遼寧省大連市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷（含答案）

遼寧省大連市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．正確理解物理概念和規(guī)律是學(xué)習(xí)物理的前提條件，關(guān)于物理概念和規(guī)律的理解，下列說法正確的是（）A．電動勢的大小等于在電源內(nèi)部電場力把單位正電荷從負(fù)極送到正極所做的功B．設(shè)電源的電動勢為E、路端電壓為U，總電流為I，由電源的輸出功率Р出=EI?IC．安培力F的方向一定垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，但是磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向可以不垂直于電流Ⅰ的方向D．閉合回路的磁通量變化越大，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大2．如圖（a），圓形金屬框內(nèi)有如圖（b）所示周期性變化的磁場（規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向），導(dǎo)線上c、d間接有定值電阻R，則流過電阻R的電流隨時間變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．3．如圖所示，用輕繩將一條形磁鐵豎直懸掛于O點(diǎn)，在其正下方的水平絕緣桌面上放置一銅質(zhì)圓環(huán)?，F(xiàn)將磁鐵從A處由靜止釋放，經(jīng)過B、C到達(dá)最低處D，再擺到左側(cè)最高處E，圓環(huán)始終保持靜止。下列說法正確的是（）A．磁鐵在A、E兩處的重力勢能相等B．磁鐵從A到D的過程中，圓環(huán)對桌面的壓力小于圓環(huán)受到的重力C．磁鐵從D到E的過程中，從上往下看，圓環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針方向D．磁鐵從D到E的過程中，圓環(huán)受到的摩擦力方向水平向右4．在如圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻不能忽略，C為一平行板電容器，閉合開關(guān)S，給電容器充電，當(dāng)電路中電流穩(wěn)定之后，下列說法正確的是（）A．保持開關(guān)S閉合，把滑動變阻器R1B．開關(guān)S閉合后，若剛好有一帶電油滴Р靜止在電容器兩平行板之間，則開關(guān)斷開后，油滴將向下運(yùn)動C．保持開關(guān)S閉合，將電容器上極板與下極板距離稍微拉開一些的過程中，R2D．?dāng)嚅_開關(guān)S，將滑動變阻器的劃片向下滑動，ΔUΔI5．如圖所示，通有恒定電流的、一定長度的直導(dǎo)線水平放置在兩足夠大的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向如圖所示，將導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)180°的過程中，不考慮電磁感應(yīng)的影響，關(guān)于甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小和方向的變化，下列說法正確的是（）A．圖甲導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向變化一次；圖乙導(dǎo)線受到的安培力大小一直不變，方向一直在變B．圖甲導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向不變；圖乙導(dǎo)線受到的安培力大小一直不變，方向一直在變C．甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小不變，方向一直變化D．甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向不變6．如圖所示，航天器A和衛(wèi)星B均在赤道平面內(nèi)，它通過一根長度為L金屬桿相連，在各自的軌道上以角速度ω同步繞地球做自西向東的勻速圓周運(yùn)動，不計金屬桿的質(zhì)量，則（）A．金屬桿在地磁場中不受安培力的作用B．安培力的方向與兩物體的環(huán)繞方向相反C．由于存在地磁場，金屬桿上衛(wèi)星B端的電勢高于航天器A端的電勢D．若A，B所在平面處地磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，則A、B兩點(diǎn)間電勢差的大小為17．如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，C、D是水平線與圓周的交點(diǎn)，且CD＝R，AO是水平半徑．甲、乙兩粒子從A點(diǎn)以不同速度沿AO方向同時垂直射入勻強(qiáng)磁場中，甲、乙兩粒子恰好同時分別擊中C、D兩點(diǎn)，不計粒子重力和粒子間的相互作用，則甲、乙兩粒子的速度之比為（）A．33 B．32 C．12二、多選題8．回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形盒。兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使帶電粒子在通過狹縫時都能得到加速。兩D形盒處于垂直于盒底面的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示。在保持勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電壓不變的情況下，用同一裝置分別對質(zhì)子(11H)A．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大半徑比為1：2B．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為2：1C．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大動能之比為1：1D．加速質(zhì)子、氦核時交變電壓的周期之比為2：19．如圖所示，兩方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場被邊長為L的等邊三角形ABC理想分開，三角形內(nèi)磁場垂直紙面向里，三角形頂點(diǎn)A處有一質(zhì)子源，能沿∠BAC的角平分線發(fā)射速度不同的質(zhì)子（質(zhì)子重力不計），所有質(zhì)子均能通過C點(diǎn)，質(zhì)子比荷qmA．2BkL B．BkL2 C．3BkL2 10．足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面夾角為37°，兩導(dǎo)軌間距為0.5m，下端接有一燈泡和一個電動機(jī)，小燈泡規(guī)格為“1V，1W”，電動機(jī)線圈電阻為0.4Ω，金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為0.5kg，接入電路電阻為1Ω，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，導(dǎo)軌平面所在空間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。將金屬棒ab由靜止釋放，一段時間后，金屬棒勻速運(yùn)動，燈泡恰好正常發(fā)光，不計導(dǎo)軌電阻，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，重力加速度g=10m/sA．金屬棒勻速運(yùn)動時通過金屬棒ab的電流為1AB．金屬棒勻速運(yùn)動的速度為8m/sC．金屬棒勻速運(yùn)動時，電動機(jī)的輸出功率為0.6WD．金屬棒勻速運(yùn)動時，金屬棒減少的重力勢能大于整個回路產(chǎn)生的電能三、實(shí)驗(yàn)題11．為了探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，某實(shí)驗(yàn)小組將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)按如圖所示連接。甲同學(xué)閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計指針右偏，請寫出兩種能夠使指針左偏的可行性辦法：；。12．老師要求同學(xué)們測出一待測電源的電動勢，所給的實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源E，定值電阻R1（阻值未知），電壓表V（量程為3.0V、內(nèi)阻很大），電阻箱R（0~99.99Ω），單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)a.撥動電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤的刻度處于如圖甲所示的位置后，將S2接到A，閉合S1記錄下對應(yīng)的電壓表示數(shù)為2.20V，然后斷開b.保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到B，閉合S1，記錄此時電壓表的讀數(shù)（電壓表的示數(shù)如圖乙所示），然后斷開（1）請你解答下列問題：圖甲所示電阻箱的讀數(shù)為Ω，圖乙所示的電壓表讀數(shù)為V。由此可算出定值電阻R1的阻值為Ω。（R（2）在完成上述操作后，該同學(xué)繼續(xù)以下的操作：將S2切換到A，多次調(diào)節(jié)電阻箱，閉合S1，讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的1U?四、解答題13．質(zhì)量為m、長度為L的金屬棒MN兩端由絕緣且等長輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若給金屬棒中通以恒定電流I0，金屬棒在偏離豎直方向60°（1）棒中電流I0（2）若已知棒中電流大小為I，方向不變，調(diào)整勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向，仍使棒靜止在偏離豎直方向60°角位置，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值以及方向。14．如圖所示，兩平行光滑金屬直軌道MN、M'N'位于同一水平面上，兩軌道之間的距離L=0.50m，NN'端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N'P'平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R=0.50m。直軌道的右側(cè)虛線區(qū)域有豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場，且其右邊界與NN'重合。質(zhì)量為m=0.2kg、長度為d=0.5m的金屬棒ab以某一初速度v（1）ab棒的初速度v0（2）從ab棒進(jìn)入磁場到兩者共速過程中，通過導(dǎo)體橫截面的電量q。15．如圖所示，將某正粒子放射源置于原點(diǎn)O，其向各方向射出的粒子速度大小均為v0，質(zhì)量均為m，電荷量均為q.在0≤y≤d的第一、二象限范圍內(nèi)分布著一個勻強(qiáng)電場，方向與y軸正方向相同，在d≤y≤2d的第一、二象限范圍內(nèi)分布著一個勻強(qiáng)磁場，方向垂直于xOy平面向里.粒子離開電場上邊緣時，能夠到達(dá)的最右側(cè)的位置為(2d，d)（1）電場強(qiáng)度E；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（3）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間.

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．電動勢的大小等于在電源內(nèi)部非靜電力把正電荷從負(fù)極送到正極所做的功與所移動電荷量的比值，A不符合題意；B．由電源的輸出功率P出=EI?IC．安培力F總是與磁場B方向和電流I方向決定的平面垂直，但B與I（即導(dǎo)線）可以垂直，也可以不垂直，通電導(dǎo)線受安培力時，力F與磁場及力F與導(dǎo)線都是垂直的，C符合題意。D．閉合回路的磁通量變化越快，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】電動勢的大小等于非靜電力對單位正電荷做的大?。焕幂敵龉β实谋磉_(dá)式可以判別輸出功率的大小變化；利用左手定則可以判別安培力及磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向；當(dāng)閉合回路的磁通量變化越快則感應(yīng)電動勢越大。2．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n由楞次定律，每個相鄰的半個周期時間段產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恒定，方向相反。故答案為：C。

【分析】利用法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出感應(yīng)電流的大小，結(jié)合楞次定律可以判別感應(yīng)電流的方向。3．【答案】D【解析】【解答】A．由于有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故在A的重力勢能大于E處重力勢能，A不符合題意。B．A到D過程中，圓環(huán)中磁通量增加，圓環(huán)與磁鐵間相互排斥，故圓環(huán)給桌面的壓力大于圓環(huán)受到的重力，B不符合題意；C．磁鐵從D運(yùn)動到E的過程中，圓環(huán)磁通量向上減少，根據(jù)楞次定律可分析出（俯視）感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針，C不符合題意；D．由楞次定律的推論“來拒去留”可知，圓環(huán)中的磁通量減少，因此圓滑有向左運(yùn)動的趨勢，圓環(huán)不動因此D到E的過程中，圓環(huán)受到摩擦力方向向右，D符合題意。故答案為：D。

【分析】利用能量守恒定律可以判別磁鐵在A處的重力勢能小于在E點(diǎn)重力勢能的大小；利用楞次定律可以判別圓環(huán)受到的安培力方向，進(jìn)而比較重力和壓力的大小；利用磁通量的變化結(jié)合楞次定律可以判別感應(yīng)電流的方向；利用平衡條件可以判別圓環(huán)受到的摩擦力方向。4．【答案】C【解析】【解答】A．S閉合，滑動變阻器R1的滑片向上滑動，R1減小，則電路中電流增大，電流表的示數(shù)變大，電阻B．?dāng)嚅_開關(guān)S，電容和電量都不變，根據(jù)C=E=得兩板間電場強(qiáng)度不變，帶電油滴所受電場力不變，油滴不動，B不符合題意；C．保持開關(guān)S閉合，將電容器上極板與下極板距離稍微拉開一些的過程中，根C=可知，電容減小，電容將放電，由于電容下極板帶正電，所以R2D．?dāng)嚅_開關(guān)S，移動滑動變阻器，ΔUΔI比值為R故答案為：C。

【分析】當(dāng)滑動變阻器阻值變化時，利用動態(tài)電路的串反并同可以判別電流和電壓的大小變化；開關(guān)斷開時，利用電壓不變及板間距離不變可以判別電場強(qiáng)度不變則油滴不動；當(dāng)開關(guān)閉合時，利用電壓不變，結(jié)合電容減小可以判別板間電荷量減小，利用電荷量減小可以判別電流的方向；利用歐姆定律可以判別電壓變化量和電流變化量比值的大小。5．【答案】A【解析】【解答】根據(jù)左手定則和安培力大小計算公式F=BIL，甲圖中電流轉(zhuǎn)動180度過程中，安培力大小先變小后變大，方向在電流與磁場平行的位置改變一次，乙圖中安培力大小始終不變，方向一直改變。故答案為：A。

【分析】圖甲中利用安培力的表達(dá)式可以判別導(dǎo)線受到的安培力大小及方向時刻改變，利用左手定則可以判別圖乙中安培力的方向一直改變，但大小保持不變。6．【答案】A【解析】【解答】A．由于A和B沒有構(gòu)成閉合回路，所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此金屬桿不會受到安培力，A符合題意；B．由于A和B沒有構(gòu)成閉合回路，所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩物體不受安培力的作用，B不符合題意；C．地磁場的方向在赤道上空是由地理南極向地理北極，金屬長繩由西向東切割磁感線，由右手定則知B端的電勢低于航天器A端的電勢，C不符合題意；D．由于導(dǎo)體桿旋轉(zhuǎn)切割，A、B所在平面處地磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場所以E=BLD不符合題意。故答案為：A。

【分析】由于A和B沒有形成閉合回路所以沒有感應(yīng)電流的產(chǎn)生；利用金屬桿沒有感應(yīng)電流則不受安培力的作用；利用右手定則可以比較電勢的高低；利用動生電動勢的表達(dá)式可以求出電勢差的大小。7．【答案】D【解析】【解答】由題意知甲、乙兩粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示，則甲粒子運(yùn)動軌跡所對圓心角∠AO1C＝120°，乙粒子運(yùn)動軌跡所對圓心角∠AO2D＝60°，由運(yùn)動時間t＝θ360°T及周期T＝2πmqB知甲、乙兩粒子的比荷滿足由圖知甲、乙兩粒子運(yùn)動的半徑分別為r甲＝33R、r乙＝3R，由洛倫茲力提供向心力得qvB＝m則v＝qrB即v∝qr所以甲、乙兩粒子的速度之比為v甲v乙故答案為：D

【分析】畫出粒子運(yùn)動的軌跡，利用周期的表達(dá)式及軌跡所對圓心角可以求出粒子比荷的大??；利用牛頓第二定律可以求出粒子速度之比。8．【答案】B,C【解析】【解答】A．當(dāng)帶電粒子從D形盒中射出時速度最大，最大半徑即D形盒半徑，故質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大半徑比為1∶1，A不符合題意；B．根據(jù)qvmB=mC．根據(jù)公式Ev可知粒子飛出D形盒的最大動能為E可得質(zhì)子、氦核的最大動能為之比為1∶1，C符合題意。D．根據(jù)T=2πm故答案為：BC。

【分析】利用D形盒的半徑大小可以判別粒子運(yùn)動的最大半徑；利用牛頓第二定律可以求出最大速度的比值；結(jié)合動能的表達(dá)式可以求出最大動能的比值；利用周期的表達(dá)式可以求出交變電壓周期的大小比值。9．【答案】B,D【解析】【解答】因質(zhì)子帶正電，且經(jīng)過C點(diǎn)，其可能的軌跡如圖所示，所有圓弧所對圓心角均為60°，所以質(zhì)子運(yùn)行半徑r=Ln由洛倫茲力提供向心力得Bqv=mv即v=Bqrm=Bk·L故答案為：BD。

【分析】利用粒子運(yùn)動的軌跡結(jié)合幾何關(guān)系可以求出質(zhì)子運(yùn)動的半徑，結(jié)合牛頓第二定律可以求出粒子的速度大小。10．【答案】C,D【解析】【解答】A．根據(jù)右手定則可知，通過金屬棒ab的電流方向?yàn)閎到a，根據(jù)左手定則，金屬棒ab受到的安培力沿斜面向上，根據(jù)平衡條件得mg解得I=2.5AA不符合題意；B．感應(yīng)電動勢為E=BLv由閉合電路歐姆定律可得I聯(lián)立可得v=8.75m/sB不符合題意；C．金屬棒勻速運(yùn)動時，燈泡中的電流為I則電動機(jī)的電流為I電動機(jī)的輸出功率為PC符合題意；D．根據(jù)能量守恒，勻速運(yùn)動時，金屬棒減少的重力勢能等于整個回路產(chǎn)生的電能和金屬板摩擦生熱的內(nèi)能之和，所以金屬棒減少的重力勢能大于整個回路產(chǎn)生的電能，D符合題意。故答案為：CD。

【分析】利用右手定則可以判別感應(yīng)電流的方向，結(jié)合左手定則可以判別安培力的方向，再利用平衡方程可以求出感應(yīng)電流的大??；利用動生電動勢的表達(dá)式及歐姆定律可以求出導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大??；利用電功率的表達(dá)式可以求出通過電流的大小，結(jié)合電功率及熱功率的表達(dá)式可以求出電動機(jī)輸出功率的大??；利用能量守恒定律可以判別金屬棒減小的重力勢能等于回路產(chǎn)生的電能和金屬棒摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和。11．【答案】斷開開關(guān)；保持開關(guān)閉合，拔出線圈A或保持開關(guān)閉合，滑片向左滑動等【解析】【解答】甲同學(xué)閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計指針右偏，根據(jù)楞次定律可知，開關(guān)閉合的瞬間，線圈B中的磁通量增加，電流計的指針右偏，那么想讓指針左偏只需減小線圈B的磁通量即可，即斷開開關(guān)；保持開關(guān)閉合，拔出線圈A；保持開關(guān)閉合，將滑動變阻器的滑片向左滑等均可。

【分析】當(dāng)開關(guān)閉合時B中磁通量增加則對應(yīng)指針向右偏轉(zhuǎn)，為了使指針向左偏轉(zhuǎn)可以使回路中的電流減小，如斷開開關(guān)或者滑片向左滑動。12．【答案】（1）20.00；2.80；5.45（2）2.86【解析】【解答】（1）電阻箱的讀數(shù)等于各擋位的電阻之和，為圖中電阻箱的讀數(shù)為20.00Ω；電壓表的精度為0.1V，讀數(shù)應(yīng)估讀一位，該電壓表讀數(shù)為2.80V；根據(jù)部分電路歐姆定律可得2.20V解得R1的阻值約為5.45Ω（2）根據(jù)U=E?UR結(jié)合圖像有1解得E≈2.86V【分析】（1）利用各檔位的電阻之和可以求出電阻箱的大??；利用電壓表的分度值可以求出電壓的大??；利用分壓關(guān)系可以求出R1的阻值大??；

（2）利用閉合電路的歐姆定律結(jié)合圖像截距可以求出電動勢的大小。13．【答案】（1）解：由平衡條件可知B得I根據(jù)左手定則可知，電流方向從N流向M（2）解：根據(jù)平行四邊形定則，當(dāng)安培力和繩拉力的方向垂直時有最小值，則F得B方向沿繩向下【解析】【分析】（1）已知金屬棒處于靜止，利用平衡方程可以求出電流的大小，結(jié)合左手定則可以判別電流的方向；

（2）當(dāng)安培力與拉力方向垂直時，利用平衡方程可以求出安培力的最小值，結(jié)合安培力的表達(dá)式可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值，結(jié)合左手定則可以判別磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。14．【答案】（1）解