浙江省杭州市S9联盟2022-2023学年高二下学期期中物理试卷
一、单选题（本大题共13小题，共39.0分）
1．（2022高二上·温州期中）下列属于磁感应强度的单位是（ ）
A．T（特斯拉） B．Wb（韦伯） C．N（牛顿） D．V（伏特）
【答案】A
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】A．磁感应强度的单位是特斯拉，其单位符号为T，A符合题意；
B．磁通量的单位是韦伯，其单位符号为 ，B不符合题意；
C．力的单位是牛顿，其单位符号为 ，C不符合题意；
D．电势、电势差的单位是伏特，其单位符号为 ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据各物理量国际单位中的单位进行分析判断。
2． 在物理学的发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列关于科学家和他们的贡献说法错误的是（ ）
A．斯涅耳在分析了大量实验数据后，总结由光的折射定律
B．梅曼率先在实验室中制造出了激光，之后激光被广泛应用于生产生活
C．麦克斯韦确信电场与磁场的对称之美，大胆假设变化的电场会产生磁场
D．奥斯特首先发现了通电导线周围存在着磁场，后来总结了判断电流与磁场的方向关系的规律
【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】 A.斯涅耳在分析了大量实验数据后，总结由光的折射定律 ，A正确；
B.梅曼率先在实验室中制造出了激光，之后激光被广泛应用于生产生活，B正确；
C.麦克斯韦确信电场与磁场的对称之美，大胆假设变化的电场会产生磁场，C正确；
D.奥斯特首先发现了通电导线周围存在着磁场，安培总结了判断电流与磁场的方向关系的规律，D错误；故答案为：D。
【分析】熟记物理学史，是解题的关键。
3． 如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于四幅图的说法正确的是（ ）
A．甲图为条形磁铁的磁感线分布图
B．乙图为直线电流的磁感线分布图
C．丙图中通电螺线管周围产生的磁场和磁感线都是真实存在的
D．丁图为法拉第圆盘发电机利用了“电生磁”的现象为原理制作而成
【答案】B
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A.南极磁感线是进去的，A错误；
B.根据安培定则， 乙图为直线电流的磁感线分布图 ，B正确；
C.磁感线不是真实存在的，C错误；
D.法拉第圆盘发电机利用了“磁生电”的现象为原理制作而成，D错误；
故答案为：B。
【分析】发电机是电磁感应现象， 即“磁生电”现象；电流的磁效应是奥斯特发现的，即“电生磁”现象。
4． 如图所示，通电导线所受安培力或运动电荷所受洛伦兹力正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】安培力；左手定则—磁场对带电粒子的作用
【解析】【解答】A.根据安培定则，安培力竖直向下，A错误；
B.电流方向与磁场方向平行，不受安培力，B错误；
C.根据左手定则，洛伦兹力力竖直向下，C正确；
D.根据左手定则，洛伦兹力力竖直向下，D错误；
故答案为：C。
【分析】左手定则判断安培力或者洛伦兹力方向，安培定则判断电流产生的磁场方向。
5． 如图所示，三颗人造卫星正在围绕地球做匀速固周运动，则下列有关说法中正确的是（ ）
A．卫星可能的轨道为、、 B．卫星可能的轨道为、
C．同步卫星可能的轨道为、 D．同步卫星可能的轨道为、
【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】AB.b轨道不存在，地心引力会使卫星绕地心做圆周运动，ac可能存在，A错误，B正确；
CD.同步卫星一定在赤道正上方，CD错误；
故答案为：B。
【分析】卫星轨道的圆心为地心，同步卫星一定在赤道正上方，轨道唯一。
6． 如图所示为某型号的电池，在其外壳上标注有“伏”的字样，这表示（ ）
A．正电荷通过该电池的过程中，有的化学能转化为电能
B．在单位时间内有的化学能转化为电能
C．该电池短路时，输出的电流为
D．将该电池接入电路后，电池两端的电压始终为
【答案】A
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】A.，A正确；
B.9V表示电动势，不是电功率， 在单位时间不一定有的化学能转化为电能 ，B错误；
C. 该电池短路时，不知道内阻，无法求解输出的电流为多少，C错误；
D. 将该电池接入电路后，电池两端的电压始终小于9V，D错误；
故答案为：A。
【分析】9V表示电动势，电动势反应电源将其他形式能转化为电能的本领，电动势越大，本领越强。
7． 如图所示，三段长度相等的直导线、、相互平行处在同一竖直面内，、间的距离等于、间的距离，通电电流，方向如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．导线受到的安培力可能为
B．导线受到的安培力可能为
C．导线受到的安培力的方向一定向左
D．导线、受到的安培力的方向一定相同
【答案】B
【知识点】安培力；受力分析的应用
【解析】【解答】A.同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，a对b吸引，c对b排斥且排斥力较大，b受到的安培力不可能为 0，A错误；
B.b对a吸引，c对a排斥，c与a距离远，但电流较大， 导线受到的安培力可能为0，B正确；
C.a对c排斥，b对c排斥， 导线受到的安培力的方向一定向右，C错误；
D. a对b吸引，c对b排斥且排斥力较大，由B选项分析可知导线受到的安培力可能为0，所以 导线、受到的安培力的方向不一定相同 ，D错误；
故答案为：B。
【分析】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，结合受力分析进行判断。
8． 在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是（ ）
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的
C．此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大
D．此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力
【答案】D
【知识点】形变与弹力；受力分析的应用
【解析】【解答】A.跳板和运动员的脚都发生形变，A错误；
B. 运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的 ，B错误；
C. 此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力不共线，大小不相等，C错误；
D.运动员受到的合力向上，所以此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，D正确；
故答案为：D。
【分析】产生弹力，一定有形变，力的作用是相互的。
9．（2023·浙江选考）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为）（ ）
A．振幅为
B．频率为
C．波长应为的奇数倍
D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
【答案】B
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A、由波动图像可知，振幅为A。A错误。
B、由图得，周期为0.01秒，频率是周期倒数，频率为100赫兹。B正确。
C、波长等于波速乘以周期，波长为3.4m。故C错误。
D、同相振动加强，反相振动减弱。因为要取得最好降噪效果的抵消声波 ，所以在耳膜中产生 的振动与图中所示的振动反相 。D错误。
故选B
【分析】由图可以直接读出周期大小，以及振幅大小。要抵消声波，所以波叠加时要反相。
10． 现有光束沿图示方向平行直径射入球形雨滴，经两次折射和一次反射后离开雨滴，其中出射光线与直径成，为真空中光速，为雨滴半径，下列说法中正确的是（ ）
A．光束在雨滴中的折射率为
B．光束在雨滴中经历的时间为
C．入射光光强一定弱于出射光光强
D．光束在雨滴内可能发生了全反射
【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A.
画出光路图如图所示，根据折射定律可知最终的出射光线折射角等于53度，，
，A错误；
B.由几何关系知，，，B正确；
CD.，临界角大于37度，E点也有折射光线， 入射光光强一定强于出射光光强 ，且没有全反射发生，CD错误；
故答案为：B。
【分析】画出光路图，结合折射定律以及全反射相关知识求解。
11． 一列沿轴正方向传播的简谐横波，时的波形如图甲所示，处质点的振动图像如图乙所示，则波速可能是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.质点向上振动，一定处在下坡波形，如果波速等于 ，则波长等于6m， 处质点在向下振动，不可能，A错误；
B.如果波速等于 ，则波长等于12m，处质点在向上振动，可能，B正确；
C.如果波速等于 ，则波长等于18m，处质点在向上振动，但偏离平衡位置距离过大，与乙振动图像不符，C错误；
D.如果波速等于 ， 则波长等于24m，处质点在向下振动，与乙振动图像不符，D错误；
故答案为：B。
【分析】由波形分析质点振动方向，将选项结合题目条件分析。
12．（2020高二上·柯桥期末）如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图。演示仪中有一对彼此平行且共轴的励磁圆形线圈，通入电流I后，能够在两线圈间产生匀强磁场；玻璃泡内有电子枪，通过加速电压U对初速度为零的电子加速并连续发射。电子刚好从球心O点正下方的S点沿水平向左射出，电子通过玻璃泡内稀薄气体时能够显示出电子运动的径迹。则下列说法正确的是（ ）
A．若要正常观察电子径迹，励磁线圈的电流方向应为逆时针（垂直纸面向里看）
B．若保持U不变，增大I，则圆形径迹的半径变大
C．若同时减小I和U，则电子运动的周期减小
D．若保持I不变，减小U，则电子运动的周期将不变
【答案】D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】A．若要正常观察电子径迹，则电子需要受到向上的洛伦兹力，根据左手定则可知，玻璃泡内的磁场应向里，根据右手螺旋定则可知，励磁线圈的电流方向应为顺时针，A不符合题意；
B．电子在磁场中，向心力由洛伦兹力提供，则
可得
而电子进入磁场的动能由电场力做功得到，即
即U不变，则v不变。由于m、q不变，而当I增大时，B增大，故半径减小，B不符合题意；
C．因为
所以电子运动的周期与U无关，当减小电流I时，则线圈产生的磁场B也减小，电子运动的周期T增大，C不符合题意；
D．由C中分析可知，I不变，U减小，T不变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用左手定则可以判别玻璃泡中的磁场方向，结合安培定则可以判别励磁线圈的电流方向；利用洛伦兹力提供向心力利用磁感应强度的变大可以判别运动轨迹半径的大小变化；利用周期的表达式可以判别与加速电压无关，利用磁感应强度的变化可以判别周期的大小变化。
13．（2021高二上·温州期末）如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，是圆的一条直径。一带正电的粒子从点射入磁场，速度大小为，方向与成角时恰好从点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为。若仅将速度大小改为，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力）（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】设圆形区域的半径为R，如图所示，
当粒子从b点飞出磁场时，根据几何关系可知粒子转过的圆心角为60°，且粒子运动半径为
根据牛顿第二定律有
解得
若仅将速度大小改为，则粒子运动半径变为
如图所示，根据几何关系可知粒子转过的圆心角为120°。同一种粒子在磁场中运动时间正比于转过的圆心角，所以粒子速度大小改变后在磁场中运动的时间为
故答案为：C。
【分析】画出粒子在磁场中运动的轨迹，利用几何关系可以求出其轨迹半径的大小，再利用轨迹所对圆心角可以粒子运动的时间。
二、多选题（本大题共2小题，共6.0分）
14． 如图甲是一个磁悬浮地球仪，原理如图乙所示。上方的地球仪内有一个永磁体，底座内有一个线圈，线圈通上直流电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（ ）
A．将地球仪上下位置翻转，仍能继续保持悬浮
B．图中线圈的端须连接直流电源的负极
C．若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力增大
D．若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变
【答案】B,D
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；安培定则
【解析】【解答】 A：将地球仪上下位置翻转， 地球仪将吸引，无法继续悬浮，A错误；
B.线圈看成条形磁体，上端N极，由安培定则可得， 图中线圈的端须连接直流电源的负极 ，B正确；
C. 若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力不变，等于重力，C错误；
D. 若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变 ，等于重力，D正确；
故答案为：BD。
【分析】根据受力平衡，求解磁力大小，由安培定则可得电流方向。
15． 如图所示，干旱季节，农民通过潜水泵抽取地下水灌溉农田。已知潜水泵由电动机、水泵、输水钢管组成，某地下水源距离地表深，安装潜水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与地下水源连通，水泵出水口离地表高度为，水流由出水口水平喷出时的速度为，每秒出水量为。已知电动机额定电压为，水泵的抽水效率为，水的密度为，则（ ）
A．出水口钢管横截面积为
B．每秒内水流机械能增加
C．电动机的输入功率为
D．电动机线圈的电阻约为
【答案】A,B,D
【知识点】焦耳定律；电功率和电功
【解析】【解答】A.，A正确；
B.，B正确；
C.输入功率，C错误：
D.，解得，R=35欧，D正确；
故答案为：ABD。
【分析】利用焦耳定律求解热功率以及电阻，电动机不是纯电阻，不能用欧姆定律求解电流。
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
16． 如图甲所示，某同学用力传感器探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系。
（1）实验中使用的电火花计时器，应接____电源
A．交流 B．交流
（2）该同学将实验器材如图甲所示连接后，沙桶的质量 填“需要”、“不需要”远小于小车及传感器总质量，实验时如将细线拉力当作小车及传感器的合外力，则 填“需要”、“不需要”先平衡摩擦力。
（3）先接通电源，小车由静止释放，获得的一条纸带如图乙，每打个点取一个计数点，，由图中数据可求得：、两点的距离即约为 结果保留三位有效数字
（4）在实验中，甲、乙两位同学根据实验数据画出如图丙所示的小车的加速度和小车所受拉力的图象分别为图中的直线Ⅰ和直Ⅱ甲线Ⅱ下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是____多选
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时把长木板的右端拍得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的右端抬得过高了
【答案】（1）B
（2）不需要；需要
（3）4.62
（4）B；C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1） 电火花计时器，应接220V交流电源 。
（2）因为拉力可以用传感器测出，所以不需要沙桶的质量远小于小车及传感器总质量 ， 实验时如将细线拉力当作小车及传感器的合外力， 依然需要平衡摩擦力。
（3），解得
（4）同样合外力，甲图加速度偏大，倾角过大，A错误，B正确；同样合外力，乙图加速度偏小，倾角过小或者没有平衡摩擦力，C正确，D错误；故答案为：BC。
【分析】（1）电火花计时器，应接220V交流电源 。
（2）因为拉力可以用传感器测出，所以不需要沙桶的质量远小于小车及传感器总质量 。
（3）利用逐差法求解加速度的大小。
（4）同样合外力，甲图加速度偏大，乙图加速度偏小。
17． 小丁同学对实验室中的线圈如图甲所示产生了浓厚兴趣，决定利用伏安法测量线圈电阻，实验电路图如图乙所示。
（1）实验前，图乙中滑动变阻器的滑片应置于 选填“”或“”端。
（2）已知实验中电压表所接量程为，某次实验中电压表表盘如图丙所示，则电压表读数为 。
（3）改变滑动变阻器滑片位置，待电路稳定后得到多组电流、电压值如表所示，请在图丁中作出相应的图像。
电压
电流
由图像可得该线圈电阻为 。
【答案】（1）a
（2）1.70
（3）28.5
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】（1）分压式接法闭合开关前滑动变阻器滑片要滑到使待测电阻短路的位置，即滑到a端；
（2）电压表读数估读到最小刻度后一位，1.70v；
（3）斜率绝对值表示电阻。
【分析】（1）分压式接法闭合开关前滑动变阻器滑片要滑到使待测电阻短路的位置。
（2）电压表读数估读到最小刻度后一位。
（3）斜率绝对值表示电阻。
四、计算题（本大题共4小题，共41.0分）
18． 质量为的物体在平行于斜面向上的拉力 的作用下从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动，一段时间后撤去拉力，其向上运动的图象如图所示，斜面固定不动，与水平地面的夹角求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数
（2）拉力的大小；
（3）物体沿斜面向上运动的最大距离．
【答案】（1）解：设施加外力的过程中物体的加速度为，撤去力的瞬间物体的速度为，撤去力后物体上滑的加速度大小为，由牛顿第二定律得：
由图象可知：，
解得：
答：物体与斜面间的动摩擦因数为．
（2）解：
答：拉力的大小为．
（3）解：物体沿斜面向上运动的最大距离．
答：物体沿斜面向上运动的最大距离．
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；运动学 v-t 图象
【解析】【分析】（1）由图像求解加速度大小，由牛顿第二定律列方程求解动摩擦因数；
（2）由牛顿第二定律列方程求解拉力大小；
（3）图像与坐标轴围成的图像面积等于位移。
19． 运动员驾驶摩托车做腾跃表演。如图所示，是平直路面，为上坡路，其中段可视为半径的圆弧且与、平滑连接。运动员驾驶摩托车在段加速，到点时速度，再经的时间通过坡面到达点后水平飞出。已知人和车的总质量，坡顶高度，落地点与点的水平距离。若摩托车的功率始终为，取，求：
（1）人和车从点飞出时的速度大小；
（2）人和车过点刚进入圆弧轨道时受到的支持力大小；
（3）人和车从到的过程中重力所做的功和阻力所做的功。
【答案】（1）解：设摩托车在点的速度为，到做平抛运动的时间为，则有：
水平方向上：
竖直方向上：
联立解得：
答：人和车从点飞出时的速度大小为；
（2）解：设人和车过点受到的支持力大小为，在点，根据牛顿第二定律得：
解得：
答：人和车过点进入圆轨道时受到的支持力的大小为；
（3）解：设摩托车从到的过程中，重力做功和阻力做功分别为、。
对到的过程运用动能定理得：
其中，
解得：
答：人和车从到的过程中重力所做的功为，阻力做功为。
【知识点】生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）平抛运动水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，结合各自规律求解；
（2）支持力和重力合力提供向心力，利用牛顿第二列方程求解；
（3）利用动能定理以及功率与功之间关系求解阻力做的功。
20． 一质量为的烟花弹获得动能后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为，不计空气阻力和火药的质量，求：
（1）求烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间及此时离地面的高度；
（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。
【答案】（1）解：设烟花弹的初速度为则有：
得：
烟花弹从地面开始上升的过程中做竖直上抛运动，则有：
得：
烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸上升的高度为：
答：烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间是，此时离地面的高度；
（2）解：于爆炸过程，取竖直向上为正方向，由动量守恒定律得：
根据能量守恒定律得：
联立解得：
爆炸后烟花弹向上运动的部分能继续上升的最大高度为：
所以爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度为：
答：爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度是。
【知识点】动量守恒定律；爆炸；竖直上抛运动
【解析】【分析】（1）烟花向上做竖直上抛运动，利用动能定义求出初速度，结合竖直上抛运动规律求解时间以及高度。
（2）爆炸过程内力远大于外力，动量守恒，与（1）相同思路求解最大高度。
21． 如图所示的平面直角坐标系，在轴上方区域内有平行于轴的匀强电场，方向沿轴正方向；在轴下方区域内有匀强磁场，方向垂直于平面向里。一质量为、电荷量为的负粒子，从轴上的点，以大小为的速度沿轴正方向射入电场，通过电场后从轴上的点进入第四象限，再经过磁场恰和轴相切继续经过轴射回电场，一直运动下去。不计粒子所受的重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）磁感应强度的大小；
（3）第一次和第三次经过轴时，两坐标间的距离为多少。
【答案】（1）解：由类平抛运动可得
.
解得
答：电场强度的大小为；
（2）解：粒子运动轨迹如图：
由几何关系可得
解得
到类平抛运动位移偏向角正切值为，速度偏向角的正切值是它的倍，故速度偏向角为
由运动合成
由牛顿第二定律和圆周运动知识可得
解得
答：磁感应强度的大小为；
（3）解：由于第三次射入电场速度为，根据运动轨迹的对称性可知，第三次进入轴时的坐标和第二次进入轴时的坐标之间的距离应该是距离的两倍，即
第二次进入轴时的坐标和第一次进入轴时的坐标之间的距离
因此有
即第一次和第三次经过. 轴时，两坐标间的距离为
答：第一次和第三次经过轴时，两坐标间的距离为．
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）带电粒子在电场做类平抛运动，利用平抛运动规律求解电场强度大小；
（2）画出粒子运动轨迹，利用几何关系以及牛顿第二定律求解磁感应强度大小；
（3）画出粒子运动轨迹， 根据运动轨迹的对称性结合几何关系求解距离。
浙江省杭州市S9联盟2022-2023学年高二下学期期中物理试卷
一、单选题（本大题共13小题，共39.0分）
1．（2022高二上·温州期中）下列属于磁感应强度的单位是（ ）
A．T（特斯拉） B．Wb（韦伯） C．N（牛顿） D．V（伏特）
2． 在物理学的发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列关于科学家和他们的贡献说法错误的是（ ）
A．斯涅耳在分析了大量实验数据后，总结由光的折射定律
B．梅曼率先在实验室中制造出了激光，之后激光被广泛应用于生产生活
C．麦克斯韦确信电场与磁场的对称之美，大胆假设变化的电场会产生磁场
D．奥斯特首先发现了通电导线周围存在着磁场，后来总结了判断电流与磁场的方向关系的规律
3． 如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于四幅图的说法正确的是（ ）
A．甲图为条形磁铁的磁感线分布图
B．乙图为直线电流的磁感线分布图
C．丙图中通电螺线管周围产生的磁场和磁感线都是真实存在的
D．丁图为法拉第圆盘发电机利用了“电生磁”的现象为原理制作而成
4． 如图所示，通电导线所受安培力或运动电荷所受洛伦兹力正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5． 如图所示，三颗人造卫星正在围绕地球做匀速固周运动，则下列有关说法中正确的是（ ）
A．卫星可能的轨道为、、 B．卫星可能的轨道为、
C．同步卫星可能的轨道为、 D．同步卫星可能的轨道为、
6． 如图所示为某型号的电池，在其外壳上标注有“伏”的字样，这表示（ ）
A．正电荷通过该电池的过程中，有的化学能转化为电能
B．在单位时间内有的化学能转化为电能
C．该电池短路时，输出的电流为
D．将该电池接入电路后，电池两端的电压始终为
7． 如图所示，三段长度相等的直导线、、相互平行处在同一竖直面内，、间的距离等于、间的距离，通电电流，方向如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．导线受到的安培力可能为
B．导线受到的安培力可能为
C．导线受到的安培力的方向一定向左
D．导线、受到的安培力的方向一定相同
8． 在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是（ ）
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的
C．此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大
D．此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力
9．（2023·浙江选考）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为）（ ）
A．振幅为
B．频率为
C．波长应为的奇数倍
D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
10． 现有光束沿图示方向平行直径射入球形雨滴，经两次折射和一次反射后离开雨滴，其中出射光线与直径成，为真空中光速，为雨滴半径，下列说法中正确的是（ ）
A．光束在雨滴中的折射率为
B．光束在雨滴中经历的时间为
C．入射光光强一定弱于出射光光强
D．光束在雨滴内可能发生了全反射
11． 一列沿轴正方向传播的简谐横波，时的波形如图甲所示，处质点的振动图像如图乙所示，则波速可能是（ ）
A． B． C． D．
12．（2020高二上·柯桥期末）如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图。演示仪中有一对彼此平行且共轴的励磁圆形线圈，通入电流I后，能够在两线圈间产生匀强磁场；玻璃泡内有电子枪，通过加速电压U对初速度为零的电子加速并连续发射。电子刚好从球心O点正下方的S点沿水平向左射出，电子通过玻璃泡内稀薄气体时能够显示出电子运动的径迹。则下列说法正确的是（ ）
A．若要正常观察电子径迹，励磁线圈的电流方向应为逆时针（垂直纸面向里看）
B．若保持U不变，增大I，则圆形径迹的半径变大
C．若同时减小I和U，则电子运动的周期减小
D．若保持I不变，减小U，则电子运动的周期将不变
13．（2021高二上·温州期末）如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，是圆的一条直径。一带正电的粒子从点射入磁场，速度大小为，方向与成角时恰好从点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为。若仅将速度大小改为，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力）（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（本大题共2小题，共6.0分）
14． 如图甲是一个磁悬浮地球仪，原理如图乙所示。上方的地球仪内有一个永磁体，底座内有一个线圈，线圈通上直流电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（ ）
A．将地球仪上下位置翻转，仍能继续保持悬浮
B．图中线圈的端须连接直流电源的负极
C．若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力增大
D．若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变
15． 如图所示，干旱季节，农民通过潜水泵抽取地下水灌溉农田。已知潜水泵由电动机、水泵、输水钢管组成，某地下水源距离地表深，安装潜水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与地下水源连通，水泵出水口离地表高度为，水流由出水口水平喷出时的速度为，每秒出水量为。已知电动机额定电压为，水泵的抽水效率为，水的密度为，则（ ）
A．出水口钢管横截面积为
B．每秒内水流机械能增加
C．电动机的输入功率为
D．电动机线圈的电阻约为
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
16． 如图甲所示，某同学用力传感器探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系。
（1）实验中使用的电火花计时器，应接____电源
A．交流 B．交流
（2）该同学将实验器材如图甲所示连接后，沙桶的质量 填“需要”、“不需要”远小于小车及传感器总质量，实验时如将细线拉力当作小车及传感器的合外力，则 填“需要”、“不需要”先平衡摩擦力。
（3）先接通电源，小车由静止释放，获得的一条纸带如图乙，每打个点取一个计数点，，由图中数据可求得：、两点的距离即约为 结果保留三位有效数字
（4）在实验中，甲、乙两位同学根据实验数据画出如图丙所示的小车的加速度和小车所受拉力的图象分别为图中的直线Ⅰ和直Ⅱ甲线Ⅱ下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是____多选
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时把长木板的右端拍得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的右端抬得过高了
17． 小丁同学对实验室中的线圈如图甲所示产生了浓厚兴趣，决定利用伏安法测量线圈电阻，实验电路图如图乙所示。
（1）实验前，图乙中滑动变阻器的滑片应置于 选填“”或“”端。
（2）已知实验中电压表所接量程为，某次实验中电压表表盘如图丙所示，则电压表读数为 。
（3）改变滑动变阻器滑片位置，待电路稳定后得到多组电流、电压值如表所示，请在图丁中作出相应的图像。
电压
电流
由图像可得该线圈电阻为 。
四、计算题（本大题共4小题，共41.0分）
18． 质量为的物体在平行于斜面向上的拉力 的作用下从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动，一段时间后撤去拉力，其向上运动的图象如图所示，斜面固定不动，与水平地面的夹角求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数
（2）拉力的大小；
（3）物体沿斜面向上运动的最大距离．
19． 运动员驾驶摩托车做腾跃表演。如图所示，是平直路面，为上坡路，其中段可视为半径的圆弧且与、平滑连接。运动员驾驶摩托车在段加速，到点时速度，再经的时间通过坡面到达点后水平飞出。已知人和车的总质量，坡顶高度，落地点与点的水平距离。若摩托车的功率始终为，取，求：
（1）人和车从点飞出时的速度大小；
（2）人和车过点刚进入圆弧轨道时受到的支持力大小；
（3）人和车从到的过程中重力所做的功和阻力所做的功。
20． 一质量为的烟花弹获得动能后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为，不计空气阻力和火药的质量，求：
（1）求烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间及此时离地面的高度；
（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。
21． 如图所示的平面直角坐标系，在轴上方区域内有平行于轴的匀强电场，方向沿轴正方向；在轴下方区域内有匀强磁场，方向垂直于平面向里。一质量为、电荷量为的负粒子，从轴上的点，以大小为的速度沿轴正方向射入电场，通过电场后从轴上的点进入第四象限，再经过磁场恰和轴相切继续经过轴射回电场，一直运动下去。不计粒子所受的重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）磁感应强度的大小；
（3）第一次和第三次经过轴时，两坐标间的距离为多少。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】A．磁感应强度的单位是特斯拉，其单位符号为T，A符合题意；
B．磁通量的单位是韦伯，其单位符号为 ，B不符合题意；
C．力的单位是牛顿，其单位符号为 ，C不符合题意；
D．电势、电势差的单位是伏特，其单位符号为 ，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据各物理量国际单位中的单位进行分析判断。
2．【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】 A.斯涅耳在分析了大量实验数据后，总结由光的折射定律 ，A正确；
B.梅曼率先在实验室中制造出了激光，之后激光被广泛应用于生产生活，B正确；
C.麦克斯韦确信电场与磁场的对称之美，大胆假设变化的电场会产生磁场，C正确；
D.奥斯特首先发现了通电导线周围存在着磁场，安培总结了判断电流与磁场的方向关系的规律，D错误；故答案为：D。
【分析】熟记物理学史，是解题的关键。
3．【答案】B
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A.南极磁感线是进去的，A错误；
B.根据安培定则， 乙图为直线电流的磁感线分布图 ，B正确；
C.磁感线不是真实存在的，C错误；
D.法拉第圆盘发电机利用了“磁生电”的现象为原理制作而成，D错误；
故答案为：B。
【分析】发电机是电磁感应现象， 即“磁生电”现象；电流的磁效应是奥斯特发现的，即“电生磁”现象。
4．【答案】C
【知识点】安培力；左手定则—磁场对带电粒子的作用
【解析】【解答】A.根据安培定则，安培力竖直向下，A错误；
B.电流方向与磁场方向平行，不受安培力，B错误；
C.根据左手定则，洛伦兹力力竖直向下，C正确；
D.根据左手定则，洛伦兹力力竖直向下，D错误；
故答案为：C。
【分析】左手定则判断安培力或者洛伦兹力方向，安培定则判断电流产生的磁场方向。
5．【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】AB.b轨道不存在，地心引力会使卫星绕地心做圆周运动，ac可能存在，A错误，B正确；
CD.同步卫星一定在赤道正上方，CD错误；
故答案为：B。
【分析】卫星轨道的圆心为地心，同步卫星一定在赤道正上方，轨道唯一。
6．【答案】A
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】A.，A正确；
B.9V表示电动势，不是电功率， 在单位时间不一定有的化学能转化为电能 ，B错误；
C. 该电池短路时，不知道内阻，无法求解输出的电流为多少，C错误；
D. 将该电池接入电路后，电池两端的电压始终小于9V，D错误；
故答案为：A。
【分析】9V表示电动势，电动势反应电源将其他形式能转化为电能的本领，电动势越大，本领越强。
7．【答案】B
【知识点】安培力；受力分析的应用
【解析】【解答】A.同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，a对b吸引，c对b排斥且排斥力较大，b受到的安培力不可能为 0，A错误；
B.b对a吸引，c对a排斥，c与a距离远，但电流较大， 导线受到的安培力可能为0，B正确；
C.a对c排斥，b对c排斥， 导线受到的安培力的方向一定向右，C错误；
D. a对b吸引，c对b排斥且排斥力较大，由B选项分析可知导线受到的安培力可能为0，所以 导线、受到的安培力的方向不一定相同 ，D错误；
故答案为：B。
【分析】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，结合受力分析进行判断。
8．【答案】D
【知识点】形变与弹力；受力分析的应用
【解析】【解答】A.跳板和运动员的脚都发生形变，A错误；
B. 运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的 ，B错误；
C. 此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力不共线，大小不相等，C错误；
D.运动员受到的合力向上，所以此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，D正确；
故答案为：D。
【分析】产生弹力，一定有形变，力的作用是相互的。
9．【答案】B
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A、由波动图像可知，振幅为A。A错误。
B、由图得，周期为0.01秒，频率是周期倒数，频率为100赫兹。B正确。
C、波长等于波速乘以周期，波长为3.4m。故C错误。
D、同相振动加强，反相振动减弱。因为要取得最好降噪效果的抵消声波 ，所以在耳膜中产生 的振动与图中所示的振动反相 。D错误。
故选B
【分析】由图可以直接读出周期大小，以及振幅大小。要抵消声波，所以波叠加时要反相。
10．【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A.
画出光路图如图所示，根据折射定律可知最终的出射光线折射角等于53度，，
，A错误；
B.由几何关系知，，，B正确；
CD.，临界角大于37度，E点也有折射光线， 入射光光强一定强于出射光光强 ，且没有全反射发生，CD错误；
故答案为：B。
【分析】画出光路图，结合折射定律以及全反射相关知识求解。
11．【答案】B
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.质点向上振动，一定处在下坡波形，如果波速等于 ，则波长等于6m， 处质点在向下振动，不可能，A错误；
B.如果波速等于 ，则波长等于12m，处质点在向上振动，可能，B正确；
C.如果波速等于 ，则波长等于18m，处质点在向上振动，但偏离平衡位置距离过大，与乙振动图像不符，C错误；
D.如果波速等于 ， 则波长等于24m，处质点在向下振动，与乙振动图像不符，D错误；
故答案为：B。
【分析】由波形分析质点振动方向，将选项结合题目条件分析。
12．【答案】D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】A．若要正常观察电子径迹，则电子需要受到向上的洛伦兹力，根据左手定则可知，玻璃泡内的磁场应向里，根据右手螺旋定则可知，励磁线圈的电流方向应为顺时针，A不符合题意；
B．电子在磁场中，向心力由洛伦兹力提供，则
可得
而电子进入磁场的动能由电场力做功得到，即
即U不变，则v不变。由于m、q不变，而当I增大时，B增大，故半径减小，B不符合题意；
C．因为
所以电子运动的周期与U无关，当减小电流I时，则线圈产生的磁场B也减小，电子运动的周期T增大，C不符合题意；
D．由C中分析可知，I不变，U减小，T不变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用左手定则可以判别玻璃泡中的磁场方向，结合安培定则可以判别励磁线圈的电流方向；利用洛伦兹力提供向心力利用磁感应强度的变大可以判别运动轨迹半径的大小变化；利用周期的表达式可以判别与加速电压无关，利用磁感应强度的变化可以判别周期的大小变化。
13．【答案】C
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】设圆形区域的半径为R，如图所示，
当粒子从b点飞出磁场时，根据几何关系可知粒子转过的圆心角为60°，且粒子运动半径为
根据牛顿第二定律有
解得
若仅将速度大小改为，则粒子运动半径变为
如图所示，根据几何关系可知粒子转过的圆心角为120°。同一种粒子在磁场中运动时间正比于转过的圆心角，所以粒子速度大小改变后在磁场中运动的时间为
故答案为：C。
【分析】画出粒子在磁场中运动的轨迹，利用几何关系可以求出其轨迹半径的大小，再利用轨迹所对圆心角可以粒子运动的时间。
14．【答案】B,D
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；安培定则
【解析】【解答】 A：将地球仪上下位置翻转， 地球仪将吸引，无法继续悬浮，A错误；
B.线圈看成条形磁体，上端N极，由安培定则可得， 图中线圈的端须连接直流电源的负极 ，B正确；
C. 若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力不变，等于重力，C错误；
D. 若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变 ，等于重力，D正确；
故答案为：BD。
【分析】根据受力平衡，求解磁力大小，由安培定则可得电流方向。
15．【答案】A,B,D
【知识点】焦耳定律；电功率和电功
【解析】【解答】A.，A正确；
B.，B正确；
C.输入功率，C错误：
D.，解得，R=35欧，D正确；
故答案为：ABD。
【分析】利用焦耳定律求解热功率以及电阻，电动机不是纯电阻，不能用欧姆定律求解电流。
16．【答案】（1）B
（2）不需要；需要
（3）4.62
（4）B；C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1） 电火花计时器，应接220V交流电源 。
（2）因为拉力可以用传感器测出，所以不需要沙桶的质量远小于小车及传感器总质量 ， 实验时如将细线拉力当作小车及传感器的合外力， 依然需要平衡摩擦力。
（3），解得
（4）同样合外力，甲图加速度偏大，倾角过大，A错误，B正确；同样合外力，乙图加速度偏小，倾角过小或者没有平衡摩擦力，C正确，D错误；故答案为：BC。
【分析】（1）电火花计时器，应接220V交流电源 。
（2）因为拉力可以用传感器测出，所以不需要沙桶的质量远小于小车及传感器总质量 。
（3）利用逐差法求解加速度的大小。
（4）同样合外力，甲图加速度偏大，乙图加速度偏小。
17．【答案】（1）a
（2）1.70
（3）28.5
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】（1）分压式接法闭合开关前滑动变阻器滑片要滑到使待测电阻短路的位置，即滑到a端；
（2）电压表读数估读到最小刻度后一位，1.70v；
（3）斜率绝对值表示电阻。
【分析】（1）分压式接法闭合开关前滑动变阻器滑片要滑到使待测电阻短路的位置。
（2）电压表读数估读到最小刻度后一位。
（3）斜率绝对值表示电阻。
18．【答案】（1）解：设施加外力的过程中物体的加速度为，撤去力的瞬间物体的速度为，撤去力后物体上滑的加速度大小为，由牛顿第二定律得：
由图象可知：，
解得：
答：物体与斜面间的动摩擦因数为．
（2）解：
答：拉力的大小为．
（3）解：物体沿斜面向上运动的最大距离．
答：物体沿斜面向上运动的最大距离．
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；运动学 v-t 图象
【解析】【分析】（1）由图像求解加速度大小，由牛顿第二定律列方程求解动摩擦因数；
（2）由牛顿第二定律列方程求解拉力大小；
（3）图像与坐标轴围成的图像面积等于位移。
19．【答案】（1）解：设摩托车在点的速度为，到做平抛运动的时间为，则有：
水平方向上：
竖直方向上：
联立解得：
答：人和车从点飞出时的速度大小为；
（2）解：设人和车过点受到的支持力大小为，在点，根据牛顿第二定律得：
解得：
答：人和车过点进入圆轨道时受到的支持力的大小为；
（3）解：设摩托车从到的过程中，重力做功和阻力做功分别为、。
对到的过程运用动能定理得：
其中，
解得：
答：人和车从到的过程中重力所做的功为，阻力做功为。
【知识点】生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）平抛运动水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，结合各自规律求解；
（2）支持力和重力合力提供向心力，利用牛顿第二列方程求解；
（3）利用动能定理以及功率与功之间关系求解阻力做的功。
20．【答案】（1）解：设烟花弹的初速度为则有：
得：
烟花弹从地面开始上升的过程中做竖直上抛运动，则有：
得：
烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸上升的高度为：
答：烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间是，此时离地面的高度；
（2）解：于爆炸过程，取竖直向上为正方向，由动量守恒定律得：
根据能量守恒定律得：
联立解得：
爆炸后烟花弹向上运动的部分能继续上升的最大高度为：
所以爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度为：
答：爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度是。
【知识点】动量守恒定律；爆炸；竖直上抛运动
【解析】【分析】（1）烟花向上做竖直上抛运动，利用动能定义求出初速度，结合竖直上抛运动规律求解时间以及高度。
（2）爆炸过程内力远大于外力，动量守恒，与（1）相同思路求解最大高度。
21．【答案】（1）解：由类平抛运动可得
.
解得
答：电场强度的大小为；
（2）解：粒子运动轨迹如图：
由几何关系可得
解得
到类平抛运动位移偏向角正切值为，速度偏向角的正切值是它的倍，故速度偏向角为
由运动合成
由牛顿第二定律和圆周运动知识可得
解得
答：磁感应强度的大小为；
（3）解：由于第三次射入电场速度为，根据运动轨迹的对称性可知，第三次进入轴时的坐标和第二次进入轴时的坐标之间的距离应该是距离的两倍，即
第二次进入轴时的坐标和第一次进入轴时的坐标之间的距离
因此有
即第一次和第三次经过. 轴时，两坐标间的距离为
答：第一次和第三次经过轴时，两坐标间的距离为．
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）带电粒子在电场做类平抛运动，利用平抛运动规律求解电场强度大小；
（2）画出粒子运动轨迹，利用几何关系以及牛顿第二定律求解磁感应强度大小；
（3）画出粒子运动轨迹， 根据运动轨迹的对称性结合几何关系求解距离。
