2024宁夏育才中学高二上学期11月期中物理试题含解析

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（试卷满分 100 分，考试时间为 100 分钟）
一、选择题（共16道小题，共52分。其中1~12题为单选，每题3分；13~16题为多选，每题4分，漏选得2分，多选或错选不得分。）
1. 某学习小组想要测量电动车蓄电池的路端电压（蓄电池额定电压为36V）。实验室可提供的电压表最大量程为0~15V，不满足电压测量需求。小组同学讨论后决定利用电阻箱将该电压表改装成量程为0~45V的新电压表，已知量程为0~15V电压表的内阻RV=15kΩ，以下操作正确的是（ ）
A. 选择电路图甲进行改装，将R1的阻值调至15kΩ
B. 选择电路图甲进行改装，将R1的阻值调至30kΩ
C. 选择电路图乙进行改装，将R2的阻值调至15kΩ
D. 选择电路图乙进行改装，将R2的阻值调至30kΩ
2. 在探究影响导体电阻与其影响因素的定量关系时，某同学按如图所示的电路进行了实验研究，其中导体a与b只是长度不同，a与c只是粗细不同，a与d只是材料不同，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A. 此电路缺少电流表，所以无法研究定量关系
B. a与b相比，导体越长，电压表示数越大
C. a与c相比，导体越粗，电压表示数越大
D. a与d相比，电压示数越大，表明该种材料的导电性能越好
3. 多用电表在测量通过小灯泡的电流时，应选择下图中的哪种连接方式？（ ）
A. B. C. D.
4. 电动自行车具有快捷、环保的优势，已经成为人们出行的重要交通工具。某品牌电动自行车的电动机额定电压为36V，额定电流为6A，额定输出功率为180W，电动机的内电阻为（ ）
A. 7.2B. 6.0C. 5.0D. 1.0
5. 如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V（电压表为理想电压表）；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（ ）
A. 1ΩB. 2ΩC. 3ΩD. 4Ω
6. 如图所示，a、b、c是直角坐标系平面内以坐标原点O为圆心的圆周上的三个点，且三点分别位于y轴的正半轴、负半轴及x轴的负半轴上，有两根平行通电长直导线分别通过a、b两点，电流大小相等，方向分别垂直纸面向外、向里（图中为直导线截面图），坐标原点O处的磁感应强度大小为B。若把a点的电流移到c点，方向仍垂直纸面向外，则O点处的磁感应强度大小为（ ）
A. 0B. C. D.
7. 把一根通电硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧线，导线中的电流方向由b到a，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，俯视看，导线在安培力的作用下先顺时针转动，转过一个小角度后，接着边转动边向下移动，虚线框内有产生以上弧形磁感线的场源，下列符合要求的是（ ）
A. B.
C D.
8. 如图所示，质量为、长度为的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂在、点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为。则（ ）

A. 金属棒中的电流方向由指向
B. 金属棒所受安培力的方向垂直于平面向上
C. 金属棒中的电流大小为
D. 每条悬线所受拉力大小为
9. 如图所示，在MNQP所围的区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，质量和电荷量都相等（电性可能不同）的带电粒子a、b，c以不同的速率从O点沿纸面并垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的运动轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力及带电粒子间的相互作用，下列说法中正确的是（ ）
A. 射入磁场时粒子a的速率最小
B. 粒子a带负电，粒子b、c带正电
C. 粒子a在磁场中运动的周期最小
D. 粒子c在磁场中运动的时间最长
10. 下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是（ ）
A. 开关S闭合稳定后，线圈N中
B. 磁铁向铝环A靠近，铝环A中
C. 金属框从A向B运动，金属框中
D. 铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R中
11. 甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲中增大交流电的频率可增大粒子的最大动能
B. 图乙中可以判断出通过R的电流方向为从a到b
C. 图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是
D. 图丁中在分析同位素时，半径最大的粒子对应质量也最大
12. 如图所示，边长为L正方形金属线框abcd从某一高处由静止释放，在下落过程中经过一个有水平边界、宽度为L的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，已知ab边进入磁场时线框刚好以速度v做匀速直线运动（整个下落过程中a、b始终水平），线框质量为m，电阻为R，重力加速度为g，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A. ab边进入磁场时，线框中感应电流的方向为顺时针方向
B. ab边进入磁场时，ab两端的电压为
C. 线框进入磁场时的速度大小
D. 线框穿越磁场的过程中，产生的焦耳热为mgL
13. 如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表的示数变小
B. 电流表的示数变小
C. 滑动变阻器消耗的功率变小
D. 定值电阻R消耗的功率先变大后变小
14. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为、带电量大小为的小球，以初速度沿与电场方向成45°夹角射入场区，能沿直线运动。经过时间，小球到达点（图中没标出），电场方向突然变为竖直向上，电场强度大小不变。已知重力加速度为，则（ ）
A. 小球一定带正电
B. 时间内小球可能做匀变速直线运动
C. 匀强磁场的磁感应强度为
D. 电场方向突然变为竖直向上，则小球做匀加速直线运动
15. 下列甲、乙、丙、丁四幅图是法拉第电磁感应现象中产生感应电流的几种情况，根据已经学过的知识，请判断下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中当磁场均匀增大，线圈中感应电动势均匀增大
B. 乙图中线圈放置于垂直于纸面向里的磁场中，导体棒向右运动过程中，导体棒电流方向为由到
C. 丙图在条形磁铁极向下插入螺旋管的过程中，电容器上极板带负电
D. 丁图在向右匀速运动中，金属圈中将产生逆时针方向电流
16. 如图所示，一根足够长光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为37°，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为，重力加速度大小为，，下列说法正确的是（ ）
A. 小环带正电
B. 小环滑到P处时的速度大小
C. 当小环的速度大小为时，小环对杆没有压力
D. 当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离
二、实验题（共2道小题，共16分。）
17. 某研究小组设计了一个实验方案，粗测滑动变阻器电阻丝的电阻率，实验步骤如下：
（1）如图甲所示，滑动变阻器的瓷筒上紧密缠绕着单层电阻丝，测量出瓷筒外管直径D及瓷筒上电阻丝缠绕的总宽度l；
（2）测得n匝电阻丝缠绕后的宽度为x，则电阻丝直径d=________；
（3）由于d<（4）已知该滑动变阻器阻值较小，但铭牌模糊，通过如图乙所示电路来测量其最大电阻，请把剩余的连线补充完整______。
（5）闭合开关得到电压表示数U，电流表示数I；
（6）可以估算出电阻丝的电阻率________（用x，n，D，U，I，l表示）；
（7）电阻丝表层涂有绝缘漆，则因绝缘漆的存在使得电阻率的测量值________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）
18. （1）某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。
①甲同学用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为______mA；若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为______Ω。
②乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是______（填字母代号）。
A.将红表笔和黑表笔短接
B.把选择开关旋转到“×100Ω”挡
C.把选择开关旋转到“×1Ω”挡
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
（2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。
①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字）
②一位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是______。
A.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出内阻大于真实值
三、计算题（共3道小题，要求书写规范，有必要文字表述才能得满分，共32分）
19. 饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，发生电磁感应，产生电信号，其原理可简化为如图所示。设线圈的匝数为1000匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图所示的规律变化，（垂直纸面向里为正），
（1）请你判定0~0.1s时间内，流经电阻R的电流方向
（2）求0~0.1s时间内，电阻R产生的焦耳热；
（3）求0.1~0.4s时间内，通过电阻R的电荷量。
20. 如图所示，两根足够长、电阻不计且相距m的平行金属导轨固定在倾角的绝缘斜面上，顶端接有一盏额定电压为V的小灯泡（电阻恒定），两导轨间有一磁感应强度大小为T、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。今将一根长为L、质量kg、电阻Ω的金属棒垂直于导轨放置，在顶端附近无初速度释放，金属棒与导轨接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数。已知金属棒下滑m后速度稳定，且此时小灯泡恰能正常发光，重力加速度g取，，。求：
（1）金属棒稳定下滑时的速度大小；
（2）从开始下滑到稳定过程中，流过灯泡的电荷量；
（3）金属棒从开始下滑到稳定过程中，金属棒产生的焦耳热。
21. 如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向外的匀强磁场，一质量为m，带电量为+q的粒子（重力不计）经过电场中坐标为（4L，L）的P点时的速度大小为v0。方向沿x轴负方向，然后以与x轴负方向成45°角进入磁场，最后从坐标原点O射出磁场求：
（1）匀强电场的场强E的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）粒子从P点运动到原点O所用的时间。