2023-2024年云南省大理白族自治民族中学高二上学期11月期中物理试题（解析版）

大理州民族中学2023-2024学年高二上学期期中测试物理试题考试时间：75分钟一、单选题（1-7题为单项选择题，每小题4分，共28分）1.图中画了四个电场的电场线，其中图A和图C中小圆圈表示一个点电荷，图A中虚线是一个圆，图B中几条直线间距相等且互相平行，则在图A、B、C、D中M、N两点电场强度相同的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】A．该图中M、N两点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误；B．该图中M、N两点的场强大小和方向均相同，场强相同，选项B正确；C．该图中M、N两点的场强大小不相同，但是方向相同，选项C错误；D．该图中M、N两点的场强大小不相同，方向也不同，选项D错误。故选B。2.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是（）A.M、N点的场强 B.粒子在M、N点的加速度C.粒子在M、N点的速度 D.粒子带正电【答案】D【解析】【详解】AB．电场线越密场强越大，根据图可知粒子在M点场强小，受到的电场力就小，加速度小，AB错误；CD．根据粒子运动的轨迹弯曲方向可知受到的电场力斜向上，所以粒子带正电，又因为从M到N点，电势降低，粒子电势能减小，动能增大，所以有C错误，D正确。故选D3.一段粗细均匀的镍铬丝，长度是l，电阻是R，把它拉制成长3l的均匀细丝后，它的电阻变为（）A.3R B.9R C.27R D.81R【答案】B【解析】【详解】拉长后，镍铬丝的体积不变，则有根据电阻定律有，解得故选B。4.磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”。在图示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3，且都不为0。下列判断正确的是（）A.Φ1最大 B.Φ2最大CΦ3最大 D.Φ1、Φ2、Φ3相等【答案】A【解析】【分析】【详解】由于磁通量可以理解为穿过一个闭合电路的磁感线的条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，所以Φ1最大。故选A。5.薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图所示，半径。假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，但速率减小，则该粒子（）A.带正电B.在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同C.在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同D.从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域【答案】C【解析】【详解】AD．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB=m解得粒子穿过铝板后，速率减小，电量不变，知轨道半径减小，所以粒子是从区域Ⅰ穿过铝板运动到区域Ⅱ，根据左手定则知，粒子带负电，故AD错误；B．高速带电粒子穿过铝板后速率减小，知在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小不同，故B错误；C．粒子在磁场中做圆周运动的周期周期大小与粒子的速度无关，粒子在你两区域的运动时间都是半个周期，则粒子在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同，故C正确。故选C。6.如图所示，电源内阻不可忽略且电源电动势和内阻保持不变，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是（）A.L变暗，Q增大 B.L变暗，Q减小C.L变亮，Q增大 D.L变亮，Q减小【答案】B【解析】【分析】【详解】当滑动变阻器的滑动片向下移动时，滑动变阻器的有效电阻减小，电路的总电阻减小，干路电流变大，内电压变大，外电压变小。灯泡电压与外电压相等，所以灯泡变暗。因为灯泡变暗，所以流过灯泡电流减小，则流过滑动变阻器电流变大，所以电阻R1的电压变大，则滑动变阻器电压减小，根据电容公式可得电容器电量减小。故选B。7.两个质量相同、电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）A.a粒子带正电，b粒子带负电B.a粒子的速度较大，b粒子的速度较小C.a粒子在磁场中运动的时间较长D.a粒子在磁场中所受的洛伦兹力较大【答案】C【解析】【详解】A．根据左手定则判断，a粒子带负电，b粒子带正电，故A错误；BD．由题可知，由几何关系找到两粒子运动轨迹的圆心，如图所示粒子运动过程中由洛伦兹力提供向心力，故解得由图可知，b粒子的运动半径大于a粒子的运动半径，故由此可知，b粒子速度较大，且b粒子在磁场中所受洛伦兹力较大，故BD错误；C．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则可知a、b粒子在磁场中的运动周期相等，由图可知，a在磁场中的偏转角较大，即a粒子运动轨迹所对应的圆心角较大，根据可得故C正确。故选C。二、多选题（8-10题多项选择题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）8.当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是（）A. B. C. D.【答案】AB【解析】【详解】AB．已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋定则，可知A、B选项的图中小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极垂直纸面向里，A、B正确；C．环形导线的电流方向如题图所示，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极垂直纸面向外，C错误；D．根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N极指向左，D错误.9.质量为m的通电细杆ab置于倾角为的平行导轨上，导轨宽为d，杆与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时ab恰好在导轨上静止，如图所示，下图是从右侧观察时的四种不同的匀强磁场方向下的四个平面图，其中通电细杆ab与导轨间的摩擦力可能为零的是（）A. B.C. D.【答案】AB【解析】【详解】A．根据左手定则判断，导体棒受安培力水平向右，若，则摩擦力为零，故A正确；B．导体棒受安培力竖直向上，若，则导体棒所受支持力为零，摩擦力为零，故B正确；C．导体棒所受安培力竖直向下，导体棒有向下运动的趋势，摩擦力平行斜面向上，摩擦力大小等于重力及安培力沿斜面向下的分力的合力，所以摩擦力一定不为零，故C错误；D．导体棒所受安培力水平向左，导体棒有向下运动的趋势，摩擦力平行斜面向上，摩擦力大小等于重力及安培力沿斜面向下的分力的合力，所以摩擦力一定不为零，故D错误；故选AB。10.如图所示电路中，电源电动势E=9V，内阻r=3Ω，R=15Ω，下列说法中正确的是（）A.当S断开时，UAC=9VB.当S闭合时，UAC=9VC.当S闭合时，UAB=7.5V，UBC=0D.当S断开时，UAB=0，UBC=0【答案】AC【解析】【详解】AD．当S断开时，UAC与UBC为路端电压，等于电源电动势，A正确、D错误；BC．当S闭合时根据闭合电路的欧姆定律有UBC=I×0=0B错误、C正确。故选AC。三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分。）11.某同学在练习使用多用电表的过程中：（1）使用多用电表测量电阻时，他的操作过程如下：①将红、黑表笔分别插入多用电表“＋”“－”插孔，选择开关旋至电阻“×100”挡；②将红、黑表笔______，调节______________使指针指向零欧姆刻线；③将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，发现此时多用电表指针偏转角度较大，将选择开关旋至电阻________（选填“×10”或“×1k”）挡，规范操作后，指针偏转如图甲所示，读出电阻的阻值为________Ω；④将选择开关旋至“OFF”挡，取出红、黑表笔（2）如图乙所示，该同学利用多用电表测定某电阻两端的电压，将选择开关选择直流电压挡合适位置后，应将黑表笔与________（选填“A”或“B”）端接触。【答案】①.短接②.欧姆调零旋钮③.×10④.180⑤.B【解析】【详解】（1）[1][2]在使用多用电表测电阻，在选好挡位后将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向零欧姆刻线；[3]如果电表指针偏转角度较大，说明挡位选的过大，应该换小挡位，所以将选择开关旋至电阻×10挡；[4]电阻读数为刻度乘以挡位，结合图像，电阻应该为180Ω；（2）[5]根据多用电表电流“红进黑出”原则，黑表笔应与B端接触。12.某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。电压表（量程0～3V，内阻约为3kΩ）电流表（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）待测电池组（电动势约为3V，内阻约为1Ω）开关、导线若干（1）该小组连接的实物电路如图甲所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________。（2）改正这条导线连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端。（选填“a”或“b”）（3）该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出U­I图像，如图乙所示。根据图像可知，电池组的电动势为________V，内阻为________Ω。（结果均保留2位有效数字）【答案】①.5②.a③.2.9④.5.8【解析】【详解】（1）[1]5号导线连接错误，应该接在电源的正极接线柱上。（2）[2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的a端，在闭合开关后，电路中的电流较小，以免烧毁电流表。（3）[3][4]图线的纵截距表示电源电动势，则有图线斜率的绝对值表示内阻，则有四、解答题（本题共3小题，13题12分，14题12分，15题12分，共36分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）13.在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V6W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.5Ω，若灯泡恰能正常发光，求：（1）流过电动机的电流；（2）电动机的输出功率。【答案】（1）2A；（2）8W【解析】【详解】（1）流过电动机的电流和流过灯泡的电流相同，因灯泡正常发光，由P=UI，得I=2A（2）电动机两端的电压UM=U-UL=5V电动机的总功率P总=UMI=10W电动机的热功率P热=I2RM=2W故电动机的输出功率P出=P总-P热=8W14.如图所示，一个电子（电量为e，质量为m）以速度v0垂直射入宽读为d，方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，电子穿出磁场的速度方向与原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计），求：（1）磁场的磁感应强度是多少？（2）若改变入射速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时入射速度是多大？在磁场中运动的时间是多少？【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）电子进入磁场做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，由几何关系可知可得轨迹半径r=2d根据可得（2）若电子恰好不从A边射出，由几何关系可得轨迹半径r=d根据解得又可得电子在磁场中运动的时间15.如图所示,在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E=10V，内阻r=1Ω的电源和滑动变阻器R，导轨的宽度d=0.2m,倾角θ=37°。质量m=0.1kg的导体棒ab垂直置于导轨上，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，整个装置处在磁感应强度B=3.0T的方向垂直于斜面向下的匀强磁场中，导轨与导体棒的电阻不计。现调节R使杆ab静止不动。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8