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物理
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。请将全部答案按要求写在答卷上。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（共48分，每小题4分。1-8为单选题。9-12为多项选择题，选对但不全的得2分。）
1. 如图所示，光滑金属导轨DCEF固定在水平面并处于竖直向下的匀强磁场中，CD、EF平行且足够长，CE是粗细均匀、电阻率一定的导体，且与EF夹角为θ（θ<90°），CD和EF的电阻不计。导体棒MN与CE的材料、粗细均相同，用外力F使MN向右匀速运动，从E点开始计时，运动中MN始终与EF垂直且和导轨接触良好。下列图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
2. 如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长L1=2L2，在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再逐渐完全进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈1、2落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2，通过线圈截面的电荷量分别为q1、q2，不计空气阻力，则（ ）
A. v1＜v2，Q1＞Q2，q1＞q2
B. v1=v2，Q1=Q2，q1=q2
C. v1＜v2，Q1＞Q2，q1=q2
D v1=v2，Q1＜Q2，q1＜q2
3. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，Oc为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R ，导体框架与导体棒的电阻均不计，施加外力使Oc以角速度ω逆时针匀速转动，则( )
A. 通过电阻R的电流方向由a经R到O
B. 导体棒O端电势低于c端的电势
C. 外力做功的功率为
D. 回路中的感应电流大小为
4. 如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，则（ ）
A. S闭合时，B、C灯立即亮，A灯缓慢亮
B. 电路接通稳定后，B、C灯亮度不同
C. 电路接通稳定后断开S，A灯闪一下后逐渐熄灭
D. 电路接通稳定后断开S，b点的电势高于a点
5. 如图，水平向右的匀强电场中，一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，粒子从A到B过程中克服重力做功9J，电场力做功4J，则（ ）
A. 粒子在B点的动能比在A点多5J B. 粒子在C点的电势能比在B点少4J
C. 粒子在C点的机械能比在A点少16J D. 粒子在C点的动能为25J
6. 如图所示，在竖直平面内有水平向左匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 匀强电场的电场强度
B. 小球动能的最小值为
C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先增大后减小，再增大
7. 如题图所示，平行板电容器竖直放置，两极板PQ、MN长为，间距为，初状态PQ、MN分别接电源正、负极，电场强度为，一质量为，带电量为小球紧临Q点以竖直向上进入电场，上升高度为时电场反向，大小变为，使小球到达M点时速度刚好为0。重力加速度为，则（ ）
A. B.
C. D.
8. 如图所示，在竖直放置平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔O1处由静止释放一个质子，第二次从小孔Ol处由静止释放一个α粒子，不计质子与α粒子的重力。已知质子和α粒子的电量比和质量比分别为：qm：qα＝1：2、mm：mα＝1：4，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是（ ）
A. 质子和α粒子打到感光板上位置相同
B. 质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等
C. 质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为2：1
D. 质子和α粒子在O2处的速度大小之比为1：2
9. 如图所示，用等长绝缘线分别悬挂两个质量、电荷量都相同的带电小球A和B，两线上端固定于O点，B球固定在O点正下方，当A球静止时，两悬线夹角为θ，能保持夹角θ不变的方法是（ ）
A. 同时使两悬线长度减半
B. 同时使A球的质量和电荷量都减半
C. 同时使两球的质量和电荷量都减半
D. 同时使两悬线长度和两球的电荷量都减半
10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场边界上的P点有一粒子源，可以在纸面内向各个方向以相同的速率发射电荷量均为+q、质量均为m的相同粒子进入磁场区域，粒子的重力以及粒子之间的相互作用力均可忽略，进入磁场的粒子会从某一段圆弧射出磁场边界，这段圆弧的弧长是圆形区域周长的，则下列结论正确的是（ ）
A. 若n=2，则所有粒子离开磁场时的速度方向相互平行
B. 若n=2，则粒子从P点进入磁场时的速率为
C. 若n=4，则粒子从P点进入磁场时的速率为
D. 若n=4，仅将磁场的磁感应强度大小由B减小到B时，则n的值变为2
11. 如图，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为＋q，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，小球由静止开始下滑直到稳定的过程中（ ）
A. 小球的加速度先增大后减小
B. 小球的机械能和电势能的总和保持不变
C. 下滑最大速度
D. 下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是
12. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个匀强磁场区域。区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度为，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁感应强度为，磁场边界、、均平行于斜面底边，、均为。一个质量为、电阻为、边长也为的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，下滑过程中边始终与斜面底边平行。时刻边刚越过进入磁场Ⅰ区域，此时导线框恰好以速度做匀速直线运动；时刻边下滑到与的之间某位置，此时导线框又恰好以速度做匀速直线运动。重力加速度为，下列说法中正确的是（ ）
A. 当边刚越过时，导线框的加速度大小为
B. 导线框两次做匀速直线运动的速度之比
C. 从到的过程中，导线框克服安培力做的功等于机械能的减小量
D. 从到的过程中，有机械能转化为电能
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空题（共18分，每空2分）
13. 实验室有一个量程为5mA的直流电流计G。某同学用如图所示的电路测定该电流计的内阻rg，先闭合开关S2，调节滑动变阻器R2，使电流计指针偏转到满刻度；再闭合开关S1，保持滑动变阻器R2阻值不变，调节电阻箱R1，使电流计指针偏转到满刻度的，读出此时R1的阻值为300Ω。
（1）则电流计内阻的测量值rg= _____Ω。
（2）实验中为减小误差，要求R2的阻值应_____（填“远大于”、“远小于”或“等于”）电流计的内阻rg。
（3）若将该电流计串联一电阻后改装为电压表，由于上述电流计内阻的测量存在系统误差，则在使用改装后的电压表测量时，电压表的测量值_____（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
14. 某同学有个超霸（GP）9V电池如图甲所示，他欲测量该电池的电动势和内阻（内阻约为25Ω）。提供的器材如下：电流表A（量程为200μA，内阻为500Ω），开关S，电阻箱R1（最大阻值为9999.9Ω），电阻箱R2（最大阻值为99999.9Ω）和若干导线。
(1)由于电流表A的量程太小，需将电流表A改装成量程为9V的电压表V，则电流表A应与电阻箱______（选填“R1并联”“R1串联”“R2并联”或“R2串联”），并将该电阻箱的阻值调为________Ω。
(2)设计的测量电路如图乙所示，调节电阻箱R的阻值读出相应的电压表示数U，获得多组数据，画出是图线如图丙所示。若不考虑电表对电路的影响，则根据图线可得该电池的电动势E=______V、内阻r=______Ω。（结果均保留三位有效数字）
(3)若考虑电表对电路的影响，则该电池的电动势测量值_______真实值，内阻的测量值______真实值。（均选填“大于”“等于”或“小于”）
三、计算题（共34分，15题10分，16题12分，17题12分）
15. 如图所示，两根足够长的水平放量的平行金属导轨间距为L，导轨间电阻为R。PQ右侧区域处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B；PQ左侧区域两导轨间有一面积为S的圆形磁场区，该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图所示(取竖直向下为正方向)。一根电阻为r的导体棒ab置于导轨上，0-t0时间内导体棒处于静止状态，t0时刻后导体棒以速度向右做匀速直线运动，且始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计。求：
（1）0-t0时间内回路的感应电动势的大小；
（2）t0时刻后导体棒ab受到的安培力的大小。
16. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=370的绝缘斜面上，两导轨间距为L=0.5m，M、P两点间接有阻值为R=0.5Ω的电阻，一根质量为m=0.5kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为r=0.5Ω，整套装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（重力加速度g=10m/s2）
（1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v=2m/s时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小a；
（2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值vm；
（3）杆在下滑距离d=2m的时已经达到最大速度，求此过程中通过电阻R的电量q和电阻R上产生的热量QR。
17. 在如图所示的空间中，存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度的大小为，在电磁场左边界上的P点发射一带电粒子，粒子的荷质比为，当粒子的初速度大小为，方向如图中所示时，粒子恰好做直线运动，已知重力加速度为。
（1）求匀强磁场的磁感应强度的大小及粒子初速度的方向；
（2）若撤去匀强电场，不考虑电场变化对磁场的影响，求粒子在磁场中运动的最大速度和粒子在磁场中运动轨迹的最大高度差。
晋城市重点中学校2023-2024学年高二上学期期中考试
物理 简要答案
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（共48分，每小题4分。1-8为单选题。9-12为多项选择题，选对但不全的得2分。）
【1题答案】
【答案】A
【2题答案】
【答案】A
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】C
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】B
【7题答案】
【答案】D
【8题答案】
【答案】A
【9题答案】
【答案】BD
【10题答案】
【答案】ABC
【11题答案】
【答案】AD
【12题答案】
【答案】AC
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空题（共18分，每空2分）
【13题答案】
【答案】 ①. 100 ②. 远大于 ③. 小于
【14题答案】
【答案】 ①. R2串联 ②. 44500 ③. 8.62（8.55~8.70均可给分） ④. 19.1（18.6~19.3均可给分） ⑤. 小于 ⑥. 小于
三、计算题（共34分，15题10分，16题12分，17题12分）
【15题答案】
【答案】（1）；（2）
【16题答案】
【答案】（1）；2m/s2；（2）3m/s；（3）2C，1.875J
【17题答案】
【答案】（1），粒子初速度方向与水平成45°角，向右上方；（2），
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