辽宁省鞍山市2023-2024学年高二上学期物理期中考试试卷（含答案）

辽宁省鞍山市2023-2024学年高二上学期物理期中考试试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．现在人们可以利用无线充电板为手机充电，如图所示为充电原理图。充电板接交流电源。对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变戒直流电后对手机电池充电。电磁感应的发现者为（）A．奥斯特 B．法拉第 C．特斯拉 D．楞次2．如图所示，磁场中的通电导线所受安培力方向正确的是（）A． B．C． D．3．“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置如图所示，某实验小组在实验中判断出电流从电流计正极（右）流入时，指针向右偏转。现将磁铁从线圈上方某位置向上拔出线圈时，发现电流计的指针向右偏转，则（）A．条形磁铁上极是N极B．线圈内磁通量逐渐减小，感应电流的磁场与原磁场的方向相反C．磁铁在竖直拔出过程中，感应电流在线圈内部磁场的方向向下D．若将磁铁竖直向下插入线圈，电流计指针仍向右偏转4．光滑绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图所示，两根导线中通有大小相同，方向相反的电流，电流方向如图所示，水平面上一带电滑块（电性未知）以某一初速v沿两导线连线的中垂线入射，运动过程中滑块始终未脱离水平面，下列说法正确的是（）A．小球将做匀速直线运动B．小球将先做减速运动后做加速运动C．小球将向左做曲线运动D．小球将向右做曲线运动5．恒流源可以提供大小和方向恒定的电流，如图所示，当滑动变阻器滑片向下滑动时（）A．R1的电压变小，灯L变亮 B．R1的电压变大，灯L变暗C．R1的电压变小，灯L变暗 D．R1的电压变大，灯L变亮6．如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=3Ω，R0=1Ω，直流电动机内阻RM=1Ω。当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大；调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（其额定输出功率A．2Ω、2Ω B．2Ω、1.5ΩC．1.5Ω、1.5Ω D．1.5Ω、2Ω7．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是（）A． B．C． D．二、多选题8．如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（）A．甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度B．乙图可判断出A极板是发电机的正极C．丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是v=D．丁图中可以判断形成电流的电荷（载流子）是正电荷9．如图所示，竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距L，导轨间接有一定值电阻R，质量为m、电阻为r的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为h时开始做匀速运动，在此过程中（）A．导体棒的最大加速度为gB．导体棒匀速运动前做加速度不断减小的变加速运动C．导体棒的最大速度为mgRD．通过电阻R的电荷量为BLh10．如图所示，直线MN与水平方向成60°角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m（重力不计）、电荷量为q(q>0)的同种粒子，所有粒子均能通过MN上的b点。已知ab=L，则粒子的速度可能是（）A．3qBL6m B．3qBE3m C．三、实验题11．下面甲图中游标卡尺的读数为mm；乙图中螺旋测微器的读数为mm；丙图中电流表接0~0.6A量程时读数为A。12．某实验小组在实验室发现一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计如图甲所示的电路进行实验探究。其中MN为电阻丝，R0是阻值为1.0Ω的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了U-I（1）由图乙求得电池的电动势E=V，内阻r=Ω；（结果均保留两位小数）（2）根据实验数据可绘出UI-x图像如图丙所示。图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率ρ=，测得的电阻率四、解答题13．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E=6V，电源内阻r=1Ω，电阻R=3Ω，重物质量m=0.10kg，当重物过重电动机被卡住时，电压表的示数为U1=5V；当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为U2（1）电动机的内电阻RM（2）重物匀速上升时电动机的输出功率；（3）重物匀速上升时的速度大小。14．如图甲所示，螺线管线圈的匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，导线的总电阻r=4Ω，定值电阻R2=2Ω，电阻箱（1）线圈产生的感应电动势大小；（2）R2（3）R115．如图所示，平行边界M、N间有垂直边界向右的匀强电场，匀强电场的电场强度为E=103V/m，平行边界N、P间有垂直纸面向外的匀强磁场，相邻边界间距均为L=0.2m，一个质量为m=10−11（1）粒子从O开始第一次运动到边界N时速度的大小；（2）匀强磁场磁感应强度的大小；（3）粒子第一次在磁场中运动的时间。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】电磁感应是英国科学家、化学家法拉第于1831年10月17日首次发现的。故答案为：B。

【分析】电磁感应现象是科学家法拉第发现的。2．【答案】C【解析】【解答】根据左手定值可知，A图中的安培力应该垂直磁感线水平向右；B图中安培力应垂直磁感线向下；C图中安培力应垂直电流向下；D图电流与磁场方向平行，不受安培力。故答案为：C。

【分析】利用左手定则结合电流和磁场的方向可以判别安培力的方向是否正确。3．【答案】C【解析】【解答】ABC．电流计的指针向右偏转，根据螺线管的绕向，说明螺线管中电流顺时针方向（俯视），根据安培定则，螺线管产生的感应电流磁场方向是向下的，磁铁向上拔出线圈，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流磁场方向要与原磁场方向相同，说明原磁场方向（磁铁在螺线管中的磁场）向下，所以条形磁铁下极是N极。AB不符合题意，C符合题意；D．若将磁铁竖直向下插入线圈，磁通量向下增大，感应电流磁场方向向上，螺线管中电流逆时针方向（俯视），则电流从电流计负极（左）流入，指针向左偏转，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】利用电流的方向可以判别感应磁场的方向向下，结合楞次定律及磁铁的运动方向可以判别磁铁方向向下；当磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同；当磁铁向下插入线圈时，感应电流方向为逆时针，所以指针偏转方向相反。4．【答案】A【解析】【解答】根据安培定则，在两直导线连线的垂直平分线上各点的磁感应强度与速度方向平行，故小球不受洛仑兹力，重力和支持力平衡，故合力为零，小球将在水平面内沿速度方向做匀速直线运动；故答案为：A。

【分析】利用安培定则可以判别通电导线周围磁感应强度的方向，结合磁感应强度的叠加可以判别小球不受洛伦兹力的作用，则小球在重力和支持力的作用下做匀速直线运动。5．【答案】B【解析】【解答】由图知，R1与R2串联后再与灯L并联，当滑动变阻器滑片向下滑动时，R2接入电路中的阻值减小，总电阻减小，而电源输出电流不变，由U=IR可知，电源电压变小，即灯泡L两端电压减小，故灯L变暗；由于流过L的电流减小，电源输出电流又不变，所以流经R1的电流增大，则R1的电压变大.故答案为：B。

【分析】利用动态电路的串反并同结合滑动变阻器的阻值变化可以判别电压和电流的大小变化。6．【答案】B【解析】【解答】图甲为纯电阻电路，根据公式P当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，则R1接入电路的阻值为图乙是非纯电阻电路，则电源的输出功率为P=UI=I(E−Ir)=−3当I=2A时，输出功率最大，此时电动机的输出功率为P电动机的发热功率为P则电动机的输入功率为P则电动机两端电压为U则电阻R2两端的电压为则电阻R2阻值为故答案为：B。

【分析】利用热功率的表达式结合内外电阻相等可以判别输出功率最大时R1的阻值大小；图乙中，利用电功率的表达式可以求出输出功率最大时电流的大小；当电动机正常工作时，利用热功率的表达式可以求出电动机的热功率大小，结合输出功率的大小可以求出总功率的大小，再利用总功率的大小可以求出电动机两端电压的大小，结合闭合电路的欧姆定律可以求出电阻R2的电压，结合欧姆定律可以求出电阻R2的阻值大小。7．【答案】D【解析】【解答】由图可知，0-1s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0-1s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，1-2s内电路中的电流为顺时针，2-3s内，电路中的电流为顺时针，3-4s内，电路中的电流为逆时针，由E=△Φ故答案为：D

【分析】利用楞次定律可以判别感应电流的方向，结合法拉第电磁感应电流及欧姆定律可以求出感应电流的大小。8．【答案】C,D【解析】【解答】A．根据洛伦兹力提供向心力可知Bqv=m解得v=故最大动能为E增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度或D形盒子的半径，A不符合题意；B．由左手定则可知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，B不符合题意；C．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子进入复合场做匀速直线运动，受电场力和洛伦兹力，且二力平衡，即Eq=Bqv则v=C符合题意；D．电场强度方向向下，可知上方为霍尔元件的高电位点，若载流子带正电，由左手定则可知，洛伦兹力向上，大拇指指向霍尔元件的高电位点，D符合题意。故答案为：CD。

【分析】利用牛顿第二定律可以求出回旋加速器粒子的最大速度，结合动能的表达式可以求出最大动能的表达式，进而判别增大最大动能需要增大磁感应强度的大小；乙图中利用左手定则可以判别离子偏转方向，进而判别极板的电性；丙图中利用洛伦兹力和电场力相等可以求出速度选择器速度的大小；丁图中利用极板的电性可以判别粒子偏转方向，结合左手定则可以判别粒子的电性。9．【答案】A,B,D【解析】【解答】A．当金属棒开始运动时，无感应电流，无安培力，则此时加速度最大，由于金属棒只受重力，则此时加速度为g，A符合题意；B．由于速度的最大，由于E=BLv则感应电动势增大，则感应电流增大，由安培定则和左手定则可知，安培力方向向上，且F则安培力增大，由牛顿第二定律可知mg−BIL=ma加速度逐渐减小，直到mg=BIL受力平衡做匀速运动，则导体棒匀速运动前做加速度不断减小的变加速运动，B符合题意；C．当速度最大时，可知mg=BIL由于I=可得vC不符合题意；D．通过电阻R的电荷量为q=D符合题意。故答案为：ABD。

【分析】金属棒开始运动时，没有感应电流则安培力最小，结合牛顿第二定律可以判别金属棒此时只受重力，加速度等于g；当安培力等于重力时，利用平衡方程可以求出金属棒的最大速度；利用牛顿第二定律结合金属棒的速度变化可以判别加速度的大小变化；利用法拉第电磁感应定律及欧姆定律可以求出通过电阻R电荷量的大小。10．【答案】A,B【解析】【解答】由题意可知粒子可能的运动轨迹如图所示所有圆弧的圆心角均为120°，所以粒子运动的半径为r=由洛伦兹力提供向心力得qvB=m则v=AB符合题意，CD不符合题意。故答案为：AB。

【分析】画出粒子运动的轨迹，利用几何关系可以求出轨迹半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子速度的大小。11．【答案】11.4；0.960；0.42【解析】【解答】10分度的游标卡尺精确度为0.1mm，其读数等于主尺读数与游标尺读数之和，所以甲图的读数为d螺旋测微器的精确度为0.01mm，螺旋测微器的读数等于固定刻度读数与可动刻度读数之和，所以乙图的读数为d0~0.6A量程的分度值为0.02A，读数需要精确到0.01A，所以丙图的读数为I=21×0.02A=0.42A

【分析】（1）利用游标卡尺的结构和精度可以读出对应的读数；利用螺旋测微器的结构和精度可以读出对应的读出；利用电流表的量程和分度值可以读出对应的读数。12．【答案】（1）1.49；0.45（2）kS；等于【解析】【解答】（1）根据闭合电路欧姆定律有U=E−I(所以U-I图像的纵截距表示E，斜率的绝对值表示R0+r，则由图可知E=1.49Vr=（2）根据欧姆定律可得PN段的阻值为R=根据电阻定律有R=ρxS由题意可得k=解得ρ=kS当考虑电流表内阻对实验的影响时，有R=整理得U由此可知电流表内阻不影响所作图线的斜率，因此测得的电阻率等于真实值。【分析】（1）利用闭合电路的欧姆定律结合图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小；

（2）利用欧姆定律结合电阻定律及图像斜率可以求出电阻率的表达式，由于电流表内阻对图像斜率没有影响，所以电阻率的测量值等于真实值。13．【答案】（1）解：电动机卡住时为纯电阻，由闭合电路欧姆定律得I由于U代值可得R（2）解：重物匀速上升时，由闭合电路欧姆定律可知I2=电动机的输入功率为P=电动机的发热功率为P电动机的输出功率为P（3）解：重物匀速上升时，牵引力为F=mg=1N由于P解得v=1.5m/s【解析】【分析】（1）当电动机卡住时为纯电阻电路，利用闭合电路的欧姆定律可以求出回路电流的大小，结合欧姆定律可以求出电动机的内阻的大小；

（2）当重物匀速上升时，利用闭合电路的欧姆定律可以求出电动机两端电压的大小，利用电功率的表达式可以求出输入功率大小，结合热功率的表达式可以求出输出功率的大小；

（3）当重物匀速上升时，利用牵引力的大小及机械功率的大小可以求出重物上升的速度大小。14．【答案】（1）解：由乙图可知，磁感应强度的变化率ΔB由法拉第电磁感应定律可得螺线