PAGEPAGE62022－2023學年度上學期期中考試高二試題物理一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。每小題只有一個選項符合要求）1.如圖所示，一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民，所以整幢居民樓里有各種不同的電器，例如電爐、電視機、微波爐、電腦等。停電時，用歐姆表測得A、B間電阻為R；供電后，各家電器同時使用，測得A、B間電壓為U，進線電流為I，則計算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】因為家用電器中有純電阻也有非純電阻，公式和適用于求純電阻電路的總功率，而是用來求非純電阻電路的輸出功率而不是總功率。公式適用于任何電路求總功率。故選C。2.關于物理學史，下列說法不正確的是（）A.安培提出了“分子電流假說”，很好地解釋了磁化，消磁等現象B.密立根通過實驗測出了元電荷的數值C.奧斯特發現了電流的磁效應D.安培定則是用來判斷通電導線在磁場中所受安培力的方向【答案】D【解析】【詳解】A．安培提出了“分子電流假說”，很好地解釋了磁化，消磁等現象，故A正確；B．密立根通過油滴實驗測出了元電荷的數值，故B正確;C．奧斯特發現了電流的磁效應，故C正確；D．安培定則是用來判斷通電導線產生磁場的方向的，故D錯誤。本題選不正確項，故選D。3.如圖所示，把矩形線圈abcd放在如圖所示的勻強磁場中，已知線圈面積為S，磁感應強度為B，線圈平面從圖示位置繞軸轉過60°時，穿過線圈的磁通量是（）A.0 B.BS C. D.【答案】C【解析】【詳解】當線圈平面從圖示位置繞軸轉過60°時，穿過線圈的磁通量為故選C。4.如圖所示的電路中，電阻箱的最大阻值大于電源的內阻。調節電阻箱的阻值使其由大到小，發現理想電流表A的示數為2A時，電源的輸出功率達到最大值10W。下列說法正確的是（）A.電源的電動勢為5VB.電源的內阻為2.5ΩC.電源輸出功率最大時，閉合電路的總電阻為6ΩD.該電路中，電源的效率為70%【答案】B【解析】【詳解】B.電源的輸出功率達到最大時，設滑動變阻器的電阻值為R，則P=I2R可得根據電源的輸出功率最大的條件：外電阻與電源的內電阻相等可知，電源的內電阻也是2.5Ω，故B正確；A.電源的電動勢E=I（R+r）=2×（2.5+2.5）=10V故A錯誤；C.電源輸出功率最大時，閉合電路的總電阻為R總=R+r=25Ω+2.5Ω=5Ω故C錯誤；D.電源的效率η=×100%隨外電阻的變化而變化，外電阻越大，則效率越大，因R的最大值未知，無法確定電源效率的最大值，故D錯誤。故選B。5.電流計等磁電式電表是利用永久磁鐵對通電線圈的作用原理制成的，其優點是靈敏度高。構造如圖甲所示，圓柱形鐵芯固定于U形磁鐵兩極間，其中磁場是均勻輻向分布，鐵芯外面套有纏繞著線圈并可轉動的鋁框，鋁框的轉軸上裝有指針和游絲（又稱螺旋彈簧）。下列說法中正確的是（）

A.極靴和鐵質圓柱之間磁場是勻強磁場B.圖乙中當線圈通以如圖所示電流，圖中指針往右偏C.根據指針偏轉角度的大小可以知道被測電流的大小D.磁電式電表可以直接測左右電流【答案】C【解析】【詳解】A．勻強磁場的磁感線平行，而極靴和鐵質圓柱之間磁感線呈輻向分布，不是勻強磁場，故A錯誤；B．根據左手定則可知，圖乙中當線圈通以如圖所示電流，a所受安培力向下，b所受安培力向上，則圖中指針往左偏，故B錯誤；C．通過電流表的電流越大，線圈所受安培力越大，螺旋彈簧的形變也就越大，根據指針偏轉角度的大小可以知道被測電流的大小，故C正確；D．磁電式電流表的線圈導線很細，允許通過的電流很弱（幾十微安到幾毫安），不能直接測左右的電流，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，O為四分之一圓弧AC的圓心，D為圓弧中點，整個空間存在一個磁感應強度大小為B的勻強磁場（圖中未畫出）。將一垂直紙面的通電直導線沿圓弧從A移到C，已知導線在A處時，O處的磁感應強度恰好為零，則（）A.勻強磁場水平向左B.導線在C處所受的安培力水平向左C.導線在C處時，O處的磁感應強度大小為D.導線在D處時，O處的磁場方向斜向右下方【答案】C【解析】【詳解】A．導線在A處時，根據安培定則可以判斷出其在O處產生的磁場方向豎直向下，因此時O處的磁感應強度恰好為零，則說明勻強磁場豎直向上，且磁感應強度大小與導線在該處產生的磁感應強度大小相等，二者大小均為B，A錯誤；B．導線移到C處，根據左手定則可判斷出導線C處所受安培力水平向右，B錯誤；C．導線移到C處，其在O處產生的磁感應強度大小不變，但方向會變為水平向右，則O處的磁感應強度大小為C正確；D．導線在D處時，其在O處產生的磁感應強度大小不變，但方向會變為斜向右下方45°角，因勻強磁場方向豎直向上且磁感應強度大小與之相同，根據矢量合成可判斷出O處的磁場方向斜向右上方，D錯誤。故選C。7.圖甲為某一小燈泡的U—I圖線，現將兩盞這樣的小燈泡并聯后再與一個4Ω的定值電阻R串聯，接在內阻r為1Ω、電動勢E為3V的電源兩端，如圖乙所示。則通過每盞小燈泡的電流I和每盞小燈泡的電功率P分別約為（）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】【詳解】設每盞小燈泡的電壓為U，通過的電流為I，則通過整個電路的電流為2I，根據閉合電路的歐姆定律有E=U＋2I(R＋r）即U、I還應滿足U=3－10I在小燈泡的U—I圖像中作出對應的函數圖線，如圖所示則兩個圖線的交點即為小燈泡在電路中的工作點，所以通過小燈泡的電流I≈0.2A，對應燈泡兩端的電壓U≈1V，每盞小燈泡的功率P≈0.2W。故選C。8.醫生做某些特殊手術時，利用電磁血流計來監測通過動脈的血流速度。電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極N和S構成，磁極間的磁場是均勻的。使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差。在達到平衡時，血管內部的電場可看作是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監測中，兩觸點間的距離為3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160μV，磁感應強度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負為（）A.1.3m/s，a負、b正B2.7m/s，a正、b負C.1.3m/s，a正、b負D.2.7m/s，a負、b正【答案】C【解析】【詳解】血液中正負離子流動時，根據左手定則，正離子受到向上的洛倫茲力，負離子受到向下的洛倫茲力，所以正離子向上偏，負離子向下偏．則a帶正電，b帶負電．最終血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零，有所以故選C二、多項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合要求，全部選對的得4分，選對但不全得2分，有選錯的得0分）9.如圖所示，等腰直角三角形abc區域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，直角邊ac長度為L，磁感應強度大小為B。在c點有一粒子源，可沿紙面內各個方向射出質量為m、電荷量為+q的粒子，所有粒子不計重力、速度大小均為v0。其中從c點沿cb方向射入磁場的粒子，運動軌跡恰好垂直于邊界ab射出磁場。關于粒子的運動下列說法正確的是（）A.粒子速度v0的大小滿足B.從a點射出磁場的粒子在c點的速度方向與bc夾角為60°C.與bc夾角為45°的入射粒子在磁場中的運動時間為D.所有從ab邊界出射的粒子中在磁場中運動的最短時間為【答案】BC【解析】【詳解】A．根據題意，從c點沿cb方向射入磁場的粒子，運動軌跡恰好垂直于邊界ab射出磁場，如圖1所示根據幾何關系可知，a點為圓心，則粒子做圓周運動的半徑為r＝L，由洛倫茲力提供向心力有聯立解得故A錯誤；B．粒子從a點射出磁場，根據題意，粒子的運動軌跡如圖2所示根據幾何關系可知∠Oca＝60°如圖2可知＝60°即粒子在c點的速度方向與bc夾角為60°，故B正確；C．根據題意，與bc夾角為45°的入射粒子在磁場中的運動軌跡，如圖3所示根據幾何關系可知，粒子運動軌跡所對圓心角為45°，則粒子在磁場中的運動時間為故C正確；D．根據題意可知，所有從ab邊界出射的粒子中在磁場中運動，當弦長最短時，即弦與ab垂直時，運動的時間最短，則最短時間的運動軌跡為弧線cd，如圖4所示；根據幾何關系解得對應圓心角可知結合C選項分析可知，從ab邊界出射的粒子中在磁場中運動的最短時間故D錯誤。故選BC。10.1930年美國物理學家勞倫斯提出回旋加速器的設想，1932年研制成功。如圖所示為兩個半徑為R的中空半圓金屬盒D1、D2置于真空中，D1、D2間接有電壓為U的交變電壓對粒子加速，D1圓心O處粒子源產生的粒子初速度為零、質量為m、電荷量為q。勻強磁場垂直兩盒面，磁感應強度大小為B，不考慮電場的變化對磁場的影響，忽略粒子的重力及在兩金屬盒之間運動的時間，下列說法正確的是（）A.交變電壓的周期為B.粒子最終射出D形盒時的動能為C.粒子在兩金屬盒之間加速總次數為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】【詳解】A．粒子做圓周運動，洛倫茲力提供向心力粒子速度為粒子做圓周運動周期為A正確；B．粒子最終運動圓周半徑為R有動能為B正確；C．粒子加速過程，假設加速n次，由動能定理則有則C正確；D.兩次加速過程由動能定理得D錯誤；故選ABC。11.如圖所示，空間有一垂直紙面向外的磁感應強度為0.5T的勻強磁場，一質量為0.2kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端放置一質量為m=0.1kg、帶正電q=0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力。現對木板施加方向水平向左，大小為F=0.6N的恒力，g取10m/s2。則對滑塊運動過程分析正確的是（）A.開始做勻加速運動，然后做加速度減小的加速運動，最后做勻速直線運動B.開始做加速度為2m/s2的勻加速運動，直到飛離木板，最后做勻速直線運動C.速度為6m/s時，滑塊開始減速D.最終做速度為10m/s的勻速運動【答案】AD【解析】【詳解】ABD．由于滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數為0.5，靜摩擦力能提供的最大加速度為μg=5m/s2所以當0.6N的恒力作用于木板時，系統的加速度當滑塊獲得向左運動的速度以后又產生一個方向向上的洛倫茲力，當洛倫茲力等于重力時滑塊與木板之間的彈力為零，此時有Bqv=mg解得v=10m/s此時摩擦力消失，滑塊做勻速運動，而木板在恒力作用下做勻加速運動，加速度可知滑塊先與木板一起做勻加速直線運動，然后發生相對滑動，做加速度減小的變加速，最后做速度為10m/s的勻速運動。選項AD正確，B錯誤；C．木塊開始的加速度為2m/s2，當恰好要開始滑動時有代入數據得v=6m/s此后滑塊的加速度減小，但仍然做加速運動，選項C錯誤。故選AD12.如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內阻為R，L1和L2為相同的燈泡，每個燈泡的電阻和定值電阻的阻值均為R，電壓表為理想電表，S為單刀雙擲開關，當開關由1位置打到2位置時，下列說法中正確的是（）A.電壓表讀數將變小 B.L1亮度不變，L2將變亮C.L1將變亮，L2將變暗 D.電源內阻的發熱功率將變小【答案】AB【解析】【分析】【詳解】開關在位置1時，外電路總電阻R總＝R電壓表示數U＝E＝E同理，每個燈泡兩端的電壓U1＝U2＝E電源內阻的發熱功率為P熱＝＝開關在位置2時，外電路總電阻R總′＝R電壓表示數U′＝E＝E燈泡L1兩端的電壓U1′＝EL2兩端的電壓為U2′＝E電源內阻的發熱功率為P熱′＝＝綜上所述，電壓表讀數變小；L1亮度不變，L2將變亮；電源內阻的發熱功率將變大，故AB正確，CD錯誤。故選AB。三、實驗題（本題共2小題，共14分。其中13題6分，14題8分）13.某同學手邊沒有電流表，有一個電壓表（量程0~5V，內阻為5×103Ω），電池（電動勢為8V、內阻為10Ω）、總電阻足夠大的滑動變阻器R0。他利用以下器材制成一個可以直接測量電阻的歐姆表，如圖甲所示。圖乙是電壓表的刻度盤。（1）圖甲中，d為______（填“紅”或“黑”）表筆；（2）測量外電阻的阻值之前，需要調零。按正確的操作，調零時，R0接入電路的阻值是______Ω；（3）現對電壓表刻度重新賦值，則4V處應標注______Ω。【答案】①.黑②.2990③.2000【解析】【詳解】（1）[1]電流是從紅表筆c流入，從黑表筆d流出，所以d是黑表筆。（2）[2]調零時，通過電壓表的電流為則解得（3）[3]當時，有可得解得14.如圖所示，請按該電路圖選擇合適的器材連接好后用來測量電源電動勢和內阻。（1）根據實驗測得的幾組I、U數據做出圖像如圖所示，由圖像可確定：該電源的電動勢為___________V，電源的內電阻為___________（結果保留到小數點后兩位）。（2）若在實驗中發現電壓表壞了，于是不再使用電壓表，而是選用電阻箱替換了滑動變阻器，重新連接電路進行實驗。實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R以及對應的電流表的示數I，則該同學以R為橫坐標，以___________為縱