辽宁省鞍山市岫岩满族自治县2022-2023学年高二上学期11月期中考试物理试题（解析版）

PAGEPAGE62022－2023学年度上学期期中考试高二试题物理一、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.【答案】C【解析】【详解】因为家用电器中有纯电阻也有非纯电阻，公式和适用于求纯电阻电路的总功率，而是用来求非纯电阻电路的输出功率而不是总功率。公式适用于任何电路求总功率。故选C。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【答案】D【解析】【详解】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，故A正确；B．密立根通过油滴实验测出了元电荷的数值，故B正确;C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C正确；D．安培定则是用来判断通电导线产生磁场的方向的，故D错误。本题选不正确项，故选D。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.0 B.BS C. D.【答案】C【解析】【详解】当线圈平面从图示位置绕轴转过60°时，穿过线圈的磁通量为故选C。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5VB.电源的内阻为2.5ΩC.电源输出功率最大时，闭合电路的总电阻为6ΩD.该电路中，电源的效率为70%【答案】B【解析】【详解】B.电源的输出功率达到最大时，设滑动变阻器的电阻值为R，则P=I2R可得根据电源的输出功率最大的条件：外电阻与电源的内电阻相等可知，电源的内电阻也是2.5Ω，故B正确；A.电源的电动势E=I（R+r）=2×（2.5+2.5）=10V故A错误；C.电源输出功率最大时，闭合电路的总电阻为R总=R+r=25Ω+2.5Ω=5Ω故C错误；D.电源的效率η=×100%随外电阻的变化而变化，外电阻越大，则效率越大，因R的最大值未知，无法确定电源效率的最大值，故D错误。故选B。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.根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的大小D.磁电式电表可以直接测左右电流【答案】C【解析】【详解】A．匀强磁场的磁感线平行，而极靴和铁质圆柱之间磁感线呈辐向分布，不是匀强磁场，故A错误；B．根据左手定则可知，图乙中当线圈通以如图所示电流，a所受安培力向下，b所受安培力向上，则图中指针往左偏，故B错误；C．通过电流表的电流越大，线圈所受安培力越大，螺旋弹簧的形变也就越大，根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的大小，故C正确；D．磁电式电流表的线圈导线很细，允许通过的电流很弱（几十微安到几毫安），不能直接测左右的电流，故D错误。故选C。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【答案】C【解析】【详解】A．导线在A处时，根据安培定则可以判断出其在O处产生的磁场方向竖直向下，因此时O处的磁感应强度恰好为零，则说明匀强磁场竖直向上，且磁感应强度大小与导线在该处产生的磁感应强度大小相等，二者大小均为B，A错误；B．导线移到C处，根据左手定则可判断出导线C处所受安培力水平向右，B错误；C．导线移到C处，其在O处产生的磁感应强度大小不变，但方向会变为水平向右，则O处的磁感应强度大小为C正确；D．导线在D处时，其在O处产生的磁感应强度大小不变，但方向会变为斜向右下方45°角，因匀强磁场方向竖直向上且磁感应强度大小与之相同，根据矢量合成可判断出O处的磁场方向斜向右上方，D错误。故选C。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。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.I≈0.2A，P≈0.6W B.I≈0.3A，P≈0.6WC.I≈0.2A，P≈0.2W D.I≈0.3A，P≈0.4W【答案】C【解析】【详解】设每盏小灯泡的电压为U，通过的电流为I，则通过整个电路的电流为2I，根据闭合电路的欧姆定律有E=U＋2I(R＋r）即U、I还应满足U=3－10I在小灯泡的U—I图像中作出对应的函数图线，如图所示则两个图线的交点即为小灯泡在电路中的工作点，所以通过小灯泡的电流I≈0.2A，对应灯泡两端的电压U≈1V，每盏小灯泡的功率P≈0.2W。故选C。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负、b正B2.7m/s，a正、b负C.1.3m/s，a正、b负D.2.7m/s，a负、b正【答案】C【解析】【详解】血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏．则a带正电，b带负电．最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，有所以故选C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v0。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v0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【答案】BC【解析】【详解】A．根据题意，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，如图1所示根据几何关系可知，a点为圆心，则粒子做圆周运动的半径为r＝L，由洛伦兹力提供向心力有联立解得故A错误；B．粒子从a点射出磁场，根据题意，粒子的运动轨迹如图2所示根据几何关系可知∠Oca＝60°如图2可知＝60°即粒子在c点的速度方向与bc夹角为60°，故B正确；C．根据题意，与bc夹角为45°的入射粒子在磁场中的运动轨迹，如图3所示根据几何关系可知，粒子运动轨迹所对圆心角为45°，则粒子在磁场中的运动时间为故C正确；D．根据题意可知，所有从ab边界出射的粒子中在磁场中运动，当弦长最短时，即弦与ab垂直时，运动的时间最短，则最短时间的运动轨迹为弧线cd，如图4所示；根据几何关系解得对应圆心角可知结合C选项分析可知，从ab边界出射的粒子中在磁场中运动的最短时间故D错误。故选BC。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D1、D2置于真空中，D1、D2间接有电压为U的交变电压对粒子加速，D1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【答案】ABC【解析】【详解】A．粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力粒子速度为粒子做圆周运动周期为A正确；B．粒子最终运动圆周半径为R有动能为B正确；C．粒子加速过程，假设加速n次，由动能定理则有则C正确；D.两次加速过程由动能定理得D错误；故选ABC。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m=0.1kg、带正电q=0.2C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F=0.6N的恒力，g取10m/s2。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2m/s2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【答案】AD【解析】【详解】ABD．由于滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，静摩擦力能提供的最大加速度为μg=5m/s2所以当0.6N的恒力作用于木板时，系统的加速度当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时有Bqv=mg解得v=10m/s此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板在恒力作用下做匀加速运动，加速度可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动，然后发生相对滑动，做加速度减小的变加速，最后做速度为10m/s的匀速运动。选项AD正确，B错误；C．木块开始的加速度为2m/s2，当恰好要开始滑动时有代入数据得v=6m/s此后滑块的加速度减小，但仍然做加速运动，选项C错误。故选AD12.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R，L1和L2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.L1亮度不变，L2将变亮C.L1将变亮，L2将变暗 D.电源内阻的发热功率将变小【答案】AB【解析】【分析】【详解】开关在位置1时，外电路总电阻R总＝R电压表示数U＝E＝E同理，每个灯泡两端的电压U1＝U2＝E电源内阻的发热功率为P热＝＝开关在位置2时，外电路总电阻R总′＝R电压表示数U′＝E＝E灯泡L1两端的电压U1′＝EL2两端的电压为U2′＝E电源内阻的发热功率为P热′＝＝综上所述，电压表读数变小；L1亮度不变，L2将变亮；电源内阻的发热功率将变大，故AB正确，CD错误。故选AB。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5×103Ω），电池（电动势为8V、内阻为10Ω）、总电阻足够大的滑动变阻器R0。他利用以下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，R0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。【答案】①.黑②.2990③.2000【解析】【详解】（1）[1]电流是从红表笔c流入，从黑表笔d流出，所以d是黑表笔。（2）[2]调零时，通过电压表的电流为则解得（3）[3]当时，有可得解得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___________（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