四川省泸县第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷(含答案)

这是一份四川省泸县第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A.带电小球都能看成点电荷B.元电荷的电量就是1C
C.电磁波可以传递信息D.能量是守恒的，所以我们无需节能
2．如图，电阻串联在电路中，已知，，，两端的电压分别为，通过的电流分别为，则( )
A.B.C.D.
3．如图所示，将一个小电动机接在电路中。正常工作和将电动机短时间卡住时，测得电动机两端的电压和流过电动机的电流如下表所示。下列说法正确的是( )
A.电动机线圈电阻为120Ω
B.正常工作时，电动机消耗的电功率
C.正常工作时，电动机发热的功率
D.正常工作时，电动机对外做功的功率
4．如图甲所示是手机无线充电工作原理图，送电线圈接入如图乙所示交变电流，受电线圈未与手机连接，则( )
A.当时，受电线圈中磁通量最大
B.当时，cd端电压最大
C.增大送电和受电线圈的间距，cd端电压频率改变
D.增大送电和受电线圈的间距，ab与cd端电压之比不变
5．如图所示，水平放置的圆形闭合铜线圈沿着固定的条形磁铁的竖直轴线自由下落，则在它穿过条形磁铁的过程中( )
A.线圈中感应电流的方向从上向下看先顺时针再逆时针
B.线圈中感应电流方向没有改变
C.线圈所受的安培力先竖直向上，再竖直向下
D.线圈先有扩大的趋势，再有缩小的趋势
6．某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器增加时，图中各电表的示数变化情况是( )
A.增大，不变，增大B.增大，减小，增大
C.增大，增大，减小D.增大，不变，减小
7．用如图所示的装置检测环境的光线强度，是固定电阻，是光敏电阻（光照强度变强时光敏电阻阻值变小）。在两点连接一个检流计，检流计的电流由A点流入时指针向左偏，由B点流入时指针向右偏，开关S闭合后当光照合适时，检流计的指针指向中间的零刻度，（电源内阻不计），以下说法正确的是( )
A.若检流计指针向左偏，说明室内光照强度过高
B.若检流计指针向左偏，说明室内光照强度过低
C.若检流计指针向左偏，可把电阻调大，检流计指针再次指中间
D.若检流计指针向左偏，可把电阻调小，检流计指针再次指中间
二、多选题
8．如图所示，边长为0.64m的正方形内有磁感应强度的匀强磁场，方向垂直于纸面向外。在正方形中央处有一个点状的放射源P，它在纸面内同时向各个方向均匀连续发射大量同种粒子，该种粒子速度大小为，比荷。不考虑粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是( )
A.粒子在磁场中运动的最短时间为
B.粒子在磁场中运动的最长时间为
C.正方形边界上有粒子射出的区域总长为1.6m
D.稳定后单位时间内射出磁场的粒子数与单位时间内粒子源发射的总粒子数之比为1:2
9．如图（a）所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R的电阻。垂直导轨平面存在变化规律如图（b）所示的匀强磁场，时磁场方向垂直纸面向里。在到的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L处；时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则( )
A.在时，金属棒受到安培力的大小为
B.在时，金属棒中电流的大小为
C.在时，金属棒受到安培力的方向竖直向上
D.在时，金属棒中电流的方向向右
10．光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理如图所示，绝缘轻质弹簧下悬挂线圈，虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场；弹簧末端通过刚性细杆与小平面镜连接，平面镜可绕轴自由转动。当线圈中无电流时入射光线在小平面镜上的反射光线逆向返回，若在线圈中通入微小电流I，稳定后，线框竖直移动距离，PQ上的反射光斑偏离O点，通过读取反射光斑偏离的圆弧长S可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k，磁场磁感应强度大小为B，线圈的匝数为N、沿水平方向的长度为L，细杆的长度为s，光屏PQ的半径为r且圆心在小平面镜处，已知。设ab始终未进入磁场，cd始终未离开磁场。下列说法正确的是( )
A.若线框通入顺时针方向电流，则PQ上的反射光斑将上移
B.若入射光不变，小平面镜绕轴转动θ角，则其反射光线转过的角度也为θ
C.若线框通入顺时针方向微电流I，则反射光斑在PQ上偏移的弧线长度为
D.若线框通入顺时针方向微电流I，则反射光斑在PQ上偏移的弧线长度为
三、实验题
11．某同学要测量量程为电压表的内阻，步骤如下：
（1）先用多用电表的欧姆挡粗测该电压表的内阻值，选择开关拨至“×100”挡，表盘示数如图甲所示，则阻值约为_______。若将欧姆表换一个电动势相同，但内阻变大的电池，重新欧姆调零后测量该电压表内阻，其测量结果_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（2）该同学改用如图所示电路测量电压表内阻，实验过程如下：
A.按电路图正确连接好电路，将滑动变阻器的滑动头移到最左端
B.闭合开关和并调节，使电压表的指针指到满刻度
C.保持开关闭合以及滑动变阻器的滑动头位置不变，断开，调整电阻箱的阻值，使电压表的指针指到满刻度的
D.读出此时电阻箱的阻值
① 若电阻箱为，则_______；
② 用上述方法得到电压表内电阻的测量值_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
③ 若实验中测得的结果，要将这个电压表改装成量程为的电压表，则应串联一个阻值为_______的定值电阻；
④ 为了使上述根据计算后改装的电压表能更准确地测量电压，下面做法中可行的是（填写选项前的序号）( )
A.在旁边再串联一个比小得多的电阻
B.在旁边再串联一个比大得多的电阻
C.在两端再并联一个比小得多的电阻
D.在两端再并联一个比大得多的电阻
12．某实验小组准备用铜片和锌片作为2个电极插入苹果制成水果电池，探究电极间距、电极插入深度对水果电池的电动势和内阻的影响。实验小组在市场上购买了品种、大小和成熟程度几乎相同的苹果，成员设计了两个方案测量苹果电池的电动势E和内阻r，电路原理如下图所示。实验室可供器材如下：
电压表V（0~3V，内阻约3kΩ；0~15V，内阻约15kΩ）；
电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω；0~3A，内阻约0.025Ω）；
微安表G（量程200μA；内阻约1000Ω）；
滑动变阻器（额定电流2A，最大阻值100Ω），电阻箱（最大阻99999Ω），开关、导线若干。
（1）查阅资料知道苹果电池的电动势约为1V，内阻约为几kΩ，经过分析后发现方案A不合适，你认为方案A不合适的原因是_______（多选题）。
A.滑动变阻器起不到调节的作用B.电流表几乎没有示数
C.电压表分流明显导致测量误差偏大D.电压表示数达不到量程的三分之一
（2）实验小组根据方案B进行实验，根据数据作出图象，已知图象的斜率为k，纵轴截距为b，微安表内阻为，可求得被测电池的电动势______，内电阻______。
（3）改变电极间距、电极插入深度重复实验，测得数据如图所示。
（3）分析以上数据可知电极插入越深入，水果电池内阻越_____，电极间距越大，水果电池内阻越_____。
四、计算题
13．如图所示，M为一线圈电阻的电动机，，电源电动势。当闭合，断开时，理想电流表的示数，当开关也闭合时，理想电流表的示数为，求：
（1）开关都闭合时，通过电阻R的电流；
（2）开关都闭合时，电动机的输出功率。
14．在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示，不计粒子重力，求：
（1）粒子经过N点的速度v；
（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（3）粒子从M点运动到P点的总时间t。
15．如图所示，水平面被竖直线分为左右两部分，左部分光滑，范围足够大，上方存在水平向右的匀强电场。右部分粗糙，一质量为、长为、下表面绝缘且粗糙的质量均匀的直金属棒置于水平面上，A端距的距离为。给棒一个水平向左的初速度末棒的A端与分界线上的质量的金属块（可视为质点）碰后粘在一起且电荷量均匀分布在L上，金属棒和金属块碰撞时间极短，碰后棒的A端刚好进入电场，且进入电场的过程中棒的加速度变为原来的一半，取重力加速度。求：
（1）棒与粗糙水平面的动摩擦因数；
（2）匀强电场的场强E的大小；
（3）金属棒进入电场的最远距离。
参考答案
1．答案：C
解析：A.只有当带电小球之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电小球的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电小球才能看成点电荷，故A错误；
B.元电荷的电量是，故B错误；
C.电磁波可以传递信息，故C正确；
D.能量守恒的，但能源不是守恒的，我们应当节约能源，而不是节约能量，故D错误。
故洗C。
2．答案：A
解析：AB.电阻、串联在电路中，通过它们的电流相等，即，故A正确，B错误；
CD、根据串联分压规律可知，故CD错误。
故选A。
3．答案：B
解析：A.当扇叶被卡住，电动机不转、为纯电阻电路，根据欧姆定律可知，故A错误；
B.正常工作时，电动机消耗的电功率，故B正确；
C.正常工作时，电动机发热的功率，故C错误；
D.正常工作时，电动机对外做功的功率，故D错误；
故选B。
4．答案：B
解析：当时，送电线圈中电流为零，通过受电线圈的磁通量为零，A错误；当时，送电线圈中电流为零，但送电线圈的电流变化率最大，根据自感电动势，可知感应电动势最大，则cd端电压最大，B正确；cd端电压的频率等于送电线圈接入的交变电流的频率，与送电和受电线圈的间距无关，所以增大送电和受电线圈的间距，不会改变cd端电压的频率，C错误；增大送电和受电线圈的间距，会使通过受电线圈的磁通量减少，从而导致通过送电和受电线圈的磁通量不相等，在匝数和线圈直径不变的情况下，产生的感应电动势会发生变化，因此ab与cd端电压之比发生变化，D错误。
5．答案：A
解析：AB.由图示可知，在线圈下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在线圈靠近磁铁时，穿过圆环的磁通量变大，感应电流产生的磁场阻碍磁通量的增加，感应电流的磁场方向向下，从上向下看感应电流方向为顺时针;在线圈远离磁铁时穿过圆环的磁通量减小，感应电流产生磁场的阻碍磁通量的减小，感应电流的磁场方向向上，从上向下看线圈产生逆时针方向的电流，故B错误，A正确；
C.由“来拒去留”可知，感应电流总是阻碍线圈间的相对运动，在线圈靠近磁铁的过程中为阻碍线圈的靠近，磁铁对线圈的作用力竖直向上，在线圈穿过磁铁远离磁铁的过程中，为阻碍线圈的远离，磁铁对线圈的作用力竖直向上，则在整个过程中，磁铁对线圈的作用力始终竖直向上，故C错误；
D.线圈在下落过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，由“增缩减扩”可知，线圈先有缩小的趋势，再有扩大的趋势，故D错误。
故选A。
6．答案：D
解析：不考虑变压器的输入电压随负载变化，即变压器原线圈的输入电压不变，根据可知，变压器副线圈的输出电压即示数不变；因为住户的用电器均为并联，所以用电器增加时，用户的总电阻变小，由可知，副线圈的电流即示数变大，而由，可知即示数减小；由理想变压器的关系，可知原线圈的电流即示数变大。故选D。
7．答案：B
解析：AB.若检流计指针指向零刻度，说明电桥平衡。两点电势相等。此时，，，则，若光照强度过高，阻值减小。变大，变小，A点电势降低，电流从B点流向A点，检流计右偏；若光照强度低，阻值变大。变小，变大，A点电势升高、电流从A点流向B点，检流计左偏。故A错误，B正确；
CD.由，检流计指针向左偏，变大，可调大，或调小，使检流计再次指中间。故C、D均错误。
故选B。
8．答案：ABC
解析：
9．答案：BC
解析：由图（b）得内，图线斜率的绝对值，感应电动势恒定，为，感应电流恒定，为，联立可得，故B正确；当时，，金属棒所受安培力为，联立可得此时安培力为，故A错误；由楞次定律可知内，通过金属棒的电流方向水平向左，由图(b)得，当时，磁场方向垂直于纸面向外，由左手定则判断可得，此时金属棒所受安培力方向竖直向上，C正确；由图(b)得，当时，磁场方向垂直于纸面向外，金属棒处于下落状态，由右手定则得金属棒中电流方向水平向左，D错误。
10．答案：AD
解析：当在线圈中通入顺时针方向的微小电流为I时，cd边受到的安培力向下，线圈中向下移动，则PQ上的反射光斑将上移。设此时细杆转动的弧度为θ，则反射光线转过的弧度为2θ。根据胡克定律有：，得：，因为，所以有，，，，联立可得：。
11．答案：（1）2.2；不变（2）①2.3②大于③1.6④D
解析：（1）欧姆表读数为；欧姆表电动势不变，内阻改变，通过欧姆调零后不影响测量结果。
（2）①断开开关，并联部分电压不变，电压表指针指到满刻度的，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻变为原来的，故；
②当断开开关，电压表支路的总电阻增大，则并联部分的总电阻增大，并联部分的电压增大，为了使电压表的指针指到满刻度的，电阻箱的电阻也偏大，故最终得到电压表内电阻的测量值大于真实值；
③改装前后电压表满偏的电流是相等的，则根据欧姆定律有，解得；
④因为电压表内阻测量值偏大，改装电压表时，串联电阻阻值偏大，用改装后的电阻测电压时，所测电压偏小，为准确测电压，应减小串联电阻阻值，可以减小串联电阻阻值或在串联电阻两端并联一个比该电阻大得多的电阻，选D。
12．答案：（1）ABD（2）；（3）小；大
解析：（1）A.滑动变阻器最大阻值只有100Ω，而苹果电池的内阻约为几kΩ，则滑动变阻器起不到调节的作用，选项A正确；
B.电路中电流只有不到1mA，则电流表几乎没有示数，选项B正确；
C.电压表内阻远大于滑动变阻器的电阻，电压表的分流不明显，选项C错误；
D.使用量程为0~3V的电压表，电压表示数达不到量程的三分之一，选项D正确。
故选ABD。
（2）由电路可得
解得
则
解得
（3）分析1、3两组数据可知电极插入越深，水果电池内阻越小；分析1、2两组数据可知，电极间距越大，水果电池内阻越大。
13．答案：（1）0.5A（2）28.75W
解析：（1）根据闭合电路欧姆定律可知
代入数据解得电源内阻为
开关也闭合时，则电源内阻上的电压为
路端电压为
通过电阻R的电流为
（2）开关都闭合时，通过电动机的电流为
电动机两端的电压为12V，则电动机的输出功率为
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）运动轨迹如图所示：
设粒子过N点时速度v，有
所以
（2）粒子在磁场中以为圆心做匀速圆周运动，半径为，有
故
（3）由几何关系得
粒子在电场中运动的时间，有
所以
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
设粒子在磁场中运动的时间，有
得
粒子从M点运动到P点的总时间
15、
（1）答案：0.05
解析：本题考查金属棒在电场中的运动。
金属棒2 s内的位移
解得，
由牛顿第二定律
得
（2）答案：5 N/C
解析：由题意知，棒进入电场过程中加速度变为原来的一半，棒受到向右的增加的电场力和减少的摩擦力相等。设棒A端进入电场的距离为x，则有
解得
（3）答案：2 m
解析：设棒A端到达时的速度大小为，
由，可得，
棒与金属块碰撞过程动量守恒，有，
解得
棒进入电场过程中，有，其中
B端恰进入电场时的速度
加速度满足
所以金属棒速度减为零时，有
解得
则金属棒进入电场的最远距离为
电压U/V
电流I/A
扇叶被卡住（短时间）
5.4
0.27
正常工作时
6.0
0.05
序号
电极插入深度h/cm
电极间距d/cm
电动势E/V
内阻r/Ω
1
4
2
1.016
5981
2
4
4
1.056
9508
3
2
2
1.083
11073