2023-2024学年上海中学高二（上）期末物理试卷含答案

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年上海中学高二（上）期末物理试卷一、单项选择题（共36分，每小题3分，每题只有一个正确选项）1.下列物理量中，反映一段导体对电流阻碍作用的是(

)A.电容 B.电势 C.电量 D.电阻2.下列有关电动势的说法正确的是(

)A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电量成反比

B.电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压

C.干电池电动势为1.5V，表明将1C的正电荷从电源负极移到正极，通过非静电力做功，将1.5J电能转化为了其他性质的能量

D.电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的3.下列说法正确的是(

)A.为了形象地描述磁场，法拉第引入了磁感线的概念

B.由E=Fq可知，电场中某点的电场强度大小与试探电荷受到的电场力大小成正比

C.由C=QU可知，电容器的电容与加在电容器上的电压成反比

4.在下列验证“由磁产生电”的实验中，说法正确的是(

)A.只要将条形磁铁往两端连接电流表的线圈中插入，就能观察到感应电流

B.只要条形磁铁旁放置一连有电流表的闭合线圈，就能观察到感应电流

C.只要将绕在条形磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，就能观察到感应电流

D.不管线圈是否闭合，只要通过它的磁通量发生变化，就能产生感应电流5.横截面积为S的导线中，通有大小为I的电流，已知导线单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间△t内通过导线截面的电子数是(

)A.I△t B.nv△t C.nSv△t D.I△t6.如图是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是负载电阻，电源电压为U保持恒定，滑片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是(

)A.空载(不接R)时，输出电压为U2

B.接上负载R时，输出电压为U2

C.负载电阻R的阻值越大，输出电压越低

D.接上负载R后，要使输出电压为U27.在一根电流随时间均匀增加的长直导线周围存在(

)A.恒定的匀强磁场 B.恒定的非匀强磁场

C.随时间变化的匀强磁场 D.随时间变化的非匀强磁场8.某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，ab=L1，bc=L2，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g。下列说法中正确的是A.当电流表的示数为零时，弹簧的长度为mgk

B.标尺上的电流刻度是均匀的

C.为使电流表正常工作，流过金属杆的电流方向为N→M

D.电流表的量程为

9.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是(

)A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小

B.对应P点，小灯泡的电阻为R=U1I2

C.对应P点，小灯泡的电阻为R=U1I10.某同学在图中所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光，该同学检查接线均良好。保持开关闭合，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。下列说法错误的是(

)A.将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表示数几乎为零，说明灯泡可能短路

B.将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表示数几乎为零，说明开关可能断路

C.将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表示数几乎为零，说明灯泡可能断路

D.将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近1.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良11.2022年6月17日，我国新一代战舰预计将会配备电磁轨道炮，其原理可简化为如图所示(俯视图)装置。两条平行的水平轨道被固定在水平面上，炮弹安装于导体棒ab上，由静止向右做匀加速直线运动，到达轨道最右端刚好达到预定发射速度v，储能装置储存的能量恰好释放完毕。已知轨道宽度为d，长度为L，磁场方向竖直向下，炮弹和导体杆ab的总质量为m，运动过程中所受阻力为重力的k(k<1)倍，储能装置输出的电流为I，重力加速度为g，不计一切电阻、忽略电路的自感。下列说法错误的是(

)A.电流方向由a到b

B.磁感应强度的大小为mv2+2Lkmg2LId

C.整个过程通过ab的电荷量为IL12.如图电路中，电源电动势E=8V，内阻r=1Ω，定值电阻R1=9Ω，R2=10Ω，R3=5Ω；滑动变阻器R4的取值范围为0～15Ω。闭合开关SA.R4=0时，定值电阻R1消耗的功率最大，为2W

B.R4=5Ω时，电源内阻消耗的功率最小，为0.5W

C.R4=10Ω时，R13.运动电荷在磁场中所受到的力称为______力；发现磁能产生电流的物理学家是______。14.等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，置于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与电源两端相接。已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则另一支路MLN受到的安培力的大小为______，整个回路受到的安培力大小为______。15.两个带正电的粒子，以相同大小的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知它们的质量之比为m甲：m乙=2：1、带电荷量之比为q甲：q乙=1：3，则甲、乙圆周运动的轨道半径之比为R甲：R乙=16.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1为一定值电阻、R2为一滑动变阻器，电流表A1，A2的示数分别记为I1，I2。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间。若将滑动变阻器R2的滑片向b端移动，则|ΔI1|______|ΔI2|(填“<”、“>三、综合题（本大题共4小题，共48分）17.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻(图甲)，要求尽量减小实验误差。

(1)现有电流表(0−0.6A)，开关和导线若干，以及以下器材：

A.电压表(0−15V)

B.电压表(0−3V)

C.滑动变阻器(0−50Ω )

D.滑动变阻器(0−500Ω)

实验中电压表应选用______，滑动变阻器应选用______(选填相应器材前的字母)。

(2)某同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图乙坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U−I图线。序号123456电压U(V)1.451.401.301.251.201.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480(3)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω(均保留两位有效数字)。18.如图甲所示是“研究电磁感应现象”的实验装置：

(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将______(填“向左”“向右”或“不”)偏转；

(2)连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，变阻器的滑片应______(填“向左”或“向右”)移动；

(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图乙(1)所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙(2)中的条形磁铁的运动方向是向______(填“上”或“下”)；图乙(4)中的条形磁铁下端为______(填“N”或“S”)极。19.如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r=1Ω，电炉电阻R=19Ω，电解槽电阻r′=0.5Ω.当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率684W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率475W(电炉电阻可看作不变).试求：

(1)电源的电动势；

(2)S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；

20.离子速度分析器截面图如图所示。半径为R的空心转筒P可绕过O点、垂直纸面的中心轴逆时针匀速转动(角速度大小可调)，其上有一小孔S。整个转筒内部存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。转筒下方有一与其共轴的半圆柱面探测板Q，板Q与y轴交于A点。离子源M能沿着x轴射出质量为m、电荷量为−q(q>0)、速度大小不同的离子，其中速度大小为v0的离子进入转筒，经磁场偏转后恰好沿y轴负方向离开磁场。落在接地的筒壁或探测板上的离子被吸收且失去所带电荷，不计离子的重力和离子间的相互作用。

(1)求磁感应强度B的大小；

(2)若速度大小为v0的离子能打在Q板的A处，求转筒P角速度ω的大小；

(3)较长时间后，转筒P每转一周有N个离子打在板Q的C处，OC与x轴负方向的夹角为θ；

①求这些离子在磁场中的运动时间；

②求转筒转动一周的时间内C处受到平均冲力F的大小。

参考答案1.D

2.D

3.A

4.A

5.C

6.A

7.D

8.B

9.BD

10.B

11.C

12.C

13.洛伦兹

法拉第

14. F2

3F15.6：1

1：6

16.<

向下

17.B

C

1.5

0.83

18.向右

向右

下

S

19.(1)当S1闭合S2断开时电炉功率为P1，电炉中电流为：

I=P1R=68419=6A

电源电动势为：

E=I(R+r)=120V

(2)当S1、S2都闭合时电炉功率为P2，电炉中电流为：

IR=P2R=47519=5A

电炉路端电压为：

U=IRR=5×19=95V

通过电源的电流为：

I=E−Ur=120−951=25A

通过电解槽的电流为：

20.解：(1)进入转筒内的离子在磁场中做匀速圆周运动，经磁场偏转后恰好沿y轴负方向离开磁场，可知速度大小为v0的离子在磁场中的轨迹是14圆周，可得离子的运动半径等于R，由洛伦兹力提供向心力可得

qv0B=mv02R

解得

B=mv0qR

(2)若速度大小为v0的离子能打在板Q的A处，则离子在磁场中运动的时间为

t=14×2πRv0=πR2v0

可知转筒在此时间内转过的角度需满足

ωt=2kπ+π2(k=0,1,2,⋯)

联立解得

ω=(4k+1)v0R(k=0,1,2,⋯)

(3)①转筒P每转一周