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浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高二上学期期中联考物理试题
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这是一份浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高二上学期期中联考物理试题，共13页。试卷主要包含了可能用到的相关公式或参数等内容，欢迎下载使用。
高二年级物理学科试题
考生须知：
1．本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2．考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。
3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。
4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。
5．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g取。
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．下列物理量中属于矢量的是（ ）
A．电势B．电势能C．磁感应强度D．磁通量
2．历史上很多科学家对电磁学理论的发展都做出很大贡献，下列有关说法正确的是（ ）
A．法拉第提出电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的
B．元电荷e的数值最早是由安培用实验测得的
C．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
D．奥斯特最早发现了电流的磁效应
3．燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是甲、乙两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上的a、b、c、d四个位置，则锅对各位置的压力分别为、、、，忽略锅与支架间的摩擦，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
4．2024年5月3日嫦娥六号发射成功，5月8日成功实施近月制动（如图所示），并顺利进入环月轨道飞行。假设登月探测器在环月轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入椭圆轨道Ⅱ，再由近月点Q点进入圆轨道Ⅲ，已知轨道Ⅰ的半径为，轨道Ⅲ的半径为r，登月探测器在轨道Ⅲ的运行周期为T，则登月探测器（ ）
A．在轨道Ⅰ上运行的周期为
B．从轨道Ⅱ上的Q点进入圆轨道Ⅲ时，需要点火加速
C．沿轨道Ⅰ过P点比沿轨道Ⅱ上过P点时的加速度大
D．沿轨道Ⅱ运行时，经P点和Q点时的加速度大小之比为
5．国庆假期期间，小应同学去游乐场体验了一种叫“空中飞椅”的游乐项目，其简化结构如右图。座椅和游客的总质量为m，转盘半径为r、角速度大小为。当转盘绕其中心竖直轴匀速转动时，带动座椅和游客在水平面内做匀速圆周运动。此时钢绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．座椅和游客处于平衡状态
B．旋转过程中，游客受到重力、飞椅的支持力和向心力
C．做圆周运动的周期与游客质量有关
D座椅和游客的向心力大小为
6．巴黎奥运会网球女单决赛中，中国选手郑钦文以战胜克罗地亚选手维基奇夺冠。这是中国运动员史上首次赢得奥运网球单打项目的金牌。某次郑钦文将质量为m的网球击出，网球被击出瞬间距离地面的高度为h，网球的速度大小为，经过一段时间网球落地，落地瞬间的速度大小为，重力加速度为g，网球克服空气阻力做功为。则下列说法正确的是（ ）
A．击球过程，球拍对网球做功为
B．网球从被击出到落地的过程，网球动能的增加量为
C．网球从被击出到落地的过程，网球的机械能减少
D．网球克服空气阻力做功为
7．“富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右来回运动”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是（ ）
A．与毛皮摩擦过的气球带正电
B．气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷
C．气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生
D．铝箔小球会在塑料管内“左右来回运动”，说明永动机可以制造出来
8．如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点，电流表和电压表可以看作理想电表，电源负极接地，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）
A．油滴将向上运动B．P点的电势降低
C．电源的效率变高D．电压表、电流表的示数均变小
9．静电透镜被广泛应用于电子器件中，图中虚线表示阴极射线示波管的聚焦电场等势面分布情况，任意两个相邻等势面间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，图中实线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q、R为其轨迹z上的三点。下列判断正确的是（ ）
A．P点的电势大于R点的电势B．P点的电场强度小于R点的电场强度
C．电子在Q点的动能大于在P点的动能D．电子在Q点电势能小于R点的电势能
10．小明看到某山顶景区民宿业主安装了一台风力发电机，想用所学物理知识估算它的发电功率。经大致测算，它的叶片转动时可形成半径为的圆面，风向与叶片转动的圆面垂直，假设这个风力发电机能将此圆内20%的空气动能转化为电能。已知空气的密度为，当风速是时，此发电机的功率约为（ ）
A．B．C．D．
11．石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能。现设计一电路测量某二维石墨烯样品单位面积的载流子（电子）数。如图所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间接入恒压直流电源、稳定时电流表示数为I，电极2、4之间的电压为U，已知电子电荷量为e，则（ ）
A．电极2的电势比电极4的高
B．电子定向移动的速率为
C．电极2和4之间的电压与宽度b有关
D．二维石墨烯样品单位面积的载流子数为
12．如图所示，我国的球面射电望远镜FAST是世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”，并通过随地球自转指向太空不同方向。“天眼眼眶”的直径为D，其边缘圆周处于同一水平面内，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分别为、，则（ ）
A．穿过“眼眶”的磁通量大小为
B．B、、三者大小关系满足
C．在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0
D．在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为
13．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为q，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（ ）
A．小环带正电
B．小环滑到P处时的速度大小
C．当小环的速度大小为时，小环对杆没有压力
D．当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离
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符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的0分）
14．甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．图甲中增大两盒间电势差可增大出射粒子的最大动能
B．图乙中可以判断出通过R的电流方向为从b到a
C．图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是
D．图丁中在分析同位素时，轨迹半径最小的粒子对应质量最大
15．如图所示，在马蹄形磁铁内部放置盛有导电液的玻璃皿，玻璃皿中央电极接电源负极，玻璃皿内贴着玻璃壁放置一圆环电极接电源正极，若磁感应强度，玻璃皿的直径，电源的电动势E（未知），内阻，电阻，，，正负电极间导电液的等效电阻，闭合开关，液体转动稳定时电压表的示数为，电流表的示数为，则下列说法正确的是（ ）
A．液体按顺时针转动（俯视看）B．电源的电动势
C．1分钟内液体产生的热量是D．液体转动的机械功率为
非选择题部分
三、实验题（16题5分，17-Ⅰ题6分，17-Ⅱ题3分，共14分）
16．（5分）在“研究自由下落物体的机械能”的实验中：
（1）如图所示实验装置中，器材安装摆放使用正确的是________。
A．B．C．D．
（2）在正确操作打出多条点迹清晰的纸带中，应选取相邻点间距离之差最接近________的纸带进行测量（结果保留两位有效数字）。
（3）如图所示，纸带上标记了七个连续打出的点为计数点1、2、…、7，并把刻度尺的“0刻度”对准点“7”。根据纸带算出打下点“4”时重物的速率________（结果保留三位有效数字）。
（4）若改用如图所示的左低右高的倾斜气垫导轨上下滑的物体“验证机械能守恒定律”，挡光条宽度d，左侧的光电门挡光时间，右侧的光电门挡光时间，左右光电门在导轨上的位置可分别视为、，导轨的倾斜角度，滑块质量为m，重力加速度为g，若认为滑块挡板挡住左侧光电门激光处重力势能为零，则挡板挡住右侧激光时，滑块的机械能可以表示为________。
17-Ⅰ．（6分）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源（输出电压）；
滑动变阻器（最大阻值，额定电流）；
电压表V（量程，内阻未知）；
电流表A（量程，内阻未知）；
待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；
游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。
图甲 图乙
回答以下问题：
（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为________；
（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端；
（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯图像如图丙所示，求得电阻________（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为；
（4）根据图像和测量X、Y型号铅笔芯的长度、直径可求X、Y型号铅笔芯电阻率，电压表内阻使得电阻率测量结果________（填“不变”“偏大”或“偏小”）。
图丙
17-Ⅱ．（3分）用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干。
图a 图b 图c
（1）闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在。在此过程中，电流表的示数________（填选项标号）。
A．一直稳定在某一数值
B．先增大，后逐渐减小为零
C．先增大，后稳定在某一非零数值
（2）将电流表更换成电流传感器，再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向________（选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b；其它条件不变，仅减小R的阻值，则放电电流随时间变化的曲线应该是图c中的________（选填“b”“c”或“d”）。
四、计算题（本题共4小题，共41分。要求画出必要的图形，写出必要的文字说明、重要的方程式和演算步骤，有数值计算的必须明确写出数值和单位）
18．（8分）如图所示，一个电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为，求：
（1）电子的比荷；
（2）电子穿越磁场的时间t。
19．（11分）某班同学为研究能量间的转化设计如图的装置。一处于压缩锁定状态的轻质弹簧置于光滑水平台面上，弹簧左侧与墙壁相连，右侧与质量的小物块接触但不固连。某时刻解除弹簧锁定，弹簧恢复原长将小物块弹开，让其从平台最右端A点离开后恰好能无碰撞地落在右下方的光滑斜面的顶端B点，AB间的高度差，斜面长度，倾角，小物块沿斜面运动到底端C点后滑上长的传送带，传送带顺时针匀速转动的速度为，不考虑从斜面滑到传送带上的能量损失。从传送带右端离开后小物块滑行一段水平轨道DE后又冲上一半径的光滑圆形轨道内侧，其中竖直圆轨道在E处错开不闭合。已知小物块与传送带及DE段轨道间的动摩擦因数均为0.5，，，不计空气阻力，求：
（1）弹簧解除锁定前储存的弹性势能；
（2）若小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点，求在E点处小物块对半圆形轨道的压力；
（3）要使小物块能滑上圆轨道且不脱离圆形轨道，则DE段的距离s应满足什么条件。
20．（11分）某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图（a）所示两平行金属导轨CD、EF间距为，与电动势为内阻不计的电源、电流表（量程）、开关S、滑动变阻器R（阻值范围为）相连，质量为、电阻为的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘，空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，在秤盘中放入待测物体，闭合开关S，调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数I就可以知道待测物体的质量m。m与I的图像如图（b）所示，其余电阻、摩擦以及轻绳质量均不计，重力加速度g取，求：
图a 图b
（1）求秤盘的质量；
（2）匀强磁场磁感应强度B；
（3）求此“电磁秤”的称量物体的最大质量。
21．（11分）如图所示，位于x轴下方的离子源C发射比荷为的一束正离子，其初速度大小范围为，这束离子经加速后的最大速度为，从小孔O（坐标原点）沿与x轴正方向夹角为射入x轴上方区域。在x轴的上方存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，x轴上放置一块足够长的探测板，探测板左边缘与O对齐，假设离子首次到达x轴上时均匀分布，忽略离子间的相互作用且不计重力。求：
（1）加速电压U；
（2）探测板上能被离子打到的长度；
（3）如果把探测板往下垂直下移距离d，且在x轴下方与探测板之间的区域施加大小为、方向垂直x轴向上的匀强电场。求到达探测板的离子数占发射的总离子数的比例。
2024学年第一学期浙南名校联盟期中联考
高二年级物理学科参考答案
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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
三、实验题（共14分）
16．（1）（1分）A （2）（1分）3.9-4.0 （3）（1分1.27~1.31 （4）（2分）
17-Ⅰ．（1）（1分）2.447-2.453 （2）（1分）1 （3）（2分）1.86~1.90 （4）（2分）偏小
17-Ⅱ．（1）（1分）B （2）（1分） （1分）b
四、计算题（本题共4小题，共41分，要求画出必要的图形，写出必要的文字说明，重要的方程式和演算步骤，有数值计算的必须明确写出数值和单位）
18．（8分）（1）根据几何关系有 （2分）
根据洛伦兹力提供向心力得
解得 （2分）
（2）电子周期 （2分）
所以电子穿越磁场的时间 （2分）
19．（11分）（1），， （1分）
（1分）
（2）根据动能定理，E点到顶点F有：
， （1分）
联立求解 （1分）
在E点：， （1分）
由牛顿第三定律得，小物块对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 （1分）
（3）小物块在B点的速度为
小物块沿斜面运动到底端C点，根据动能定理有
解得，，
则小物块到D点时的速度为 （1分）
要使小物块能滑上半圆轨道且不脱离半圆形轨道，则或，且
由动能定理可知，， （1分）
同理可得：，， （1分）
， （1分）
所以综合所得：或 （1分）
20．（11分）（1）电流方向，根据左手定则，金属棒所受安培力方向沿导轨向下，对金属棒与秤盘和盘上的待测物体进行分析，根据平衡条件有
（2分）
结合题中数据解得
（1分）
结合图像有
解得 （2分）
（2）结合上述，根据图像有
（1分）
解得 （1分）
（3）结合上述可知，当滑动变阻器接入电阻为0时，回路中电流最大达到，超电流表量程，故电流最大值取， （1分）
此时金属棒所受安培力最大，结合上述可知，此时待测物体质量最大
（1分）
解得 （2分）
21．（1分）【答案】（1）；（2）；（3）（或者）
（1）由离子经加速后的最大速度为，初速度范围，显然初速度最大离子加速后速度最大，由动能定理有 （2分）
解得 （1分）
（2）如图所示
由于入射速度与x轴正方向的夹角为，所以，由于OC、AC为轨迹圆半径，故，
所以AC的长度等于最小轨迹圆半径，入射速度为v，由于向心力等于离子所受的洛伦兹力
，解得 （1分）
同理，由于最大轨迹圆的入射速度方向不变，大小为。所以该轨迹圆的圆心角不变，半径大小为原来的2倍。B的坐标为，
综上探测板上能被离子打到的长度 （1分）
（3）由于探测板足够长，所以不用考虑粒子从水平方向离开探测板范围的可能性。仅需要考虑竖直方向的运动。电场强度方向向上，对正离子的作用力和加速度向上，大小为
（1分）
设出射速度为的离子恰好达到探测板，该速度的离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为0。当离子进入电场的速度大于等于该临界速度时能达到探测板，小于临界速度时不能达到。由于为所以出射速度与x轴方向的夹角为，所以进入电场前竖直方向的速度为
（1分）
根据离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为0，列写运动学方程
（1分）
所以当离子速度，不能到达探测板。 （1分）
当离子速度，能到达探测板。 （1分）
粒子首次到达x轴上时分布均匀，所以
（1分）题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
C
D
C
A
D
C
B
B
C
C
B
C
B
题号
14
15
答案
BC
BD
高二年级物理学科试题
考生须知：
1．本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2．考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。
3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。
4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。
5．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g取。
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．下列物理量中属于矢量的是（ ）
A．电势B．电势能C．磁感应强度D．磁通量
2．历史上很多科学家对电磁学理论的发展都做出很大贡献，下列有关说法正确的是（ ）
A．法拉第提出电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的
B．元电荷e的数值最早是由安培用实验测得的
C．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
D．奥斯特最早发现了电流的磁效应
3．燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是甲、乙两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上的a、b、c、d四个位置，则锅对各位置的压力分别为、、、，忽略锅与支架间的摩擦，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
4．2024年5月3日嫦娥六号发射成功，5月8日成功实施近月制动（如图所示），并顺利进入环月轨道飞行。假设登月探测器在环月轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入椭圆轨道Ⅱ，再由近月点Q点进入圆轨道Ⅲ，已知轨道Ⅰ的半径为，轨道Ⅲ的半径为r，登月探测器在轨道Ⅲ的运行周期为T，则登月探测器（ ）
A．在轨道Ⅰ上运行的周期为
B．从轨道Ⅱ上的Q点进入圆轨道Ⅲ时，需要点火加速
C．沿轨道Ⅰ过P点比沿轨道Ⅱ上过P点时的加速度大
D．沿轨道Ⅱ运行时，经P点和Q点时的加速度大小之比为
5．国庆假期期间，小应同学去游乐场体验了一种叫“空中飞椅”的游乐项目，其简化结构如右图。座椅和游客的总质量为m，转盘半径为r、角速度大小为。当转盘绕其中心竖直轴匀速转动时，带动座椅和游客在水平面内做匀速圆周运动。此时钢绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．座椅和游客处于平衡状态
B．旋转过程中，游客受到重力、飞椅的支持力和向心力
C．做圆周运动的周期与游客质量有关
D座椅和游客的向心力大小为
6．巴黎奥运会网球女单决赛中，中国选手郑钦文以战胜克罗地亚选手维基奇夺冠。这是中国运动员史上首次赢得奥运网球单打项目的金牌。某次郑钦文将质量为m的网球击出，网球被击出瞬间距离地面的高度为h，网球的速度大小为，经过一段时间网球落地，落地瞬间的速度大小为，重力加速度为g，网球克服空气阻力做功为。则下列说法正确的是（ ）
A．击球过程，球拍对网球做功为
B．网球从被击出到落地的过程，网球动能的增加量为
C．网球从被击出到落地的过程，网球的机械能减少
D．网球克服空气阻力做功为
7．“富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右来回运动”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是（ ）
A．与毛皮摩擦过的气球带正电
B．气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷
C．气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生
D．铝箔小球会在塑料管内“左右来回运动”，说明永动机可以制造出来
8．如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点，电流表和电压表可以看作理想电表，电源负极接地，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）
A．油滴将向上运动B．P点的电势降低
C．电源的效率变高D．电压表、电流表的示数均变小
9．静电透镜被广泛应用于电子器件中，图中虚线表示阴极射线示波管的聚焦电场等势面分布情况，任意两个相邻等势面间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，图中实线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q、R为其轨迹z上的三点。下列判断正确的是（ ）
A．P点的电势大于R点的电势B．P点的电场强度小于R点的电场强度
C．电子在Q点的动能大于在P点的动能D．电子在Q点电势能小于R点的电势能
10．小明看到某山顶景区民宿业主安装了一台风力发电机，想用所学物理知识估算它的发电功率。经大致测算，它的叶片转动时可形成半径为的圆面，风向与叶片转动的圆面垂直，假设这个风力发电机能将此圆内20%的空气动能转化为电能。已知空气的密度为，当风速是时，此发电机的功率约为（ ）
A．B．C．D．
11．石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能。现设计一电路测量某二维石墨烯样品单位面积的载流子（电子）数。如图所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间接入恒压直流电源、稳定时电流表示数为I，电极2、4之间的电压为U，已知电子电荷量为e，则（ ）
A．电极2的电势比电极4的高
B．电子定向移动的速率为
C．电极2和4之间的电压与宽度b有关
D．二维石墨烯样品单位面积的载流子数为
12．如图所示，我国的球面射电望远镜FAST是世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”，并通过随地球自转指向太空不同方向。“天眼眼眶”的直径为D，其边缘圆周处于同一水平面内，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分别为、，则（ ）
A．穿过“眼眶”的磁通量大小为
B．B、、三者大小关系满足
C．在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0
D．在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为
13．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为q，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（ ）
A．小环带正电
B．小环滑到P处时的速度大小
C．当小环的速度大小为时，小环对杆没有压力
D．当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离
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符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的0分）
14．甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．图甲中增大两盒间电势差可增大出射粒子的最大动能
B．图乙中可以判断出通过R的电流方向为从b到a
C．图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是
D．图丁中在分析同位素时，轨迹半径最小的粒子对应质量最大
15．如图所示，在马蹄形磁铁内部放置盛有导电液的玻璃皿，玻璃皿中央电极接电源负极，玻璃皿内贴着玻璃壁放置一圆环电极接电源正极，若磁感应强度，玻璃皿的直径，电源的电动势E（未知），内阻，电阻，，，正负电极间导电液的等效电阻，闭合开关，液体转动稳定时电压表的示数为，电流表的示数为，则下列说法正确的是（ ）
A．液体按顺时针转动（俯视看）B．电源的电动势
C．1分钟内液体产生的热量是D．液体转动的机械功率为
非选择题部分
三、实验题（16题5分，17-Ⅰ题6分，17-Ⅱ题3分，共14分）
16．（5分）在“研究自由下落物体的机械能”的实验中：
（1）如图所示实验装置中，器材安装摆放使用正确的是________。
A．B．C．D．
（2）在正确操作打出多条点迹清晰的纸带中，应选取相邻点间距离之差最接近________的纸带进行测量（结果保留两位有效数字）。
（3）如图所示，纸带上标记了七个连续打出的点为计数点1、2、…、7，并把刻度尺的“0刻度”对准点“7”。根据纸带算出打下点“4”时重物的速率________（结果保留三位有效数字）。
（4）若改用如图所示的左低右高的倾斜气垫导轨上下滑的物体“验证机械能守恒定律”，挡光条宽度d，左侧的光电门挡光时间，右侧的光电门挡光时间，左右光电门在导轨上的位置可分别视为、，导轨的倾斜角度，滑块质量为m，重力加速度为g，若认为滑块挡板挡住左侧光电门激光处重力势能为零，则挡板挡住右侧激光时，滑块的机械能可以表示为________。
17-Ⅰ．（6分）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源（输出电压）；
滑动变阻器（最大阻值，额定电流）；
电压表V（量程，内阻未知）；
电流表A（量程，内阻未知）；
待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；
游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。
图甲 图乙
回答以下问题：
（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为________；
（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端；
（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯图像如图丙所示，求得电阻________（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为；
（4）根据图像和测量X、Y型号铅笔芯的长度、直径可求X、Y型号铅笔芯电阻率，电压表内阻使得电阻率测量结果________（填“不变”“偏大”或“偏小”）。
图丙
17-Ⅱ．（3分）用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干。
图a 图b 图c
（1）闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在。在此过程中，电流表的示数________（填选项标号）。
A．一直稳定在某一数值
B．先增大，后逐渐减小为零
C．先增大，后稳定在某一非零数值
（2）将电流表更换成电流传感器，再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向________（选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b；其它条件不变，仅减小R的阻值，则放电电流随时间变化的曲线应该是图c中的________（选填“b”“c”或“d”）。
四、计算题（本题共4小题，共41分。要求画出必要的图形，写出必要的文字说明、重要的方程式和演算步骤，有数值计算的必须明确写出数值和单位）
18．（8分）如图所示，一个电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为，求：
（1）电子的比荷；
（2）电子穿越磁场的时间t。
19．（11分）某班同学为研究能量间的转化设计如图的装置。一处于压缩锁定状态的轻质弹簧置于光滑水平台面上，弹簧左侧与墙壁相连，右侧与质量的小物块接触但不固连。某时刻解除弹簧锁定，弹簧恢复原长将小物块弹开，让其从平台最右端A点离开后恰好能无碰撞地落在右下方的光滑斜面的顶端B点，AB间的高度差，斜面长度，倾角，小物块沿斜面运动到底端C点后滑上长的传送带，传送带顺时针匀速转动的速度为，不考虑从斜面滑到传送带上的能量损失。从传送带右端离开后小物块滑行一段水平轨道DE后又冲上一半径的光滑圆形轨道内侧，其中竖直圆轨道在E处错开不闭合。已知小物块与传送带及DE段轨道间的动摩擦因数均为0.5，，，不计空气阻力，求：
（1）弹簧解除锁定前储存的弹性势能；
（2）若小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点，求在E点处小物块对半圆形轨道的压力；
（3）要使小物块能滑上圆轨道且不脱离圆形轨道，则DE段的距离s应满足什么条件。
20．（11分）某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图（a）所示两平行金属导轨CD、EF间距为，与电动势为内阻不计的电源、电流表（量程）、开关S、滑动变阻器R（阻值范围为）相连，质量为、电阻为的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘，空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，在秤盘中放入待测物体，闭合开关S，调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数I就可以知道待测物体的质量m。m与I的图像如图（b）所示，其余电阻、摩擦以及轻绳质量均不计，重力加速度g取，求：
图a 图b
（1）求秤盘的质量；
（2）匀强磁场磁感应强度B；
（3）求此“电磁秤”的称量物体的最大质量。
21．（11分）如图所示，位于x轴下方的离子源C发射比荷为的一束正离子，其初速度大小范围为，这束离子经加速后的最大速度为，从小孔O（坐标原点）沿与x轴正方向夹角为射入x轴上方区域。在x轴的上方存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，x轴上放置一块足够长的探测板，探测板左边缘与O对齐，假设离子首次到达x轴上时均匀分布，忽略离子间的相互作用且不计重力。求：
（1）加速电压U；
（2）探测板上能被离子打到的长度；
（3）如果把探测板往下垂直下移距离d，且在x轴下方与探测板之间的区域施加大小为、方向垂直x轴向上的匀强电场。求到达探测板的离子数占发射的总离子数的比例。
2024学年第一学期浙南名校联盟期中联考
高二年级物理学科参考答案
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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
三、实验题（共14分）
16．（1）（1分）A （2）（1分）3.9-4.0 （3）（1分1.27~1.31 （4）（2分）
17-Ⅰ．（1）（1分）2.447-2.453 （2）（1分）1 （3）（2分）1.86~1.90 （4）（2分）偏小
17-Ⅱ．（1）（1分）B （2）（1分） （1分）b
四、计算题（本题共4小题，共41分，要求画出必要的图形，写出必要的文字说明，重要的方程式和演算步骤，有数值计算的必须明确写出数值和单位）
18．（8分）（1）根据几何关系有 （2分）
根据洛伦兹力提供向心力得
解得 （2分）
（2）电子周期 （2分）
所以电子穿越磁场的时间 （2分）
19．（11分）（1），， （1分）
（1分）
（2）根据动能定理，E点到顶点F有：
， （1分）
联立求解 （1分）
在E点：， （1分）
由牛顿第三定律得，小物块对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 （1分）
（3）小物块在B点的速度为
小物块沿斜面运动到底端C点，根据动能定理有
解得，，
则小物块到D点时的速度为 （1分）
要使小物块能滑上半圆轨道且不脱离半圆形轨道，则或，且
由动能定理可知，， （1分）
同理可得：，， （1分）
， （1分）
所以综合所得：或 （1分）
20．（11分）（1）电流方向，根据左手定则，金属棒所受安培力方向沿导轨向下，对金属棒与秤盘和盘上的待测物体进行分析，根据平衡条件有
（2分）
结合题中数据解得
（1分）
结合图像有
解得 （2分）
（2）结合上述，根据图像有
（1分）
解得 （1分）
（3）结合上述可知，当滑动变阻器接入电阻为0时，回路中电流最大达到，超电流表量程，故电流最大值取， （1分）
此时金属棒所受安培力最大，结合上述可知，此时待测物体质量最大
（1分）
解得 （2分）
21．（1分）【答案】（1）；（2）；（3）（或者）
（1）由离子经加速后的最大速度为，初速度范围，显然初速度最大离子加速后速度最大，由动能定理有 （2分）
解得 （1分）
（2）如图所示
由于入射速度与x轴正方向的夹角为，所以，由于OC、AC为轨迹圆半径，故，
所以AC的长度等于最小轨迹圆半径，入射速度为v，由于向心力等于离子所受的洛伦兹力
，解得 （1分）
同理，由于最大轨迹圆的入射速度方向不变，大小为。所以该轨迹圆的圆心角不变，半径大小为原来的2倍。B的坐标为，
综上探测板上能被离子打到的长度 （1分）
（3）由于探测板足够长，所以不用考虑粒子从水平方向离开探测板范围的可能性。仅需要考虑竖直方向的运动。电场强度方向向上，对正离子的作用力和加速度向上，大小为
（1分）
设出射速度为的离子恰好达到探测板，该速度的离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为0。当离子进入电场的速度大于等于该临界速度时能达到探测板，小于临界速度时不能达到。由于为所以出射速度与x轴方向的夹角为，所以进入电场前竖直方向的速度为
（1分）
根据离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为0，列写运动学方程
（1分）
所以当离子速度，不能到达探测板。 （1分）
当离子速度，能到达探测板。 （1分）
粒子首次到达x轴上时分布均匀，所以
（1分）题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
C
D
C
A
D
C
B
B
C
C
B
C
B
题号
14
15
答案
BC
BD
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