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高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1浙江省湖州市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題一、選擇題1.下列單位為韋伯(Wb)的物理量是()A.磁通量 B.磁感應(yīng)強(qiáng)度 C.自感系數(shù) D.電動勢〖答案〗A〖解析〗A.磁通量單位是韋伯(Wb),選項(xiàng)A正確;B.磁感應(yīng)強(qiáng)度單位是特斯拉(T),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.自感系數(shù)單位是亨利(H),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.電動勢單位是伏特(V),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。2.下列家用電器中利用電流的熱效應(yīng)工作的是()A.掃地機(jī)器人 B.電飯煲 C.電風(fēng)扇 D.電視機(jī)〖答案〗B〖解析〗AC.掃地機(jī)器人和電風(fēng)扇都是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,沒有利用電流的熱效應(yīng),故AC錯(cuò)誤;B.電飯煲是將電能轉(zhuǎn)化為熱能,利用了電流熱效應(yīng),故B正確;D.電視機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為光能,沒有利用電流的熱效應(yīng),故D錯(cuò)誤。故選B。3.下列說法正確的是()A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.法拉第提出了分子電流假說C.麥克斯韋用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在D.普朗克提出了能量子的概念〖答案〗D〖解析〗A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.安培提出了分子電流假說,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.麥克斯韋預(yù)言了電磁波,赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.普朗克提出了能量子的概念,選項(xiàng)D正確。4.某同學(xué)對四個(gè)電阻各進(jìn)行了一次測量,把每個(gè)電阻兩端的電壓和通過它的電流在U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)如圖所示,分別用Ra、Rb、Rc、Rd代表電阻的阻值,則()A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗AB.將a、d兩點(diǎn)分別與原點(diǎn)O連線,兩條圖線的斜率表示電阻的阻值,則所以A正確,B錯(cuò)誤;CD.將b、c兩點(diǎn)分別與原點(diǎn)O連線,兩條圖線的斜率表示電阻的阻值,則所以CD錯(cuò)誤。故選A。5.圖甲為實(shí)驗(yàn)室中使用的電壓表,圖乙為其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖。由圖乙中數(shù)據(jù)可得出該電壓表表頭的滿偏電流Ig和電壓表在“0-15V”量程時(shí)的內(nèi)阻Rv分別為()A.1A,100Ω B.1mA,2900ΩC.1mA,14900Ω D.1mA,15000Ω〖答案〗D〖解析〗當(dāng)電壓表量程為3V時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律有解得mA“0-15V”量程時(shí)的內(nèi)阻Rv為6.圖甲是法拉第在一次會議上展示的圓盤發(fā)電機(jī),圖乙是這個(gè)圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖。銅盤安裝在水平的銅軸上,它的邊緣正好在兩磁極之間,兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸。若銅盤半徑為L,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,從左往右看,銅盤以角速度ω沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動,則()A.通過電阻R的電流方向向下B.回路中有周期性變化的感應(yīng)電流C.圓盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小D.由于穿過銅盤的磁通量不變,故回路中無感應(yīng)電流〖答案〗C〖解析〗A.根據(jù)右手定則可知,通過電阻R的電流方向向上,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;BD.圓盤轉(zhuǎn)動時(shí)相當(dāng)一個(gè)半徑切割磁感線,產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢,則回路中有恒定不變的的感應(yīng)電流,選項(xiàng)BD錯(cuò)誤;C.圓盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小選項(xiàng)C正確;7.在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中,水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán).規(guī)定如圖2所示的電流i及磁場B方向?yàn)檎较颍?dāng)用磁場傳感器測得磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖所示2時(shí),導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的情況是()A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:則感應(yīng)電流,因此在面積、匝數(shù)不變的情況下,感應(yīng)電流與磁場的變化率成正比,即與B-t圖象中的斜率成正比,由圖象可知:0~2s內(nèi),斜率為零,感應(yīng)電流為零,2~4s內(nèi),斜率不變,故形成的感應(yīng)電流不變,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向逆時(shí)針即為正值;C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。8.下列現(xiàn)象中利用的主要原理與電磁感應(yīng)無關(guān)的是()A.如圖甲,磁鐵穿過一個(gè)固定的閉合線圈上下振動,磁鐵很快就能停下來B.如圖乙,電線的兩端與靈敏電流計(jì)的接線柱相連,兩學(xué)生搖動電線,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)有示數(shù)C.如圖丙,真空冶煉爐外有線圈,線圈中通入高頻交流電,爐內(nèi)金屬能迅速熔化D.如圖丁,把一根柔軟的彈簧懸掛起來,使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸,通電后彈簧上下振動〖答案〗D〖解析〗A.如圖甲,磁鐵穿過一個(gè)固定的閉合線圈上下振動,由于電磁阻尼,則磁鐵很快就能停下來,與電磁感應(yīng)有關(guān),選項(xiàng)A不符合題意;B.如圖乙,電線兩端與靈敏電流計(jì)的接線柱相連,兩學(xué)生搖動電線,切割地磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計(jì)有示數(shù),與電磁感應(yīng)有關(guān),選項(xiàng)B不符合題意;C.如圖丙,真空冶煉爐外有線圈,線圈中通入高頻交流電,爐內(nèi)金屬上產(chǎn)生渦流從而產(chǎn)生大量的熱能迅速熔化,與電磁感應(yīng)有關(guān),選項(xiàng)C不符合題意;D.如圖丁,把一根柔軟的彈簧懸掛起來,使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸,通電后彈簧上下振動,這屬于電流之間的相互作用,與電磁感應(yīng)現(xiàn)象無關(guān),選項(xiàng)D符合題意。故選D。9.如圖甲所示,Robot是一種智能機(jī)器人。圖乙為其內(nèi)部電動機(jī)的工作原理簡圖,線圈電阻為R的電動機(jī)直接接在電動勢為E、內(nèi)阻未知的直流電源兩端。當(dāng)電動機(jī)兩端的電壓為U,電流為I時(shí),電動機(jī)恰好能正常工作,下列說法中正確的是()A.電源的內(nèi)阻為B.電源的輸出功率為C.電動機(jī)消耗的總功率為EID.電動機(jī)的輸出功率為UI〖答案〗A〖解析〗A.根據(jù)閉合電路歐姆定律得解得故A正確;B.電源輸出功率為故B錯(cuò)誤;C.電動機(jī)消耗的總功率為UI,C錯(cuò)誤;D.電動機(jī)的輸出功率為故D錯(cuò)誤。故選A。10.如圖甲所示,某節(jié)能路燈可通過光控開關(guān)自動隨周圍環(huán)境的亮度改變進(jìn)行自動控制,圖乙為其內(nèi)部電路簡化原理圖,和為定值電阻,為光敏電阻(光照強(qiáng)度增大時(shí),其電阻值減?。?,小燈泡電阻值不變,電壓表為理想電壓表。當(dāng)天逐漸變亮?xí)r,下列判斷正確的是()A.電壓表的示數(shù)變小B.通過的電流變小C.小燈泡變暗D.電源的效率增大〖答案〗C〖解析〗ABD.當(dāng)天逐漸變亮?xí)r,光照強(qiáng)度增大,R2電阻值減小,總電阻減小,總電流變大,R1兩端電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大;內(nèi)阻上的電壓變大,路端電壓減小,則并聯(lián)支路的電壓減小,燈泡所在支路的電流減小,燈泡變暗,通過的電流變大,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤,C正確;D.電源的效率外電阻減小,則電源效率減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。11.甲、乙、丙、丁四幅圖分別是回旋加速器、磁流體發(fā)電機(jī)、速度選擇器、質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖,下列說法中正確的是()A.圖甲中增大兩盒間電勢差可增大出射粒子的最大動能B.圖乙中可以判斷出通過R的電流方向?yàn)閺腶到bC.圖丙中粒子沿直線PQ運(yùn)動的條件是D.圖丁中在分析同位素時(shí),軌跡半徑最小的粒子對應(yīng)質(zhì)量最大〖答案〗C〖解析〗A.當(dāng)粒子在磁場中的軌道半徑等于D形盒半徑時(shí),粒子的動能最大,則有可得粒子最大速度為粒子最大動能為可知粒子獲得的最大動能與加速電壓無關(guān),故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)左手定則可以判斷正離子會向B極板偏轉(zhuǎn),負(fù)離子會向A極板偏轉(zhuǎn),B極板帶正電,A極板帶負(fù)電,則通過R的電流方向?yàn)閺腷到a,故B錯(cuò)誤;C.圖丙中粒子沿直線PQ運(yùn)動的條件是可得故C正確;D.粒子經(jīng)過加速電壓根據(jù)動能定理可得粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動,由洛倫茲力提供向心力得聯(lián)立可得可知圖丁中在分析同位素時(shí),軌跡半徑最小的粒子對應(yīng)質(zhì)量最小,故D錯(cuò)誤。故選C。12.如圖所示,一塊均勻的長方體樣品,長為a、寬為b、厚為c,若沿著AB方向測得的電阻為R,下列說法正確的是()A.樣品的電阻率為B.樣品的電阻率為C.沿CD方向的電阻為D.沿CD方向的電阻為〖答案〗D〖解析〗AB.若沿著AB方向測得的電阻為R,則解得選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;CD.沿CD方向的電阻為選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。故選D。13.如圖所示,兩根垂直紙面平行放置的直導(dǎo)線M和N,通有大小相等、方向相同的電流I,在紙面上有一點(diǎn)P,P與M、N構(gòu)成等腰三角形,θ=30°。此時(shí)P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若將導(dǎo)線M中的電流反向(大小不變),則P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.B B.-B C. D.〖答案〗D〖解析〗根據(jù)右手螺旋定則可知,MN兩條通電導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁場方向如圖,則即B1=B若將導(dǎo)線M中的電流反向,大小不變,則P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故選D。二、選擇題14.如圖所示,是一種延時(shí)繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B,線圈A跟電源連接,線圈B的兩端接在一起,構(gòu)成一個(gè)閉合電路。在斷開開關(guān)S的時(shí)候,彈簧K并不能立即將銜鐵D拉起而使觸頭C離開,而是過一段時(shí)間后觸頭C才能離開,因此得名延時(shí)繼電器。關(guān)于延時(shí)繼電器,下列說法正確的是()A.閉合S后,鐵芯上端為S極B.斷開S的瞬間,鐵芯上端為S極C.斷開S的瞬間,B線圈中無電流D.若線圈B不閉合,斷開S的瞬間無延時(shí)效應(yīng)〖答案〗ABDBC.?dāng)嚅_S的瞬間,穿過線圈B的磁通量向下減小,感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量減小,則磁場方向向下,則鐵芯上端為S極,此時(shí)B線圈中有感應(yīng)電流,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;故選ABD。15.如圖所示,導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間,線圈中電流為I,線圈間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與I成正比,方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面,此時(shí)通過霍爾元件的電流為IH,與其前、后表面相連的電壓表測出的霍爾電壓UH滿足(式中k為霍爾系數(shù),與霍爾元件的材料有關(guān),d為霍爾元件沿磁場方向上的厚度,霍爾元件的電阻可以忽略不計(jì),則()A.霍爾元件前表面的電勢比后表面的高B.若電源的正、負(fù)極對調(diào),電壓表指針偏轉(zhuǎn)方向不變C.通過霍爾元件的電流IH與線圈中電流I成反比D.電壓表的示數(shù)與線圈中電流I的平方成正比〖答案〗ABD〖解析〗A.由左手定則可知,電子受洛倫茲力方向指向后表面,則電子向后表面集聚,則霍爾元件前表面的電勢比后表面的高,選項(xiàng)A正確;B.若電源的正、負(fù)極對調(diào),通過霍爾元件的電流方向和磁場方向都反向,則電子受洛倫茲力方向不變,產(chǎn)生的霍爾電壓方向不變,則電壓表指針偏轉(zhuǎn)方向不變,選項(xiàng)B正確;C.霍爾元件與電阻RL并聯(lián),總電流為I,根據(jù)并聯(lián)電路的分流關(guān)系可知,通過霍爾元件的電流IH與線圈中電流I成正比,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.電壓表的示數(shù)等于霍爾電壓式中電流IH與線圈中電流I成正比,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與I成正比,則電壓表的示數(shù)與線圈中電流I的平方成正比,選項(xiàng)D正確。故選ABD。三、實(shí)驗(yàn)題16.小美同學(xué)測量一個(gè)由新材料制成的均勻?qū)嵭膱A柱體的電阻率,部分步驟如下:(1)用螺旋測微器測量其直徑如圖(甲)所示,其讀數(shù)為____________mm。(2)用多用電表的歐姆擋測量其電阻,選擇歐姆擋“×10”后,發(fā)現(xiàn)指針如圖(乙)a所示,為提高精度,需重新選擇歐姆擋__________(選填`’或“×1”)。按正確的操作步驟測此電阻,指針如圖(乙)b所示,則該圓柱體的阻值約為____________Ω。〖答案〗(1)6.710(2)“×1”18或18.0〖解析〗(1)[1]用螺旋測微器測量其直徑讀數(shù)為6.5mm+0.01mm×21.0=6.710mm。(2)[2]用多用電表的歐姆擋測量其電阻,選擇歐姆擋“×10”后,發(fā)現(xiàn)指針偏角過大,則倍率檔選擇過高,為提高精度,需重新選擇歐姆擋“×1”。[3]該圓柱體的阻值約為18×1Ω=18Ω。17.某小組做測定電池組的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)電路圖如圖(甲)所示(1)連接的實(shí)物電路如圖(乙)所示,經(jīng)仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)電路中有一條導(dǎo)線連接不當(dāng),這條導(dǎo)線對應(yīng)的編號是_______________;(2)該小組重新測量后得到了幾組電壓表讀數(shù)U和對應(yīng)的電流表讀數(shù)I,并作出U-I圖像,如圖(丙)所示。根據(jù)圖像可知,電池組的電動勢為__________________V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻為_________________Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)?!即鸢浮剑?)④(2)2.88或2.89或2.90或2.91或2.923.82(3.70~3.88均可)〖解析〗(1)[1]這條連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線對應(yīng)編號是④,應(yīng)該接在電流表中間的接線柱上;(2)[2][3]將圖像延長與兩坐標(biāo)軸相交,根據(jù)圖像可知,電池組的電動勢為E=2.91V內(nèi)阻為18.在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中,(1)為了完成實(shí)驗(yàn),下列實(shí)驗(yàn)器材中不必要的是_______________(2)在實(shí)驗(yàn)探究過程中,將條形磁鐵N極向下插入線圈,根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向可知感應(yīng)電流的方向,現(xiàn)要知道線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向,則________________(選填“需要”或“不需要”)弄清線圈導(dǎo)線的繞向?!即鸢浮剑?)C(2)需要〖解析〗(1)[1]實(shí)驗(yàn)中是將線圈、靈敏電流計(jì)和定值電阻組成電路,故實(shí)驗(yàn)不需要滑動變阻器。故選C。(2)[2]在實(shí)驗(yàn)探究過程中,將條形磁鐵N極向下插入線圈,根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向可知感應(yīng)電流的方向,現(xiàn)要知道線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向,需要根據(jù)右手定則進(jìn)行判斷,則需要弄清線圈導(dǎo)線的繞向;四、計(jì)算題19.如圖所示的電路中,電源電動勢,內(nèi)阻未知。當(dāng)開關(guān)和都閉合時(shí),電源的總功率為4W,求:(1)電源的內(nèi)阻r;(2)保持閉合,斷開時(shí),電源的輸出功率?!即鸢浮剑?)0.5Ω;(2)〖解析〗(1)電鍵都閉合時(shí)總功率P=IE電流解得r=0.5Ω(2)斷開S?,總電阻R'=8Ω干路電流電源輸出功率20.如圖所示,間距為L的兩平行導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)。一質(zhì)量為m,長度為L的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置,空間中存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向與導(dǎo)軌平面成角斜向上。當(dāng)回路電流為I時(shí),金屬桿靜止,求:(1)金屬桿受到安培力的大??;(2)導(dǎo)軌對金屬桿支持力的大??;(3)金屬桿受到的摩擦力的大小和方向?!即鸢浮剑?)BIL;(2);(3),方向水平向右〖解析〗(1)金屬桿受到的安培力的大小F安=BIL(2)安培力在豎直方向上分力的大小導(dǎo)軌對金屬桿支持力的大?。?)金屬桿受到摩擦力的大小方向水平向右。21.如圖甲是一種可測速的跑步機(jī),它的測速原理如圖乙所示。該機(jī)上底面固定有間距為L、寬度為d的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,左側(cè)與電壓表和電阻R相連接。絕緣橡膠帶上每隔距離d就嵌入一個(gè)電阻為r的平行細(xì)金屬條,跑步過程中,絕緣橡膠帶跟隨腳步一起運(yùn)動,金屬條和電極之間接觸良好且任意時(shí)刻僅有一根金屬條處于磁場中?,F(xiàn)在測出t時(shí)間內(nèi)電壓表讀數(shù)恒為U,設(shè)人與跑步機(jī)間無相對滑動,電壓表內(nèi)阻很大(視為理想電表)。求:(1)判斷流過電阻R的電流方向(選填從“a到b”或“b到a”);(2)此跑步機(jī)t時(shí)間內(nèi)測量的橡膠帶運(yùn)動速度大??;(3)若跑步過程中,人體消耗的能量有20%用于克服磁場力做功,求
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