浙江省嘉興高級中學2023-2024學年高二上學期期中考試物理（選考） Word版無答案.docx

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嘉興高級中學2023學年高二年級第一學期期中考試物理試卷（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.下列屬于磁感應強度的單位是（　?。〢T（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)電流磁效應的科學家是（　?。〢.法拉第B.奧斯特C.麥克斯韋D.安培3.下列說法正確的是（　?。〢.由知，導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，對于阻值一定的導體，它兩端的電壓越大，通過它的電流也越大D.焦耳熱計算式，只能在純電阻電路中使用4.人們購買智能手機時手機的續(xù)航能力是重點考量的一個方面，所以消費者時常會留意手機電池的相關參數(shù)。某款手機的電池銘牌上標有字樣，這意味著如果這款手機工作時的電流始終為，則充滿電的電池理論上可以工作對應的物理量為（　?。〢電荷量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系和某一定值電阻R兩端的電壓與通過該電阻的電流關系畫在同一個U-I圖像中。若將該電源與兩個定值電阻R串聯(lián)構成閉合回路，下列分析中正確的是（　?。?A.甲反映定值電阻R的U-I關系，R=1.0ΩB.乙反映電源的U-I關系，其電動勢E=5.0VC.通過定值電阻R的電流大小一定為1.2AD.電源內阻r消耗的熱功率為4.0W6.一根粗細均勻的金屬導線阻值為R，兩端加上恒定電壓U時，通過金屬導線的電流強度為I，金屬導線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將金屬導線對折一次，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（　?。〢.此時金屬導線的阻值為B.此時通過金屬導線的電流為C.此時自由電子定向移動的平均速率為D.此時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“3000F2.7V”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環(huán)形電流中間，靜止時小磁針的指向如圖中所示C.圖丙中直導線懸掛在磁鐵的兩極間，通以如圖所示的電流時會受到向左的磁場力D.圖丁中金屬矩形線框從勻強磁場中的a位置水平移到b位置，框內會產生感應電流8.如圖所示，矩形線框置于磁感應強度為B的勻強磁場中，線框平面與磁場方向平行，線框的面積為S，則當線框以左邊為軸轉過30°的過程中，通過線框的磁通量變化量為（　?。〢.0B.BSC.D. 9.如圖所示，兩個完全相同的輕質鋁環(huán)、能在一個光滑的絕緣圓柱體上自由移動，設大小不同的電流按如圖所示的方向通入兩個鋁環(huán)中，則兩個鋁環(huán)的運動情況是（　?。〢.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.彼此遠離，且加速度大小相等D.彼此遠離，且加速度大小不相等10.如圖所示，金屬棒ab質量為m，通過電流為I，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面夾角為θ，ab靜止于寬為L水平導軌上。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，金屬棒對導軌的壓力將增大D.若只增大磁感應強度B后，金屬棒對導軌壓力將增大11.我國建造的第一臺回旋加速器存放于中國原子能科學研究院，回旋加速器是將半徑為R的兩個D形盒置于磁感應強度為B的勻強磁場中，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處進入加速電場（初速度為零），若不考慮粒子在電場中的運動時間以及粒子質量的變化，不考慮粒子所受重力，下列說法正確的是（　?。〢.增大狹縫間的電壓U，粒子在D形盒內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?，則交流電源頻率應變?yōu)樵瓉淼囊话?D.粒子第一次與第二次在磁場中運動的軌道半徑之比為12.下列關于磁場應用，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)電機示意圖，由此可判斷B極板是發(fā)電機的正極，A極板是發(fā)電機的負極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部結構示意圖，當有電流流過時，線圈在磁極間產生勻強磁場中偏轉13.某同學想利用“電磁彈簧測力計”測量磁感應強度，如圖所示．一長為l的金屬棒ab用兩個完全相同的、勁度系數(shù)均為k的彈簧水平懸掛在勻強磁場中，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S與一電動勢為E的電源相連，回路總電阻為R．開關S斷開，金屬棒處于平衡狀態(tài)時，彈簧伸長長度為x0；閉合開關S，金屬棒再處于平衡狀態(tài)時，彈簧伸長長度為x．重力加速度為g，則關于金屬棒質量m和磁感應強度的大小B，下列關系式正確的是A.m=，B=B.m=，B=C.m=，B= D.m=，B=14.如圖所示圓形區(qū)域內，有垂直于紙面方向的勻強磁場，一束質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，對準圓心O射入勻強磁場，又都從該磁場中射出，這些粒子在磁場中的運動時間有的較長，有的較短，若帶電粒子在磁場中只受洛倫茲力的作用，則在磁場中運動時間越長的帶電粒子（　?。〢.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城“能源谷”順利召開。為了響應國家政策，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，于是他設想，假設每戶家庭有二只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。質量為m的勻質細金屬桿的中點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內有勻強磁場，磁感應強度大小為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尺上的讀數(shù)，MN的長度大于ab的長度。當MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合且指針恰指在零刻度線；當MN中有電流通過時，指針示數(shù)可表示電流強度。已知k＝2N/m，ab的長度為0.4m，bc的長度為0.1m，B＝0.2T，重力加速度為g。不計通電時電流產生的磁場的影響，下列說法正確的是（　?。〢.當電流表示數(shù)為零時，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.此電流表的量程應為2.5AD.若要將電流表量程變?yōu)樵瓉淼?倍，可以將磁感應強度變?yōu)?.4T17.如圖所示，電源的電動勢和內阻分別為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.筆記本電腦機身和顯示屏對應部位分別有磁體和霍爾元件。當顯示屏開啟時磁體遠離霍爾元件，電腦正常工作；當顯示屏閉合時磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為a、高為b、長為c的矩形半導體霍爾元件，元件內的導電粒子是電荷量為e的自由電子，當顯示屏閉合時元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強磁場B中，當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。則下列說法錯誤的是（　?。〢.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、實驗題（本題共2小題，共9空，每空2分，共18分）19.新型圓柱形的導電材料，電阻阻值在8Ω~10Ω之間，為了測量該導電材料電阻率，實驗室提供了以下實驗器材：A．20分度的游標卡尺B．螺旋測微器 C．電流表A1（0~100mA，內阻約為10Ω）D．電流表A2（0~0.6A，內阻約為0.1Ω）E．電壓表V1（0~3V，內阻約為3kΩ）F．電壓表V2（0~15V，內阻約為15kΩ）G．直流電源E（4V，內阻不計）H．滑動變阻器R1（0~10Ω，2A）I．滑動變阻器R2（0~100Ω，200mA）J．開關及導線若干（1）用游標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）本次實驗的電流表選用的是__________，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”）電路圖為本次實驗的最佳電路。但用此最佳電路測量的結果仍然會比真實值偏__________（填“大”或“小”）。此時測得電流為I、電壓為U。20.在實驗室內要測量一節(jié)干電池（電動勢約為1.5V，內阻小于）的電動勢和內阻，實驗室提供的用于實驗的器材除了開關、導線外，還有：電壓表（0~3V）、電流表（0~0.6A）、滑動變阻器（）、定值電阻（阻值） （1）按照電路圖進行實驗，測量得到7組U、I數(shù)據(jù)，在圖像中描點、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，電池內電阻______。（結果均保留2位小數(shù)）（2）由于實驗存在誤差，導致電動勢和內電阻的測量值相對于真實值都有偏差，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，兩平行金屬導軌處于水平面內，間距L＝0.5m，導軌電阻忽略不計。金屬桿ab的質量m＝60g，接入回路的電阻R＝1Ω，金屬桿垂直放置于導軌上，它們之間的動摩擦因數(shù)（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）。已知電源電動勢為E＝3V，內阻r＝0.5Ω，定值電阻。在金屬桿所在空間加一磁感應強度B＝0.2T的勻強磁場，磁場方向與導軌平面的夾角，已知重力加速度，則：（1）金屬桿ab靜止時受到的安培力大?。唬?）若磁感應強度的大小可以改變，為使金屬桿ab始終保持靜止，求磁感應強度的最大值。22.如圖所示，在XOY平面內，X軸上方有一沿Y軸方向的勻強電場，電場強度為E，X軸的下方是磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直紙面向里，磁場中有一內、外徑分別為R、的半圓環(huán)形區(qū)域，外圓與X軸交于原點O和P點，在Y軸上的M點靜止釋放一質量為m、電量為q的帶電粒子，帶電粒子由原點進入磁場，從P點射出，粒子重力不計。（1）帶電粒子帶何種電荷？求M點到原點O的距離L； （2）求帶電粒子從靜止釋放運動到P點所用的時間t；（3）若粒子在第二象限某位置水平射出，并從O點進入磁場，P點射出，粒子從O到P的過程中，始終在環(huán)形區(qū)域中運動，且所用的時間最少，求粒子射出點的坐標。23.如圖為離子探測裝置示意圖．區(qū)域I、區(qū)域Ⅱ長均為L=0.10m，高均為H=0.06m．區(qū)域I可加方向豎直向下、電場強度為E的勻強電場；區(qū)域Ⅱ可加方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，區(qū)域Ⅱ的右端緊貼著可探測帶電粒子位置的豎直屏．質子束沿兩板正中間以速度v=1.0×105m/s水平射入，質子荷質比近似為=1.0×108C/kg．（忽略邊界效應，不計重力）（1）當區(qū)域I加電場、區(qū)域Ⅱ不加磁場時，求能在屏上探測到質子束的外加電場的最大值Emax；（2）當區(qū)域I不加電場、區(qū)域Ⅱ加磁場時，求能在屏上探測到質子束的外加磁場的最大值Bmax；（3）當區(qū)域I加電場E小于（1）中的Emax，質子束進入區(qū)域Ⅱ和離開區(qū)域Ⅱ的位置等高，求區(qū)域Ⅱ中的磁場B與區(qū)域I中的電場E之間的關系式．