卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年度上学期期中考试高二试题
物理
考试时间：90分钟 满分：100分
第I卷（选择题，共48分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合要求）
1．如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等。停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是（ ）
A． B． C． D．
2．关于物理学史，下列说法不正确的是（ ）
A．安培提出了“分子电流假说”，很好地解释了磁化、消磁等现象
B．密立根通过实验测出了元电荷的数值
C．奥斯特发现了电流的磁效应
D．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力的方向
3．如图所示，把矩形线圈abcd放在如图所示的匀强磁场中，已知线圈面积为S，磁感应强度为B，线圈平面从图示位置绕轴转过60°时，穿过线圈的磁通量是（ ）
A．O B．BS C． D．
4．如图所示的电路中，电阻箱的最大阻值大于电源的内阻。调节电阻箱的阻值使其由大到小，发现理想电流表A的示数为2A时，电源的输出功率达到最大值10W。下列说法正确的是（ ）
A．电源的电动势为5V
B．电源的内阻为2.5Ω
C．电源输出功率最大时，闭合电路的总电阻为6Ω
D．该电路中，电源的效率为70%
5．电流计等磁电式电表是利用永久磁铁对通电线圈的作用原理制成的，其优点是灵敏度高。构造如图甲所示，圆柱形铁芯固定于U形磁铁两极间，其中磁场是均匀辐向分布，铁芯外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框，铝框的转轴上装有指针和游丝（又称螺旋弹簧）。下列说法中正确的是（ ）
A．极靴和铁质圆柱之间磁场是匀强磁场
B．图乙中当线圈通以如图所示电流，图中指针往右偏
C．磁电式电表可以直接测1A左右的电流
D．根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的大小
6．如图所示，O为四分之一圆弧AC的圆心，D为圆弧中点，整个空间存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出）。将一垂直纸面的通电直导线沿圆弧从A移到C，已知导线在A处时，O处的磁感应强度恰好为零，则（ ）
A．匀强磁场水平向左
B．导线在C处所受的安培力水平向左
C．导线在C处时，O处的磁感应强度大小为
D．导线在D处时，O处的磁场方向斜向右下方
7．图甲为某一小灯泡的U—I图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻r为1Ω、电动势E为3V的电源两端，如图乙所示，已知电流表为理想电表。则通过每盏小灯泡的电流I和每盏小灯泡的电功率P分别约为（ ）
A．， B．，
C．， D．，
8．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点间的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160μV，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为（ ）
A．1.3m/s，a正、b负 B．2.7m/s，a正、b负
C．1.3m/s，a负、b正 D．2.7m/s，a负、b正
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合要求，全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分）
9．如图所示，等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，直角边ac长度为L，磁感应强度大小为B。在c点有一粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m，电荷量为+q的粒子，所有粒子不计重力、速度大小均为。其中从c点沿cb方向射入磁场的粒子，运动轨迹恰好垂直于边界ab射出磁场。关于粒子的运动下列说法正确的是（ ）
A．粒子速度的大小满足
B．从a点射出磁场的粒子在c点的速度方向与bc夹角为60°
C．与bc夹角为45°的入射粒子在磁场中的运动时间为
D．所有从ab边界出射的粒子中在磁场中运动的最短时间为
10．1930年美国物理学家劳伦斯提出回旋加速器的设想，1932年研制成功。如图所示为两个半径为R的中空半圆金属盒、置于真空中，、间接有电压为U的交变电压对粒子加速，圆心O处粒子源产生的粒子初速度为零、质量为m、电荷量为q。匀强磁场垂直两盒面，磁感应强度大小为B，不考虑电场的变化对磁场的影响，忽略粒子的重力及在两金属盒之间运动的时间，下列说法正确的是（ ）
A．交变电压的周期为
B．粒子最终射出D形盒时的动能为
C．粒子在两金属盒之间加速总次数为
D．粒子第一次加速后和第二次加速后速度之比是1：2
11．如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为、带正电的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为的恒力，g取。则对滑块运动过程分析正确的是（ ）
A．开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动
B．开始做加速度为的匀加速运动，直到飞离木板，最后做匀速直线运动
C．速度为6m/s时，滑块开始减速
D．最终做速度为10m/s的匀速运动
12．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R，和为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R，电压表为理想电表，S为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表读数将变小 B．亮度不变，将变亮
C．将变亮，将变暗 D．电源内阻的发热功率将变小
第II卷（非选择题，共52分）
三、实验题（本题共2小题，共14分。其中13题6分，14题8分）
13．某同学手边没有电流表，有一个电压表（量程0~5V，内阻为），电池（电动势为8V、内阻为10Ω）、总电阻足够大的滑动变阻器。他利用以上器材制成一个可以直接测量电阻的欧姆表，如图甲所示。图乙是电压表的刻度盘。
（1）图甲中，d为________（填“红”或“黑”）表笔。
（2）测量外电阻的阻值之前，需要调零。按正确的操作，调零时，接入电路的阻值是________Ω；
（3）现对电压表刻度重新赋值，则4V处应标注________Ω；
14．如图所示，请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。
（1）根据实验测得的几组I、U数据做出图像如图所示，由图像可确定；该电源的电动势为________V，电源的内电阻为________Ω（结果保留到小数点后两位）。
（2）若在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R以及对应的电流表的示数I，则该同学以R为横坐标，以________为纵坐标得到的函数图线是一条直线。这种方案测得的电动势的值与真实值相比，________（选填“>”“=”“<”）。
四、计算题（本题共3小题，共38分。其中15题10分，16题10分，17题18分）
15．（10分）如图所示，电源电动势，内阻，闭合开关S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M的内阻，求：
（1）电源的输出功率；
（2）10s内电动机产生的热量Q；
（3）电动机的机械功率。
16．（10分）如图所示，宽为1的导轨与水平面成角，质量为m、长为L的金属杆ab水平放置在导轨上，回路电流方向由b流向a，空间存在着匀强磁场，已知当地重力加速度为g，则：
（1）若磁场方向为垂直斜面向上，斜面光滑，电流大小为I，欲使金属杆静止，则磁感应强度B应为多大；
（2）若磁场方向为竖直向上，大小为B，斜面粗糙，动摩擦因数为，金属棒刚好没有向上滑动时电流I大小。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
17．（18分）如图所示，在平面直角坐标系xoy平面内存在两处磁感应强度大小均为B、方向垂直于xoy平面的匀强磁场，第一象限内的匀强磁场分布在三角形OAC之外的区域，方向向里，A、C两点分别位于x轴和y轴上，，OC的长度为2R；第二象限内的匀强磁场分布在半径为R的圆形区域内，圆形区域的圆心坐标为，圆形区域与x、y轴的切点分别为P、Q，第三、四象限内均无磁场。置于P点的离子发射器，能持续地从P点在xoy平面内向x轴上方180°范围内以恒定速率发射同种正离子，离子质量均为m，电荷量均为q；在y轴上的CG之间放置一个长的探测板，所有打到探测板上的离子都被板吸收。已知从P点垂直于x轴发射的离子恰好经过Q点进入第一象限，不计重力及离子间的相互作用，求：
（1）圆形区域内磁场的方向及离子的发射速率；
（2）从P点垂直于x轴发射的离子，从发射到第二次经过边界AC所用的时间t；
（3）探测板CG上有离子打到的区域长度。
2022-2023学年上学期期中考试高二试题
物理参考答案及评分标准
一．单项选择题（32分）
1—5 ADCBD 6—8．CBA
二．多项选择题（16分）
9．BC 10．ABC 11．AD 12．AB
三．实验题（共14分）
13．黑：2990：2000（每空2分）
14．1.40；0.57~0.59均可；；=（每空2分）
四．计算题（共38分）
15．（10分）（1）16W；（2）10J；（3）3W
（1）……（1分）
……（1分）
……（1分）
解得……（1分）
（2）流过灯泡的电流为
……（1分）
流过电动机的电流为 ……（1分）
10s内电动机产生的热量 ……（1分）
（3）电动机的热功率 ……（1分）
电动机的总功率 ……（1分）
电动机的机械功率 ……（1分）
16．（10分）（1）；（2）
（1）根据左手定则可知，安培力沿斜面向上，因此根据物体平衡有
……（1分）
又
……（1分）
解得
……（2分）
（2）根据左手定则可知，安培力水平向右。将导体棒受力沿斜面和垂直斜面分解
垂直斜面有
……（2分）
沿斜面有
……（1分）
……（1分）
联立解得
……（2分）
17．（18分）（1）垂直于纸面向外，；（2）；（3）
（1）从P点垂直于x轴发射的正离子恰好经过Q点进入第一象限，说明正离子在P点受向右的磁场力，由左手定则知磁场方向垂直于纸面向外。……（2分）
如图所示，设离子在圆形区域圆周运动的半径为r，则
……（1分）
又有
……（2分）
解得
……（1分）
（2）设离子在两磁场中圆周运动的周期为T，则
……（1分）
离子在圆形区域磁场中运动圆心角为90°，则运动时间
……（1分）
离子在两磁场之间匀速直线运动时间
……（1分）
离子在AC右侧区域磁场中运动圆心角为300°，运动时间
……（1分）
则离子从发射到第二次经过边界AC所用的时间
……（2分）
（3）如图所示，因所有离子均以恒定速率发射，故离子在圆形磁场中的轨迹半径均为r，又已知，易得所有离子经过圆形磁场后均水平向右飞出圆形磁场，然后穿过AC进入右侧磁场。从C点进入右侧磁场的离子，经过半个周期打到屏上E点，则
……（1分）
从M点进入右侧磁场的离子，轨迹恰好与屏CG相切与D点，图中CF垂直于，则
……（1分）
则
……（2分）
则探测板上有离子打到的区域为DE，其长度
……（2分）
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