浙江省嘉興高級中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題（選考）2

嘉興高級中學(xué)2023學(xué)年第一學(xué)期期中考試高二年級物理試卷（選考）考生須知：1．本卷共有三大題，滿分為100分，考試時(shí)間為90分鐘。2．請將答案正確填寫在答題卡上，答案寫在試題卷上不給分。一、選擇題（本題共18小題，每小題3分，共54分）1.下列屬于磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是（）AT（特斯拉） B.Wb（韋伯） C.N（牛頓） D.V（伏特）2.歷史上第一次發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是（）A.法拉第 B.奧斯特 C.麥克斯韋 D.安培3.下列說法正確的是（）A.由知，導(dǎo)體的電阻由兩端的電壓和通過的電流共同決定的B.在電源電動勢的定義式中，W指的靜電力做功C.從可知，對于阻值一定的導(dǎo)體，它兩端的電壓越大，通過它的電流也越大D.焦耳熱計(jì)算式，只能在純電阻電路中使用4.人們購買智能時(shí)的續(xù)航能力是重點(diǎn)考量的一個(gè)方面，所以消費(fèi)者時(shí)常會留意電池的相關(guān)參數(shù)。某款的電池銘牌上標(biāo)有字樣，這意味著如果這款工作時(shí)的電流始終為，則充滿電的電池理論上可以工作對應(yīng)的物理量為（）A電荷量 B.電勢差 C.電容 D.能量5.如圖所示，將某一電源的路端電壓隨干路電流的變化關(guān)系和某一定值電阻R兩端的電壓與通過該電阻的電流關(guān)系畫在同一個(gè)UI圖像中。若將該電源與兩個(gè)定值電阻R串聯(lián)構(gòu)成閉合回路，下列分析中正確的是（）A.甲反映定值電阻R的UI關(guān)系，RB.乙反映電源的UI關(guān)系，其電動勢EC.通過定值電阻R的電流大小一定為D.電源內(nèi)阻r消耗的熱功率為6.一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線阻值為R，兩端加上恒定電壓U時(shí)，通過金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I，金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將金屬導(dǎo)線對折一次，使其長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄越o它兩端加上恒定電壓U，則下列說法正確的是（）A.此時(shí)金屬導(dǎo)線的阻值為B.此時(shí)通過金屬導(dǎo)線的電流為C.此時(shí)自由電子定向移動的平均速率為D.此時(shí)自由電子定向移動的平均速率為2v7.下列說法正確的是（）A.圖甲中“”的超級電容器最多可以儲存8.1×103C的電荷量B.圖乙中小磁針放在超導(dǎo)環(huán)形電流中間，靜止時(shí)小磁針的指向如圖中所示C.圖丙中直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，通以如圖所示的電流時(shí)會受到向左的磁場力D.圖丁中金屬矩形線框從勻強(qiáng)磁場中的a位置水平移到b位置，框內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電流8.如圖所示，矩形線框置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場方向平行，線框的面積為S，則當(dāng)線框以左邊為軸轉(zhuǎn)過30°的過程中，通過線框的磁通量變化量為（）A.0 B.BS C. D.9.如圖所示，兩個(gè)完全相同的輕質(zhì)鋁環(huán)、能在一個(gè)光滑的絕緣圓柱體上自由移動，設(shè)大小不同的電流按如圖所示的方向通入兩個(gè)鋁環(huán)中，則兩個(gè)鋁環(huán)的運(yùn)動情況是（）A.彼此靠近，且加速度大小相等 B.彼此靠近，且加速度大小不相等C.彼此遠(yuǎn)離，且加速度大小相等 D.彼此遠(yuǎn)離，且加速度大小不相等10.如圖所示，金屬棒ab質(zhì)量為m，通過電流為I，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面夾角為θ，ab靜止于寬為L水平導(dǎo)軌上。下列說法正確的是（）A.金屬棒受到的安培力大小為B.金屬棒受到的摩擦力大小為C.若只改變電流方向，金屬棒對導(dǎo)軌的壓力將增大D.若只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B后，金屬棒對導(dǎo)軌壓力將增大11.我國建造的第一臺回旋加速器存放于中國原子能科學(xué)研究院，回旋加速器是將半徑為R的兩個(gè)D形盒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，兩盒間的狹縫很小，兩盒間接電壓為U的高頻交流電源。電荷量為q的帶電粒子從粒子源A處進(jìn)入加速電場（初速度為零），若不考慮粒子在電場中的運(yùn)動時(shí)間以及粒子質(zhì)量的變化，不考慮粒子所受重力，下列說法正確的是（）A.增大狹縫間的電壓U，粒子在D形盒內(nèi)獲得的最大速度會增大B.由于粒子速度被逐漸加大，極板所加的交流電周期要相應(yīng)減小C.若僅將粒子的電荷量變?yōu)樵瓉硪话?，則交流電源頻率應(yīng)變?yōu)樵瓉淼囊话隓.粒子第一次與第二次在磁場中運(yùn)動的軌道半徑之比為12.下列關(guān)于磁場應(yīng)用，正確的是（）A.圖甲是用來加速帶電粒子的回旋加速器示意圖要使粒子獲得的最大動能增大，可增大加速電場的電壓UB.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)示意圖，由此可判斷B極板是發(fā)電機(jī)的正極，A極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極C.圖丙是速度選擇器示意圖，速度方向從P到Q，不考慮重力的帶電粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是D.圖丁是磁電式電流表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)有電流流過時(shí)，線圈在磁極間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場中偏轉(zhuǎn)13.某同學(xué)想利用“電磁彈簧測力計(jì)”測量磁感應(yīng)強(qiáng)度，如圖所示．一長為l的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的、勁度系數(shù)均為k的彈簧水平懸掛在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向里．彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣．金屬棒通過開關(guān)S與一電動勢為E的電源相連，回路總電阻為R．開關(guān)S斷開，金屬棒處于平衡狀態(tài)時(shí)，彈簧伸長長度為x0；閉合開關(guān)S，金屬棒再處于平衡狀態(tài)時(shí)，彈簧伸長長度為x．重力加速度為g，則關(guān)于金屬棒質(zhì)量m和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B，下列關(guān)系式正確的是A.m=，B=B.m=，B=C.m=，B=D.m=，B=14.如圖所示圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場，一束質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率，沿著相同的方向，對準(zhǔn)圓心O射入勻強(qiáng)磁場，又都從該磁場中射出，這些粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間有的較長，有的較短，若帶電粒子在磁場中只受洛倫茲力的作用，則在磁場中運(yùn)動時(shí)間越長的帶電粒子（）A.速率一定越小 B.速率一定越大C.角速度一定越小 D.在磁場中通過的路程越長15.2022年7月30日，“2022碳中和·零碳中國峰會暨第五屆中國能源投資國際論壇”在北京昌平未來科學(xué)城“能源谷”順利召開。為了響應(yīng)國家政策，小明從節(jié)約電能角度出發(fā)，通過查找資料發(fā)現(xiàn)，15W的LED日光燈管亮度要比傳統(tǒng)40W的日光燈管還要亮，于是他設(shè)想，假設(shè)每戶家庭有二只40W的傳統(tǒng)日光燈，均用15W的LED日光燈替代，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近（）A. B. C. D.16.如圖所示為某種電流表的原理示意圖。質(zhì)量為m的勻質(zhì)細(xì)金屬桿的中點(diǎn)處通過一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長度大于ab的長度。當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合且指針恰指在零刻度線；當(dāng)MN中有電流通過時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。已知k＝2N/m，ab的長度為，bc的長度為，B＝，重力加速度為g。不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場的影響，下列說法正確的是（）A.當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧處于原長B.若要使電流表正常工作，則金屬桿MN的N端與電源正極相接C.此電流表的量程應(yīng)為D.若要將電流表量程變?yōu)樵瓉淼?倍，可以將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?7.如圖所示，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E和r，定值電阻的阻值為，在滑動變阻器的滑片由a向b移動的過程中，電壓表和電流表讀數(shù)的改變量分別為和，則下列說法正確的是（電表均為理想電表）（）A.電流表的讀數(shù)逐漸減小 B.電壓表的讀數(shù)逐漸減小C.的電功率先減小后增大 D.的值先減小后增大18.筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為a、高為b、長為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場B中，當(dāng)通入方向向右的電流I后，元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U，以此控制屏幕的熄滅。則下列說法錯(cuò)誤的是（）A.前表面的電勢比后表面的高 B.前、后表面間的電壓U與I無關(guān)C.前、后表面間的電壓U與b成反比 D.自由電子受到的洛倫茲力大小為二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共9空，每空2分，共18分）19.新型圓柱形的導(dǎo)電材料，電阻阻值在8Ω~10Ω之間，為了測量該導(dǎo)電材料電阻率，實(shí)驗(yàn)室提供了以下實(shí)驗(yàn)器材：A．20分度的游標(biāo)卡尺B．螺旋測微器C．電流表A1（0~100mA，內(nèi)阻約為10Ω）D．電流表A2（，內(nèi)阻約為）E．電壓表V1（0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）F．電壓表V2（0~15V，內(nèi)阻約為15kΩ）G．直流電源E（4V，內(nèi)阻不計(jì)）H．滑動變阻器R1（0~10Ω，2A）I．滑動變阻器R2（0~100Ω，200mA）J．開關(guān)及導(dǎo)線若干（1）用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度L，其示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為_________mm。（2）本次實(shí)驗(yàn)的電流表選用的是__________，滑動變阻器選用的是__________（填寫所提供器材前的字母）。（3）測量新型圓柱形的導(dǎo)電材料電阻R是采用下圖的__________（選填“甲”“乙”“丙”或“丁”）電路圖為本次實(shí)驗(yàn)的最佳電路。但用此最佳電路測量的結(jié)果仍然會比真實(shí)值偏__________（填“大”或“小”）。此時(shí)測得電流為I、電壓為U。20.在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)要測量一節(jié)干電池（電動勢約為，內(nèi)阻小于）的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的用于實(shí)驗(yàn)的器材除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有：電壓表（0~3V）、電流表（）、滑動變阻器（）、定值電阻（阻值）（1）按照電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量得到7組U、I數(shù)據(jù)，在圖像中描點(diǎn)、畫圖，得到的圖像如圖所示，由圖像可得被測電池的電動勢______V，電池內(nèi)電阻______。（結(jié)果均保留2位小數(shù)）（2）由于實(shí)驗(yàn)存在誤差，導(dǎo)致電動勢和內(nèi)電阻的測量值相對于真實(shí)值都有偏差，通過分析可知，______，______。（選填“大于”、“小于”或“等于”）三、解答題（本題共3小題，21題8分，22題10分，23題10分）21.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌處于水平面內(nèi)，間距L＝，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。金屬桿ab的質(zhì)量m＝60g，接入回路的電阻R＝1Ω，金屬桿垂直放置于導(dǎo)軌上，它們之間的動摩擦因數(shù)（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）。已知電源電動勢為E＝3V，內(nèi)阻r＝，定值電阻。在金屬桿所在空間加一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝的勻強(qiáng)磁場，磁場方向與導(dǎo)軌平面的夾角，已知重力加速度，則：（1）金屬桿ab靜止時(shí)受到的安培力大?。唬?）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可以改變，為使金屬桿ab始終保持靜止，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。22.如圖所示，在XOY平面內(nèi)，X軸上方有一沿Y軸方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，X軸的下方是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，磁場中有一內(nèi)、外徑分別為R、的半圓環(huán)形區(qū)域，外圓與X軸交于原點(diǎn)O和P點(diǎn)，在Y軸上的M點(diǎn)靜止釋放一質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子，帶電粒子由原點(diǎn)進(jìn)入磁場，從P點(diǎn)射出，粒子重力不計(jì)。（1）帶電粒子帶何種電荷？求M點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離L；（2）求帶電粒子從靜止釋放運(yùn)動到P點(diǎn)所用的時(shí)間t；（3）若粒子在第二象限某位置水平射出，并從O點(diǎn)進(jìn)入磁場，P點(diǎn)射出，粒子從O到P的過程中，始終在環(huán)形區(qū)域中運(yùn)動，且所用的時(shí)間最少，求粒子射出點(diǎn)的坐標(biāo)。23.如圖為離子探測裝置示意圖．區(qū)域I、區(qū)域Ⅱ長均為，高均為．區(qū)域I可加方向豎直向下、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場；區(qū)域Ⅱ可加方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁