山东省多校2024-2025学年高二上学期期中联考物理试题

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本试卷满分100分，考试用时90分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第三册第十一章至第十三章，选择性必修第二册第一章。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．电磁波在日常生产生活中已经被大量应用。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．控制电视、空调的遥控器使用的是紫外线
B．银行、商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是射线
C．机场、车站用来检查旅客行李箱的透视仪使用的是X射线
D．智能手机发射与接收信号使用的是无线电波，老年机发射与接收信号使用的是红外线
2．干电池是生活中较为常见的电源，七号干电池和五号干电池的电动势均为1.5V。关于电源电动势，下列说法正确的是（ ）
A．电动势的大小反映出电源供给能量的多少
B．电源正、负极间的电压总与电源电动势相等
C．电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化成电能本领的强弱
D．七号干电池工作时，非静电力每“搬运”1.5C的电荷，电池就把1J的化学能转化为电能
3．磁场和电场都是看不见、摸不着的“特殊”物质，它们有许多相似的性质（也有许多不同），学习过程中可以进行类比。关于磁场的认识，下列说法正确的是（ ）
A．将一小段通电导线置于磁场中某处，若该导线不受磁场力，则说明此处的磁感应强度为零
B．磁感应强度的方向与置于该处的通电导线受到的安培力的方向相同或相反
C．根据磁感应强度的定义式可知，B与F成正比，与IL成反比
D．将小磁针放在磁场中某处，小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向
4．如图所示，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向外的电流Ⅰ时，导线所受安培力的方向为（ ）
A．向上B．向下
C．向左D．向右
5．某一直流电动机提升重物的示意图如图所示，电源提供给电动机两端的电压，当电动机以0.9m/s的恒定速率向上提升质量为100kg的重物时，电动机消耗的功率为1100W，取重力加速度大小，不计各种摩擦，则（ ）
A．电动机提升重物的功率为200W
B．电动机线圈的电阻是8Ω
C．电动机的热功率为900W
D．电动机的输入电流为4A
6．一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有良好的导电性能，该新材料通过材料内部的自由电子导电，自由电子的电荷量为e，每平方米自由电子数为n。如图所示，长为l、宽为b的新材料两端的电压为U，流过导体中的电流为I，则该新材料内自由电子定向移动的速率为（ ）
A．B．
C．D．
7．如图所示，某空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），一质量为m的带正电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示的轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为60°，匀强电场的电场强度大小为E，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．匀强磁场的方向垂直纸面向外
B．匀强磁场的磁感应强度大小为
C．粒子的电荷量为
D．若粒子运动过程中磁场突然消失，则粒子可能做匀减速直线运动
8．如图所示，ACD为一边长为L的等边三角形，两根完全相同的无限长直导线分别垂直纸面固定于A、D两个顶点，两根长直导线中的电流大小相等且方向均垂直纸面向里，此时C处的磁感应强度大小为。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁感应强度大小为（k为常量，r为该点到通电直导线的距离），若仅将D处长直导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则C处磁感应强度大小为（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．实验室经常使用的电流表是磁电式仪表，其原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱形铁芯，两者之间有可转动的线圈。极靴与圆柱形铁芯间的磁感线（部分）已画出，a、b、c和d为磁场中的四个点，左、右两侧通电导线中的电流方向已标出。下列说法正确的是（ ）
A．极靴与圆柱形铁芯间的磁场是匀强磁场
B．c、d两点的磁感应强度方向相同
C．图示左侧通电导线受到的安培力向上
D．因为磁感线是闭合的，所以有大量磁感线通过圆柱形铁芯
10．a、b两电学元件的伏安特性曲线如图甲所示，图线的交点已在图中标出。若把元件a、b串联，并在其两端加上电压，如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．此时元件a的电阻大于
B．此时元件a两端的电压小于
C．此时流过元件b的电流小于
D．此时流过元件b的电流比流过元件a的电流大
11．如图所示，表头的量程为，表盘均匀划分为30个小格，表头的内阻是电阻的29倍，电阻是的30倍，下列说法正确的是（ ）
A．将接线柱1、2串联接入电路时，该装置可视为电流表，每一小格表示
B．将接线柱1、2串联接入电路时，该装置可视为电流表，每一小格表示
C．将接线柱1、3并联接入电路时，该装置可视为电压表，每一小格表示
D．将接线柱1、3并联接入电路时，该装置可视为电压表，每一小格近似为
12．如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，不考虑带电粒子受到的重力，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子可能从B点射出
B．若粒子垂直BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为
C．若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为
D．若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。
（1）正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为______mm。
（2）连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至______。（填“左端”或“右端”）
（3）用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，用电流表和电压表测得金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率为=______。（用题中所给物理量的字母表示）
14．（8分）我国在锂电研发方面处于全球领先水平。罗同学正在测量一节三元锂电池的电动势和内阻，该电池标称的电动势为3.6V，内阻小于0.5Ω，罗同学设计的测量电路如图甲所示，已知保护电阻的电阻值。
（1）在图甲中，②应为______（填“电压”或“电流”）表，为了减小实验误差，①应与②的______（填“A”或“B”）接线柱连接。
（2）该同学正确选择实验器材，正确连接电路，实验时多次调节滑动变阻器滑片的位置，根据记录的电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出U-I图像如图乙所示。该三元锂电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留两位小数）
15．（8分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，空间中存在磁感应强度大小、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）导体棒受到的安培力的大小；
（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数的最小值。
16．（8分）如图甲所示的电路中，A、B间电压恒定，，，为非线性元件，其伏安特性曲线如图乙所示，电压表示数，电流表和电压表均为理想电表。求：
（1）此时的阻值；
（2）电流表示数I。
17．（14分）如图所示，电源的电动势和内阻恒定不变，电阻，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关S，待电路稳定时，电压表示数，电流表示数，调节滑动变阻器的滑片P，电路再次稳定时，电压表示数，电流表示数，求：
（1）电源的电动势E和内阻r；
（2）滑动变阻器的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电源消耗的最大功率．
（3）滑动变阻器的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，滑动变阻器消耗的最大功率。
18．（16分）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，在的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小未知CD是关于x轴对称的光滑绝缘圆弧轨道，该圆弧轨道与y轴相切于O点，圆心角，一个质量为m、电荷量为的粒子从y轴上半轴的A点垂直y轴射入第一象限且恰好无碰撞地从C点进入圆弧轨道，随后经匀强磁场Ⅱ偏转一次后再次回到A点，圆弧轨道的半径为R，取，，不计带电粒子所受的重力。求：
（1）带电粒子射入磁场的速度大小v；
（2）带电粒子运动到O点时，圆弧轨道对带电粒子的弹力大小；
（3）匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小B；
（4）带电粒子从A点出发到再次回到A点的过程中，在匀强磁场Ⅰ和匀强磁场Ⅱ中的运动时间之比。
高二阶段性诊断测试
物理参考答案
1．C【解析】控制电视、空调的遥控器使用的是红外线，选项A错误；银行、商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是紫外线，选项B错误；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线，选项C正确；智能手机、老年机发射与接收信号使用的都是无线电波，选项D错误。
2．C【解析】电源的电动势反映了其他形式的能量转化为电能本领的大小，选项C正确、A错误；电池正、负极间的电压小于或等于电源电动势，选项B错误；根据电动势的定义式可知，电池工作时，每“搬运”1C的电荷通过电池，非静电力做的功为1.5J，即电池把1.5J的太阳能转化为电能，选项D错误。
3．D【解析】通电导线置于磁场中某处，若不受磁场力，不能确定此处的磁感应强度为零，选项A错误；将小磁针放在磁场中某处，小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向，选项D正确；磁感应强度的方向与置于该处的通电导线受到的安培力方向的关系由左手定则确定，选项B错误；磁感应强度根据比值法定义，但其反映的是磁场自身的性质，与F、IL均无关，选项C错误。
4．A【解析】根据安培定则可以知道通电导线所处位置的磁场方向水平向右，结合左手定则可知，通电导线受到的安培力方向竖直向上，选项A正确，选项B、C、D均错误。
5．B【解析】电动机匀速提升重物时输出的功率，选项A错误；电动机的热功率，选项C错误；流经电动机的电流，选项D错误；根据，得，选项B正确。
6．B【解析】任取一横截面分析，在时间t内通过该横截面的电荷数量，对应的电荷量，根据电流定义式可知，选项B正确。
7．C【解析】对带正电粒子受力分析可知，匀强磁场的方向垂直纸面向里，选项A错误；根据几何关系有，，选项C正确、B错误；若小球运动过程中磁场突然消失，粒子做匀变速曲线速运动，选项D错误。
8．A【解析】初始时A、D两处的长直导线在C处产生的磁场磁感应强度大小相等，设为，根据安培定则可知A、D两处的长直导线在C处产生的磁场方向的夹角为60°，根据矢量的合成可知，若将D处长导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则A、D两处的长直导线在C处产生的磁场方向的夹角为120°，根据矢量的合成可知，C处磁感应强度大小，选项A正确，选项B、C、D均错误。
9．BD【解析】极靴与圆柱间的磁场大小、方向并非总是相同，不是匀强磁场，选项A错误；c、d两点的磁感应强度方向相同，选项B正确；根据左手定则可知，图示左侧通电导线受到的安培力向下，选项C错误；因为磁感线是闭合的，所以有大量磁感线通过圆柱形铁芯，选项D正确。
10．AC【解析】根据伏安特性曲线可知，当a、b两电学元件两端的电压均为时，两者的电阻均为，当a、b两端的电压小于时，b的阻值不变，a的阻值变大，选项A正确；由于此时a的阻值大于b的阻值，此时元件a两端的电压大于，选项B错误；根据欧姆定律可知，此时电路中的电流，选项C正确；根据串联电路的特点可知，流流过元件b的电流等于流过元件a的电流，选项D错误。
11．BD【解析】将接线柱1、2串联接入电路时，该装置可视为电流表，若流过表头G的电流为，流过的电流为，则此时的量程为，每一小格表示，选项B正确、A错误；若将接线柱1、3并联接入电路时，该装置可视为电压表，此时的量程为，每一小格表示，选项D正确、C错误。
12．BC【解析】带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，根据左手定则可知，粒子向下偏转，由于BC边的限制，粒子不能达到B点，选项A错误；若粒子垂直BC边射出，根据几何关系可知，粒子做匀速圆周运动的半径，选项B正确；若粒子从C点射出，根据几何关系有，解得，粒子运动轨迹对应的圆心角为，粒子在磁场中运动的时间，选项C正确；若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，轨迹半径越大，粒子运动轨迹的圆心角相同，其在磁场中运动的时间相同，选项D错误。
13．（1）2.095（2.094~2.097均正确）（2分）
（2）左端（2分）
（3）（2分）
【解析】（1）螺旋测微器的精确值为0.01mm，金属丝直径。
（2）滑动变阻器采用分压式接法，闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑至最左端。
（3）根据电阻定律，金属丝的横截面积，综合可得金属丝的电阻率。
14．（1）电流（2分）A（2分）
（2）3.72（2分）0.30（3分）
【解析】（1）电表②串流在电路中，应为电流表；为了减小实验误差，电表②应采用内接法（相对滑动变阻器而言电流表内接，相对电源来说电流表是外接法），即电表①应与电表②的接线柱A连接。
（2）根据闭合电路的欧姆定律，结合题图有，结合题图乙可知，该三元锂电池的电动势，题图乙的斜率，解得。
15．解：（1）根据闭合电路欧姆定律可知，通过导体棒的电流
（2分）
导体棒受到的安培力大小为
（1分）
解得（1分）
（2）对导体棒受力分析，根据受力平衡有
（2分）
根据题意有
（1分）
解得。（1分）
16．解：（1）根据欧姆定律可知，流过的电流
（2分）
根据串联电路的电流特点可知，结合的伏安特性曲线可知，此时两端的电压（1分）
根据欧姆定律有
。（1分）
（2）根据串联电路的电压特点可知
（1分）
根据欧姆定律可知，流过的电流
（1分）
电流表测量的是干路电流，根据并联电路的电流特点有
（1分）
解得。（2分）
17．解：（1）根据闭合电路欧姆定律有
（1分）
（1分）
解得（1分）
。（1分）
（2）电源消耗的功率
（1分）
根据闭合电路欧姆定律有
（1分）
则时，干路中的电流最大，电源消耗的功率最大
（1分）
。（1分）
（3）滑动变阻器消耗的功率
（1分）
结合闭合电路欧姆定律有
（2分）
根据数学知识可知，当（或）时滑动变阻器消耗的功率最大（1分）
解得。（2分）
18．解：（1）带电粒子从A点运动到C点的过程中，设小球做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有（2分）
根据牛顿第二定律有
（1分）
解得。（1分）
（2）带电粒子运动到O点时，根据牛顿第二定律有
（2分）
解得.（1分）
（3）设带电粒子在匀强磁场Ⅱ中做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有
（2分）
根据牛顿第二定律有
（1分）
解得。（1分）
（4）设带电粒子在匀强磁场Ⅰ中的运动时间为，在匀强磁场Ⅱ中的运动时间为，
则（1分）
（2分）
解得。（2分）