2023-2024學(xué)年上海中學(xué)高二（上）期末物理試卷含答案

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年上海中學(xué)高二（上）期末物理試卷一、單項(xiàng)選擇題（共36分，每小題3分，每題只有一個(gè)正確選項(xiàng)）1.下列物理量中，反映一段導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的是(

)A.電容 B.電勢(shì) C.電量 D.電阻2.下列有關(guān)電動(dòng)勢(shì)的說法正確的是(

)A.電源的電動(dòng)勢(shì)跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比，跟通過的電量成反比

B.電動(dòng)勢(shì)的單位跟電壓的單位一致，所以電動(dòng)勢(shì)就是兩極間的電壓

C.干電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V，表明將1C的正電荷從電源負(fù)極移到正極，通過非靜電力做功，將1.5J電能轉(zhuǎn)化為了其他性質(zhì)的能量

D.電動(dòng)勢(shì)的大小是由電源內(nèi)非靜電力的特性決定的3.下列說法正確的是(

)A.為了形象地描述磁場(chǎng)，法拉第引入了磁感線的概念

B.由E=Fq可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與試探電荷受到的電場(chǎng)力大小成正比

C.由C=QU可知，電容器的電容與加在電容器上的電壓成反比

4.在下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”的實(shí)驗(yàn)中，說法正確的是(

)A.只要將條形磁鐵往兩端連接電流表的線圈中插入，就能觀察到感應(yīng)電流

B.只要條形磁鐵旁放置一連有電流表的閉合線圈，就能觀察到感應(yīng)電流

C.只要將繞在條形磁鐵上的線圈與電流表組合成一閉合回路，就能觀察到感應(yīng)電流

D.不管線圈是否閉合，只要通過它的磁通量發(fā)生變化，就能產(chǎn)生感應(yīng)電流5.橫截面積為S的導(dǎo)線中，通有大小為I的電流，已知導(dǎo)線單位體積中有n個(gè)自由電子，每個(gè)自由電子的電荷量是e，自由電子定向移動(dòng)的速率是v，則在時(shí)間△t內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是(

)A.I△t B.nv△t C.nSv△t D.I△t6.如圖是將滑動(dòng)變阻器作分壓器用的電路，A、B為分壓器的輸出端，R是負(fù)載電阻，電源電壓為U保持恒定，滑片P位于變阻器的中央，下列判斷正確的是(

)A.空載(不接R)時(shí)，輸出電壓為U2

B.接上負(fù)載R時(shí)，輸出電壓為U2

C.負(fù)載電阻R的阻值越大，輸出電壓越低

D.接上負(fù)載R后，要使輸出電壓為U27.在一根電流隨時(shí)間均勻增加的長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍存在(

)A.恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B.恒定的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)

C.隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng) D.隨時(shí)間變化的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)8.某同學(xué)自制一電流表，其原理如圖所示。質(zhì)量為m的均勻細(xì)金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab=L1，bc=L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標(biāo)尺上的刻度。MN的長(zhǎng)度大于ab，當(dāng)MN中沒有電流通過且處于靜止時(shí)，MN與矩形區(qū)域的ab邊重合，且指針指在標(biāo)尺的零刻度；當(dāng)MN中有電流時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。MN始終在紙面內(nèi)且保持水平，重力加速度為g。下列說法中正確的是A.當(dāng)電流表的示數(shù)為零時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為mgk

B.標(biāo)尺上的電流刻度是均勻的

C.為使電流表正常工作，流過金屬桿的電流方向?yàn)镹→M

D.電流表的量程為

9.小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說法中正確的是(

)A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小

B.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=U1I2

C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=U1I10.某同學(xué)在圖中所示實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，該同學(xué)檢查接線均良好。保持開關(guān)閉合，用多用電表2.5V直流電壓擋進(jìn)行檢測(cè)。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.將多用電表紅、黑表筆分別接觸A、B，若電壓表示數(shù)幾乎為零，說明燈泡可能短路

B.將多用電表紅、黑表筆分別接觸C、D，若電壓表示數(shù)幾乎為零，說明開關(guān)可能斷路

C.將多用電表紅、黑表筆分別接觸C、D，若電壓表示數(shù)幾乎為零，說明燈泡可能斷路

D.將多用電表紅、黑表筆分別接觸E、F，若電壓表讀數(shù)接近1.5V，說明燈泡和燈泡座可能接觸不良11.2022年6月17日，我國(guó)新一代戰(zhàn)艦預(yù)計(jì)將會(huì)配備電磁軌道炮，其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示(俯視圖)裝置。兩條平行的水平軌道被固定在水平面上，炮彈安裝于導(dǎo)體棒ab上，由靜止向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道最右端剛好達(dá)到預(yù)定發(fā)射速度v，儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)存的能量恰好釋放完畢。已知軌道寬度為d，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向下，炮彈和導(dǎo)體桿ab的總質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力為重力的k(k<1)倍，儲(chǔ)能裝置輸出的電流為I，重力加速度為g，不計(jì)一切電阻、忽略電路的自感。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.電流方向由a到b

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為mv2+2Lkmg2LId

C.整個(gè)過程通過ab的電荷量為IL12.如圖電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=8V，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R1=9Ω，R2=10Ω，R3=5Ω；滑動(dòng)變阻器R4的取值范圍為0～15Ω。閉合開關(guān)SA.R4=0時(shí)，定值電阻R1消耗的功率最大，為2W

B.R4=5Ω時(shí)，電源內(nèi)阻消耗的功率最小，為0.5W

C.R4=10Ω時(shí)，R13.運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受到的力稱為______力；發(fā)現(xiàn)磁能產(chǎn)生電流的物理學(xué)家是______。14.等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則另一支路MLN受到的安培力的大小為______，整個(gè)回路受到的安培力大小為______。15.兩個(gè)帶正電的粒子，以相同大小的速率在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知它們的質(zhì)量之比為m甲：m乙=2：1、帶電荷量之比為q甲：q乙=1：3，則甲、乙圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為R甲：R乙=16.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，R1為一定值電阻、R2為一滑動(dòng)變阻器，電流表A1，A2的示數(shù)分別記為I1，I2。開關(guān)S閉合時(shí)，一帶電油滴P恰好能靜止在平行金屬板之間。若將滑動(dòng)變阻器R2的滑片向b端移動(dòng)，則|ΔI1|______|ΔI2|(填“<”、“>三、綜合題（本大題共4小題，共48分）17.利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻(圖甲)，要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。

(1)現(xiàn)有電流表(0?0.6A)，開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：

A.電壓表(0?15V)

B.電壓表(0?3V)

C.滑動(dòng)變阻器(0?50Ω?)

D.滑動(dòng)變阻器(0?500Ω)

實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______(選填相應(yīng)器材前的字母)。

(2)某同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖乙坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出U?I圖線。序號(hào)123456電壓U(V)1.451.401.301.251.201.10電流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480(3)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)電阻r=______Ω(均保留兩位有效數(shù)字)。18.如圖甲所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置：

(1)如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計(jì)指針將______(填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)；

(2)連好電路后，并將A線圈插入B線圈中后，若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，變阻器的滑片應(yīng)______(填“向左”或“向右”)移動(dòng)；

(3)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況如圖乙(1)所示，即電流從電流表G的左接線柱進(jìn)時(shí)，指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，則圖乙(2)中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是向______(填“上”或“下”)；圖乙(4)中的條形磁鐵下端為______(填“N”或“S”)極。19.如圖所示，電解槽A和電爐B并聯(lián)后接到電源上，電源內(nèi)阻r=1Ω，電爐電阻R=19Ω，電解槽電阻r′=0.5Ω.當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電爐消耗功率684W；S1、S2都閉合時(shí)電爐消耗功率475W(電爐電阻可看作不變).試求：

(1)電源的電動(dòng)勢(shì)；

(2)S1、S2都閉合時(shí)，流過電解槽的電流大小；

20.離子速度分析器截面圖如圖所示。半徑為R的空心轉(zhuǎn)筒P可繞過O點(diǎn)、垂直紙面的中心軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(角速度大小可調(diào))，其上有一小孔S。整個(gè)轉(zhuǎn)筒內(nèi)部存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)筒下方有一與其共軸的半圓柱面探測(cè)板Q，板Q與y軸交于A點(diǎn)。離子源M能沿著x軸射出質(zhì)量為m、電荷量為?q(q>0)、速度大小不同的離子，其中速度大小為v0的離子進(jìn)入轉(zhuǎn)筒，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好沿y軸負(fù)方向離開磁場(chǎng)。落在接地的筒壁或探測(cè)板上的離子被吸收且失去所帶電荷，不計(jì)離子的重力和離子間的相互作用。

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；

(2)若速度大小為v0的離子能打在Q板的A處，求轉(zhuǎn)筒P角速度ω的大?。?/p>

(3)較長(zhǎng)時(shí)間后，轉(zhuǎn)筒P每轉(zhuǎn)一周有N個(gè)離子打在板Q的C處，OC與x軸負(fù)方向的夾角為θ；

①求這些離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

②求轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)C處受到平均沖力F的大小。

參考答案1.D

2.D

3.A

4.A

5.C

6.A

7.D

8.B

9.BD

10.B

11.C

12.C

13.洛倫茲

法拉第

14.?F2

3F15.6：1

1：6

16.<

向下

17.B

C

1.5

0.83

18.向右

向右

下

S

19.(1)當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí)電爐功率為P1，電爐中電流為：

I=P1R=68419=6A

電源電動(dòng)勢(shì)為：

E=I(R+r)=120V

(2)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)電爐功率為P2，電爐中電流為：

IR=P2R=47519=5A

電爐路端電壓為：

U=IRR=5×19=95V

通過電源的電流為：

I=E?Ur=120?951=25A

通過電解槽的電流為：

20.解：(1)進(jìn)入轉(zhuǎn)筒內(nèi)的離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好沿y軸負(fù)方向離開磁場(chǎng)，可知速度大小為v0的離子在磁場(chǎng)中的軌跡是14圓周，可得離子的運(yùn)動(dòng)半徑等于R，由洛倫茲力提供向心力可得

qv0B=mv02R

解得

B=mv0qR

(2)若速度大小為v0的離子能打在板Q的A處，則離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

t=14×2πRv0=πR2v0

可知轉(zhuǎn)筒在此時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度需滿足

ωt=2kπ+π2(k=0,1,2,?)

聯(lián)立解得

ω=(4k+1)v0R(k=0,1,2,?)

(3)①轉(zhuǎn)筒P每轉(zhuǎn)一周