辽宁省大连市滨城高中2022-2023学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份辽宁省大连市滨城高中2022-2023学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、正确理解物理概念和规律是学习物理的前提条件，关于物理概念和规律的理解，下列说法正确的是( )
A.电动势的大小等于在电源内部电场力把单位正电荷从负极送到正极所做的功
B.设电源的电动势为E、路端电压为U，总电流为I，由电源的输出功率可知，随I的增大而减小
C.安培力F的方向一定垂直于磁感应强度B的方向，但是磁感应强度B的方向可以不垂直于电流Ⅰ的方向
D.闭合回路的磁通量变化越大，回路产生的感应电动势越大
2、如图（a），圆形金属框内有如图（b）所示周期性变化的磁场（规定垂直纸面向里为磁场的正方向），导线上c、d间接有定值电阻R，则流过电阻R的电流随时间变化的图象正确的是( )
A.B.
C.D.
3、如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是( )
A.磁铁在A、E两处的重力势能相等
B.磁铁从A到D的过程中，圆环对桌面的压力小于圆环受到的重力
C.磁铁从D到E的过程中，从上往下看，圆环中感应电流方向为顺时针方向
D.磁铁从D到E的过程中，圆环受到的摩擦力方向水平向右
4、在如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略，C为一平行板电容器，闭合开关S，给电容器充电，当电路中电流稳定之后，下列说法正确的是( )
A.保持开关S闭合，把滑动变阻器的滑片向上滑动，电流表的示数变大，电压表的示数变小
B.开关S闭合后，若刚好有一带电油滴Р静止在电容器两平行板之间，则开关断开后，油滴将向下运动
C.保持开关S闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，中有由a到b的电流
D.断开开关S，将滑动变阻器的滑片向下滑动，比值将变大
5、如图所示，通有恒定电流的、一定长度的直导线水平放置在两足够大的匀强磁场中，磁场方向如图所示，将导线在纸面内顺时针缓慢旋转180°的过程中，不考虑电磁感应的影响，关于甲、乙两种情况导线受到的安培力大小和方向的变化，下列说法正确的是( )
A.图甲导线受到的安培力大小一直在变，方向变化一次；图乙导线受到的安培力大小一直不变，方向一直在变
B.图甲导线受到的安培力大小一直在变，方向不变；图乙导线受到的安培力大小一直不变，方向一直在变
C.甲、乙两种情况导线受到的安培力大小不变，方向一直变化
D.甲、乙两种情况导线受到的安培力大小一直在变，方向不变
6、如图所示，航天器A和卫星B均在赤道平面内，它通过一根长度为L金属杆相连，在各自的轨道上以角速度ω同步绕地球做自西向东的匀速圆周运动，不计金属杆的质量，则( )
A.金属杆在地磁场中不受安培力的作用
B.安培力的方向与两物体的环绕方向相反
C.由于存在地磁场，金属杆上卫星B端的电势高于航天器A端的电势
D.若A、B所在平面处地磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场，则A、B两点间电势差的大小为
7、如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，C、D是水平线与圆周的交点，且，AO是水平半径.甲、乙两粒子从A点以不同速度沿AO方向同时垂直射入匀强磁场中，甲、乙两粒子恰好同时分别击中C、D两点，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则甲、乙两粒子的速度之比为( )
A.B.C.D.
二、多选题
8、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形盒。两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使带电粒子在通过狭缝时都能得到加速。两D形盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示。在保持匀强磁场的磁感应强度和加速电压不变的情况下，用同一装置分别对质子和氦核加速，则下列说法中正确的是( )
A.质子与氦核所能达到的最大半径比为1:2
B.质子与氦核所能达到的最大速度之比为2:1
C.质子与氦核所能达到的最大动能之比为1:1
D.加速质子、氦核时交变电压的周期之比为2:1
9、如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿的角平分线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷，则质子的速度可能为( )
A.2BkLB.C.D.
10、足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角为37°，两导轨间距为0.5m，下端接有一灯泡和一个电动机，小灯泡规格为“1V，1W”，电动机线圈电阻为0.4Ω，金属棒ab垂直导轨放置，质量为0.5kg，接入电路电阻为1Ω，与导轨间的动摩擦因数为，导轨平面所在空间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为0.8T。将金属棒ab由静止释放，一段时间后，金属棒匀速运动，灯泡恰好正常发光，不计导轨电阻，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度，则下列说法正确的是( )
A.金属棒匀速运动时通过金属棒ab的电流为
B.金属棒匀速运动的速度为8m/s
C.金属棒匀速运动时，电动机的输出功率为0.6W
D.金属棒匀速运动时，金属棒减少的重力势能大于整个回路产生的电能
三、填空题
11、为了探究感应电流产生的条件，某实验小组将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。甲同学闭合开关瞬间，发现电流计指针右偏，请写出两种能够使指针左偏的可行性办法：______；______。
四、计算题
12、老师要求同学们测出一待测电源的电动势，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻（阻值未知），电压表V（量程为、内阻很大），电阻箱R（），单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干某同学连接了一个如图所示的电路，他接下来的操作是：
a.拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置后，将接到A，闭合记录下对应的电压表示数为，然后断开；
b.保持电阻箱示数不变，将切换到B，闭合，记录此时电压表的读数（电压表的示数如图乙所示），然后断开。
（1）请你解答下列问题：
图甲所示电阻箱的读数为______Ω，图乙所示的电压表读数为______V。由此可算出定值电阻的阻值为______Ω。（计算结果保留3位有效数字）
（2）在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：
将切换到A，多次调节电阻箱，闭合，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丙所示的图象。由此可求得该电池组的电动势E，则______V。（计算结果保留3位有效数字）
13、质量为m、长度为L的金属棒MN两端由绝缘且等长轻质细线水平悬挂，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。若给金属棒中通以恒定电流，金属棒在偏离竖直方向60°角处静止，求：
（1）棒中电流的大小和方向。
（2）若已知棒中电流大小为I，方向不变，调整匀强磁场磁感应强度的大小和方向，仍使棒静止在偏离竖直方向60°角位置，求磁感应强度B的最小值以及方向。
14、如图所示，两平行光滑金属直轨道MN、位于同一水平面上，两轨道之间的距离端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、平滑连接，两半圆轨道的半径均为。直轨道的右侧虚线区域有竖直向下、磁感应强度的匀强磁场，且其右边界与重合。质量为、长度为的金属棒以某一初速度水平向右进入磁场。磁场中原来静止一个与完全相同的导体棒，两棒在磁场中始终未相撞，且出磁场前，两棒已经共速。出磁场后恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点，求：
（1）棒的初速度；
（2）从棒进入磁场到两者共速过程中，通过导体横截面的电量q。
15、如图所示，将某正粒子放射源置于原点O，其向各方向射出的粒子速度大小均为，质量均为m，电荷量均为q.在的第一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与y轴正方向相同，在的第一、二象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于平面向里.粒子离开电场上边缘时，能够到达的最右侧的位置为.最终恰没有粒子从磁场上边界离开磁场.若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次，不计粒子重力以及粒子间的相互作用.求：
（1）电场强度E；
（2）磁感应强度B；
（3）粒子在磁场中运动的最长时间.
参考答案
1、答案：C
解析：A.电动势的大小等于在电源内部非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功与所移动电荷量的比值，故A错误；
B.由电源的输出功率可知，I增大时，不一定减小，故B错误；
C.安培力F总是与磁场B方向和电流I方向决定的平面垂直，但B与I（即导线）可以垂直，也可以不垂直，通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故C正确。
D.闭合回路的磁通量变化越快，回路产生的感应电动势越大，故D错误。
故选C。
2、答案：C
解析：根据法拉第电磁感应定律
由楞次定律，每个相邻的半个周期时间段产生的感应电流大小恒定，方向相反。
故选C。
3、答案：D
解析：A.由于有部分机械能转化为电能，故在A的重力势能大于E处重力势能，故A错误。
B.A到D过程中，圆环中磁通量增加，圆环与磁铁间相互排斥，故圆环给桌面的压力大于圆环受到的重力，故B错误；
C.磁铁从D运动到E的过程中，圆环磁通量向上减少，根据楞次定律可分析出（俯视）感应电流方向为逆时针，故C错误；
D.由楞次定律的推论“来拒去留”可知，圆环中的磁通量减少，因此圆滑有向左运动的趋势，圆环不动因此D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向向右，故D正确。
故选D。
4、答案：C
解析：A.S闭合，滑动变阻器的滑片向上滑动，减小，则电路中电流增大，电流表的示数变大，电阻的电压增大，电压表的示数变大，故A错误；
B.断开开关S，电容和电量都不变，根据
得两板间电场强度不变，带电油滴所受电场力不变，油滴不动，故B错误；
C.保持开关S闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，根
可知，电容减小，电容将放电，由于电容下极板带正电，所以中有由a到b的电流，故C正确；
D.断开开关S，移动滑动变阻器，比值为，是定值，故D错误。
故选C
5、答案：A
解析：根据左手定则和安培力大小计算公式，甲图中电流转动180度过程中，安培力大小先变小后变大，方向在电流与磁场平行的位置改变一次，乙图中安培力大小始终不变，方向一直改变。
故选A。
6、答案：A
解析：A.由于A和B没有构成闭合回路，所以不会产生感应电流，因此金属杆不会受到安培力，故A正确；
B.由于A和B没有构成闭合回路，所以不会产生感应电流，两物体不受安培力的作用，故B错误；
C.地磁场的方向在赤道上空是由地理南极向地理北极，金属长绳由西向东切割磁感线，由右手定则知B端的电势低于航天器A端的电势，故C错误；
D.由于导体杆旋转切割，A、B所在平面处地磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场所以
故D错误。
故选A。
7、答案：D
解析：由题意知甲、乙两粒子的运动轨迹如图所示，则甲粒子运动轨迹所对圆心角，乙粒子运动轨迹所对圆心角，由运动时间及周期知甲、乙两粒子的比荷满足
由图知甲、乙两粒子运动的半径分别为、，由洛伦兹力提供向心力得
则
即
所以甲、乙两粒子的速度之比为
A.，与结论不相符，选项A错误；
B.，与结论不相符，选项B错误；
C.，与结论不相符，选项C错误；
D.，与结论相符，选项D正确；
8、答案：BC
解析：A.当带电粒子从D形盒中射出时速度最大，最大半径即D形盒半径，故质子与氦核所能达到的最大半径比为1:1，故A错误；
B.根据，得，则质子与氦核所能达到的最大速度之比为2:1，故B正确；
C.根据公式
可知粒子飞出D形盒的最大动能为
可得质子、氦核的最大动能为之比为1:1，故C正确。
D.根据，可得加速质子、氦核时交变电压的周期之比为1:2，故D错误。
故选BC。
9、答案：BD
解析：因质子带正电，且经过C点，其可能的轨迹如图所示，所有圆弧所对圆心角均为60°，所以质子运行半径
（，2，3…）
由洛伦兹力提供向心力得
即（，2，3…）
故选BD。
10、答案：CD
解析：A.根据右手定则可知，通过金属棒ab的电流方向为b到a，根据左手定则，金属棒ab受到的安培力沿斜面向上，根据平衡条件得
解得
A错误；
B.感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得
联立可得
B错误；
C.金属棒匀速运动时，灯泡中的电流为
则电动机的电流为
电动机的输出功率为
C正确；
D.根据能量守恒，匀速运动时，金属棒减少的重力势能等于整个回路产生的电能和金属板摩擦生热的内能之和，所以金属棒减少的重力势能大于整个回路产生的电能，D正确。
故选CD。
11、答案：断开开关;保持开关闭合，拔出线圈A（或保持开关闭合，滑片向左滑动等）
解析：甲同学闭合开关瞬间，发现电流计指针右偏，根据楞次定律可知，开关闭合的瞬间，线圈B中的磁通量增加，电流计的指针右偏，那么想让指针左偏只需减小线圈B的磁通量即可,即断开开关；保持开关闭合，拔出线圈A；保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片向左滑等均可。
12、答案：（1）20.00；2.80；5.45（2）2.86
解析：（1）电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和，为图中电阻箱的读数为；
电压表的精度为0.1V，读数应估读一位，该电压表读数为；
根据部分电路欧姆定律可得
解得的阻值约为。
（2）根据
变形得
结合图象有
解得
13、答案：（1），从N流向M
（2），方向沿绳向下
解析：（1）由平衡条件可知
得
根据左手定则可知，电流方向从N流向M。
（2）根据平行四边形定则，当安培力和绳拉力的方向垂直时有最小值，则
得
方向沿绳向下
14、答案：（1）10m/s（2）4C
解析：（1）由于棒恰好经过圆周轨道最高点，则
根据机械能守恒定律，棒从出磁场到最高点有
根据动量守恒定律，和两棒组成的系统在磁场中满足动量守恒，则
（2）对棒列动量定理有
15、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）粒子离开电场上边缘时,能够到达最右侧位置的粒子是沿x轴正方向发射的粒子,对此粒子,有,
由类平抛运动基本规律得
，
，
联立可得
（2）沿x轴正方向发射的粒子射入磁场时,有，
联立可得，
,方向与水平方向成45°斜向右上方,
根据题意知该粒子的运动轨迹恰与磁场上边界相切,其余粒子均不能达到边界,
由几何关系可知
由，得，联立可得
（3）粒子运动的最长时间对应最大的圆心角,运动轨迹经过且恰与磁场上边界相切的粒子,其轨迹对应的圆心角最大，由几何关系可知圆心角,
粒子运动的周期，