济南市济阳区2022级高二上学期学情检测（三）
物理试题
（满分100分，时间90分钟）
第I卷 选择题（共40分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、一线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，得到的交变电流的电动势瞬时值表达式为e＝220sin314t（V），则下列说法正确的是（）
A．该交变电流电动势的有效值为220V
B．该线圈匀速转动的转速约为3000r／min
C.当仅将线圈的转速提高时，电动势的峰值不发生变化
D．将该交变电流加在标称为220V的灯泡上时，灯泡能正常发光
2．如图所示，颠球是足球运动中的一项基本功，若某次颠球中，颠出去的足球竖直向上运动后又落回到原位置，设整个运动过程中足球所受阻力大小不变。下列说法正确的是（）
A.球从颠出到落回原位置的时间内，重力的冲量为零
B.球从颠出到落回原位置的时间内，阻力的冲量为零
C.球上升阶段合外力的冲量比下降阶段合外力的冲量大
D.球上升阶段动能的减少量等于下降阶段动能的增加量
3．如图所示，高压直流输电塔上有甲、乙、丙三根平行直导线，彼此间的距离均为a、已知无限长的通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小可用公式（k是常数、I是导线中的电流强度、r是该点到直导线的垂直距离）表示，若甲、乙两导线中的电流大小均为1，方向相反，则丙导线所处位置磁感应强度为（ ）
A. ，方向垂直甲、乙所在平面 B. ，方向垂直甲、乙所在平面
C. ，方向平行甲、乙所在平面 D.,方向平行甲、乙所在平面
4．如图所示，单匝线圈电阻r = 1 Ω，线圈内部存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场面积S = 0 . 2 m 2 ,有一个阻值为R = 2Ω的电阻两端分别与线圈两端a、b相连，电阻的一端b接地。磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则（）
A．在0～4s时间内，R中有电流从a流向b
B.当t = 2 s时穿过线圈的磁通量为0.08Wb
C．在0～4s时间内，通过R的电流大小为0.01A
D．在0～4s时间内，R两端电压 U a b = 0 . 0 3 V
5．如图，足够长的两平行光滑金属导轨MN、PQ水平放置，间距 1 = 1 m，导轨中间分布有磁感应强度为1T的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线。一粗细均匀的导体棒以10m／s的速度向右匀速滑动，定值电阻R的阻值为1Ω，导体棒接入电路的电阻也为1Ω，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，导轨电阻不计，下列说法正确的是（）
A．理想电压表示数为25V
B.导体棒运动到图示位置时，有电流流过电阻R
C．导体棒上热功率为6.25W
D．流经电阻R的最大电流为10A
6．如图所示，一通电导体棒ab静止在倾角为θ的粗糙斜面上，流过导体棒的电流如图所示，导体棒所在空间加一方向与导体棒垂直的匀强磁场，当匀强磁场方向与图中箭头方向（与斜面垂直向上）的夹角为α时，无论所加磁场多强，均不能使导体棒发生移动。已知导体棒与斜面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列关系式中正确的是（）
7．如图甲连接电路，电表均为理想电表。闭合开关S，让变阻器的滑片C从B端向左滑动的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示，U、1分别是电压表、电流表的示数，R是变阻器AC间的电阻，P出是电源输出功率，η是电源效率。则（）
A．电源的内阻为3Ω
B．滑动变阻器最大阻值为10Ω
C．II图a点的坐标（0.8A，2V）
D．I图c点的坐标（4.8V，2.88W）
8．如图所示，在绝缘粗糙且足够长的水平面MN上方同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q且带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN运动，经过时间t1到达C点，且在C点离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为L，重力加速度为g，电场强度大小为m g/ q ，若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动时间t回到水平面上的P点（P点未画出），不计空气阻力，已知小滑块在D点时的速度大小为v，则（）
A.A小滑块从A运动到C的时间 t1 = 2qBL/mg
B.小滑块从A运动到C的整个过程因摩擦产生的热量Q = m gL-m(mg/qB)2
C.小滑块刚到达P点的速度大小
D.D点与P点的高度差h = 1 /2g t 2 - v t
二、多项选择题：本题共4小 ，每小 4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，
9．历史上，一种观点认为应该用物理量mv来量度运动的“强弱”；另一种观点认为应该用物理量mv2来量度运动的“强弱”。前者代表人物是笛卡尔，后者则是莱布尼茨。经过半个多世纪的争论，法国科学家达兰贝尔用他的研究指出，双方实际是从不同的角度量度运动。关于这段描述中体现的物理思想，下列说法正确的是（）
A.用mv量度体现了动量守恒的思想
B.用mm v 2量度体现了动量守恒的思想
C.动量决定了物体在力的阻碍下能够运动多长距离
D.动能定理反映了力对空间的累积效应
10．如图所示的磁流体发电机由彼此正对的两水平且彼此平行的金属板M、N构成，M、N间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B1，两金属板与两平行且水平放置的金属导轨相连，金属板M、N及两平行金属导轨间的距离均为d，平行金属导轨间存在磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场的方向与竖直方向成0角，在两平行金属导轨上放有一长为d的直导体棒PQ，直导体棒PQ与两平行金属导轨垂直，其电阻为R，其余电阻不计。在两平行金属板M、N间垂直于磁场方向喷入一束速度大小为vo的等离子体，PQ仍静止在导轨上，已知导体棒的质量为m，它与金属导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，
下列说法正确的是（）
A.通过导体棒的电流方向为P Q
B.导体棒受到的安培力大小为
C.金属导轨对导体棒的支持力大小为
D.导体棒受到金属导轨的摩擦力大小为
11．如图所示，以棱长为L的正方体顶点O为原点建立三维坐标系Oxyz，其中正方体内顶点P落在x轴上，顶点Q落在y轴上。一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子（重力不计）由Q点沿x轴正方向以初速度vo射入，第一次在正方体内加沿z轴负方向磁感应强度大小为B的匀强磁场，该粒子恰好能通过OQ的中点；第二次在正方体内加沿y轴负方向电场强度大小为E的匀强电场，该粒子恰好能通过OP的中点；第三次在正方体内同时加上大小不变的磁场和电场，磁场方向不变，将电场方向调整为与yOz平面平行，与z轴正方向成30°角、与y轴正方向成60°角。则（）
A.该粒子在正方体内运动的时间第一次小于第二次
B.电场强度和磁感应强度满足E = v 0 B
C.该粒子第三次在正方体内的运动为匀变速曲线运动
D.该粒子第三次从正方体内射出的位置坐标为
12．如图所示，一电阻不计的U形导体框置于倾角为θ = 3 7 0的足够长的光滑绝缘斜面顶端。一质量为 m = 1 0 0 g、电阻为 R = 8Ω的金属棒CD置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF，且EF与斜面底边平行，导轨间的距离为 d = 3/2 π，导体框上表面粗糙，金属棒与导体框间的动摩擦因数为= 0 . 5，与金属棒相距L = 3 /4 π的下方区域有方向垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B = 4 /3 T, t = 0 时刻，让金属棒与导体框同时由静止释放，金属棒进入磁场时导体框与金属棒发生相对滑动，导体框开始做匀速运动， t = 6 s 时刻导体框EF端进入磁场，在此之前金属棒已做匀速运动。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，导体框EF端进入磁场前金属棒没有离开磁场 ( sin 3 70 = 0 . 6 , cos 3 7 0 = 0 . 8，取 g = 1 0 m / s 2 )。则下列说法正确的是（）
A.导体框的质量为 2 0 0/ 3g
B.从静止释放到导体框EF端刚进入磁场的过程中，系统减少的机械能全部转化为金属棒的焦耳热
C.从静止释放到导体框EF端刚进入磁场的过程中，通过金属棒的电荷量为 q = 2 . 8 C
D.导体框EF端刚进入磁场时，金属棒与磁场上边界的距离为x = 2 2 . 4 m
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济北中学2022级高二上学期学情检测（三）
物理试题
第II卷 非选择题（共60分）
三、实验题（共2小题，把答案填在答题纸上或者按题目要求作答）
13（7分）．某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点设置一个光电门。其右侧可看作光滑，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为g。 采用的实验步骤如下：
A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片
B.用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb：
C.在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的请短弹簧，静止放置在平台上；
D.细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；
E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；
E.小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；
G改变弹簧压缩量，进行多次测量。
（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为_______mm。
（2）针对该时间装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下：
①该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证_______（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；
②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的弹性势能为_______（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；
③改变弹簧压缩量，用刻度尺测量出小滑块每次停止位置到光电门的距离xa，该实验小组得到 与 的关系图像如图所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩 1/ t 2}擦因数大小为_____________________（用上述实验数据字母表示）。
14（8分）．为测量干电池的电动势E（约为1.5V）和内阻r（约为1Ω），某同学将两节相同的干电池串联后设计了如图甲、乙所示的实验电路图，所用器材如图丙所示。已知电流表的内阻约为1kΩ，电压表的内阻约为3kΩ．滑动变阻器的最大阻值约为20Ω。请回答下列问题：
（1）按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整；
（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最_______（填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关S后，移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值，记录下多组电压和示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据专坐标系内描点作出U-I图像；
（4）在图丙中改变导线的接线位置，完成了图乙电路图的实物连接，重复步骤（2）、（3）。将实验记录的数据在同一坐标系内描点作出U-I图像，如图丁所示。可知图丁中标记为I的图线是采用实验电路图________（填“甲”或“乙”）测量得到的；
（6）利用图丁提供的信息可知，每节干电池的电动势E的准确值为 V，每节干电池的内阻r的准确值为________Ω。
四、计算题（共4小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15（8分）．某同学利用图甲所示装置测定某电动机的机械效率。分别用电压传感器和电流传感器测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图线分别如图丙、图丁所示，当重物匀速上升时用位移传感器测得重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示，电动机提升的重物的质量为91.2g，不计一切摩擦，取g = 1 0 m / s 2 .求：
（1）该电源的电动势与内阻：
（2）该电动机在to时间后的效率。
16（9分）．如图1所示，边长为1和L的矩形线框aa＇、bb＇互相垂直，彼此绝缘，可绕中心轴O1O2转动，将两线框的始端并在一起接到滑环C，末端并在一起接到滑环D，C、D彼此绝缘。通过电刷跟C、D连接。线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中，磁场边缘中心的张角为45°，如图2所示（图中的圆表示圆柱形铁芯，它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向，如图箭头所示）。不论线框转到磁场中的什么位置，磁场的方向总是沿着线框平面。磁场中长为1的线框边所在处的磁感应强度大小恒为B，设线框aa＇和bb＇的电阻都是r，两个线框以角速度逆时针匀速转动，电阻 R = 2 r。在线框旋转一周的过程中：
（1）线框在磁场中转动过程中产生的电动势最大值。
（2）流过电阻R的电流的最大值。
（3）为维持线框匀速转动，外力至少对系统做功。
17（13分）．某实验装置是由边长为L的正方形基底构建的长方体真空腔室，与基底平行的隔网M将腔室分成I、II两室，腔室I长 L。基底中心O与M中心O1、N中心 在同一 4 /3 L 水平线上。腔室I内只有竖直向上的匀强电场，腔室II内有水平向右平行于O1O2的匀强磁场和匀强电场（M在腔室II的电磁场中），两室内的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为＋q的带正电粒子从O点正下方 L处的A点，以平行于OO1的初速度vo射入I室，经 1/2 L 过O1点进入II室，调节腔室II的长度，可使粒子最终到达O2点。已知粒子在运动过程中恰好未与腔室侧面触碰，不计粒子重力。求：
（1）电场强度E的大小；
（2）腔室II中磁感应强度B的大小；
（3）腔室II沿轴线O1O2方向的长度d。
18（15分）．某游戏装置如图所示，一水平传送带以 v = 3 m / s的速度顺时针转动，其左端A点和右端B点分别与两个光滑水平台面平滑对接，A、B两点间的距离 L = 4 m。左边水平台面上有一被压缩的弹簧，弹簧的左端固定，右端与一质量为 m 1 = 0 . 1 k g 的物块甲相连（物块甲与弹簧不拴接，滑上传送带前已经脱离弹簧），物块甲与传送带之间的动摩擦因数= 0 . 2 。右边水平台面上有一个倾角为45°，高为 h1 = 0 . 5 m 的固定光滑斜面（水平台面与斜面由平滑圆弧连接），斜面的右侧固定一上表面光滑的水平桌面，桌面与水平台面的高度差为 h 2=0.95m。桌面左端依次叠放着质量为 m 3 = 0 . 1 k g 的木板（厚度不计）和质量为 m 2= 0 . 2 k g 的物块乙，物块乙与木板之间的动摩擦因数为= 0 . 2 ,，桌面上固定一弹性竖直挡板，挡板与木板右端相距 x 0 = 0 . 5 m，木板与挡板碰撞会原速率返回。现将物块甲从压缩弹簧的右端由静止释放，物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短），物块乙始终未滑离木板。物块甲、乙均可视为质点，已知 g = 1 0 m / s 2 ,
求：（1）物块甲运动到最高点时的速度大小；
（2）弹簧最初储存的弹性势能；
（3）木板运动的总路程。
