在10s内流出的芝麻总质量为，芝麻对容器的压力为
则10s末传感器承受的压力即传感器示数为
故选A。
8. 下列有关物理知识和物理学史，正确的是（ ）
A. 高空建筑的避雷针利用了静电屏蔽的原理
B. 医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴利用了红外线的热效应
C. 赫兹通过实验验证了麦克斯韦电磁波理论的正确性
D. 爱因斯坦首先提出了能量量子化的概念
【答案】BC
【解析】
【详解】A．高空建筑的避雷针利用了尖端放电的原理，故A错误；
B．医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴利用了红外线的热效应，故B正确；
C．赫兹通过实验验证了麦克斯韦电磁波理论的正确性，故C正确；
D．普朗克首先提出了能量量子化的概念，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，水平桌面上固定放置一个绝缘光滑圆弧槽，长直导线MN平行于圆弧槽底边放在圆弧槽上，导线中通有M→N的电流I，整个空间区域存在竖直向上的匀强磁场（图中未画出），MN静止时，MO连线与竖直方向的夹角为30°，圆弧槽对导线MN的支持力为，与圆心O等高。下列说法正确的是（ ）
A 若仅将电流I缓慢增大一点，则导线MN沿圆弧槽向上运动
B. 若仅将磁感应强度大小缓慢增大，导线MN将有可能沿圆弧槽缓慢运动到上方
C. 若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转45°过程中，则先减小后增大
D. 若仅将磁场方向沿逆时针缓慢旋转60°过程中，则MO连线与竖直方向夹角的最大正切值为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由题意，对长直导线MN受力分析，受重力mg，支持力，安培力F，由左手定则可知安培力方向水平向右，由平衡条件，顺M到N方向看，受力图如图所示，由解析图可知，将电流I缓慢增大一点，由安培力公式，可知安培力增大，支持力增大，θ角增大，即导线MN沿圆弧槽向上运动，A正确；
B．由A选项分析可知，若仅将磁感应强度大小缓慢增大，由安培力公式，可知安培力增大，方向不变，支持力增大，θ角增大，导线向上移动，可当θ角增大到一定值时，若再增大，长直导线就不会再处于平衡状态，可知θ角不可能达到90°，只有θ”“=”“