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时间:2023-03-09
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洛阳市2021—2022学年高二第一学期期中考试物理试卷全卷共6页,共100分,考试时间为90分钟。注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。2.考试结束,将答题卡交回。一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1—9小题只有一项符合题目要求,第10—14小题多选,至少有两个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全者得2分,有选错或不答的得0分)1.如图所示.在探究影响通电导线受力的因素的实验中,三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上,可以认为磁极间的磁场是均匀的,将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间,导线的方向与磁感应强度的方向(由下向上)垂直。若导线质量为m,导线中的电流为I,处于磁场中通电部分的长度为L,导线静止时悬线与竖直方向的夹角为,则导线所处空间磁场的磁感应强度大小为A.B.C.D.2.下列说法正确的是A.单位时间内通过导体橫截面的电荷量越多,导体中的电流越大B.一节电动势为1.5V的干电池接入不同的电路时,电动势会发生变化C.电流的微观表达式中的v指的是自由电荷热运动的速率D.由可知,导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比3.两个完全相同的带等量的正电荷的小球a和b,从同一高度自由落下,分别穿过高度相同的水平方向的匀强电场和匀强磁场,如图所示,然后再落到地面上,设两球运动所用的总时间分别为、,则A.B.C.D.条件不足,无法比较
14.如图所示,有两根相互垂直的无限长直导线1和2,通有大小相等的电流,导线1在纸面内且电流方向竖直向上,导线2垂直于纸面且电流向外。纸面内有a、b两点,a点在两导线的中间且与两导线的距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2的距离也为r。现测得a点的磁感应强度大小为B0,已知距一无限长直导线d处的磁感应强度大小,其中k为常量,I为无限长直导线中的电流大小.下列说法正确的是A.b点的磁感应强度大小为B.若去掉导线2,a点的磁感应强度大小为C.若将导线2中的电流反向,则a点的磁感应强度大小2B0D.若将导线1中电流大小变为原来的3倍,b点的磁感应强度大小为B05.如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根相同材料制作的导体棒a、b、c,其中b最短,c为直径与b等长的半圆,导体的电阻与其长度成正比,导轨电阻不计。现将装置置于竖直向下的匀强磁场中,接通电源后,三根导体棒中均有电流通过,则它们受到的安培力的大小关系为A.B.C.D.6.如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入。经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220V,吹冷风时的功率为120W,吹热风时的功率为1000W.关于该电吹风,下列说法正确的是A.电热丝的电阻为55ΩB.电动机线圈的电阻约为403ΩC.当电吹风吹热风时,电热丝每秒钟消耗的电能为1000JD.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为1000J7.如图所示,某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的电表,该电表有1、
22两个量程,表头G的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=1mA,表盘均匀划分为20格,每格表示0.05mA,改装为电压表时量程分别为3V和15V。关于该电表,下列说法中正确的是A.测电压时,量程2大于量程1B.测电压时,量程1表头每一小格表示0.15VC.定值电阻D.定值电阻8.如图所示,竖直线,MN与PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,O是MN上一,O处有一粒子源,某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒于重力及粒子间的相互作用力不计),已知沿图中与MN成角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场,则粒子在磁场中运动的最长时间为A.B.C.D.9.三个完全相同的小灯泡连接成如图甲所示的电路,小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,四个电表均为理想电表。现闭合开关S,电压表V1的示数为4.0V,以下说法正确的是甲乙A.电压表V2的示数为2.0VB.电源的输出功率为3WC.电流表A2的示数为0.6AD.电源的电动势一定为8V,内阻为5Ω10.如图所示的电路中,若ab为输入端,A、B为输出端.现把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央,则
3A.空载吋输出电压B.AB间的负载R越小,越接近C.AB间的负载R越大,越接近D.当AB间接上负载R时,输出电压11.利用霍尔效应制作的霍尔元件,被广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD,下列说法正确的是A.电势差UCD仅与材料有关B.仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大C.若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平12.如图甲所示,一定质量的通电导体棒ab置于倾角为θ的粗糙导轨上,在图乙、丙、丁、戊中分别加大小相同方向不同的匀强磁场,导体棒ab均静止,则下列判断正确的是甲乙丙丁戊A.四种情况导体受到的安培力大小相等B.乙图中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零C.丙图中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零D.丁、戊中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零13.如图所示的电路中,D为理想二极管(具有单向导电性),闭合开关S接通电源后。一带正电小油滴恰好在平行板电容器中央静止不动,电源内阻不计,则下列说法正确的是
4A.仅把开关S断开,油滴将下落B.仅把电阻箱R1的阻值减小,油滴将上升C.仅把电容器上极板稍水平右移,油滴将下落D.仅把电容器上极板稍竖直上移,油滴仍静止不动14.如图所示,虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B。一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落,从B点进入场区,做了一段匀速圆周运动,从D点射出,下列说法正确的是A.微粒做圆周运动的半径为B.从B点运动到D点的过程中微粒的重力势能与动能之和在C点最小C.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先减小后增D.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小二、实验题(本题共2小题,共14分)15.(6分)指针式多用电表是常用的电学测量仪器.请完成下列问题。如图甲所示为多量程多用电表的示意图,当接通1或2时,为挡(选填“电流”“电阻”或“电压”),1的量程比2的量程(选填“大”或“小”);若选用倍率为“100”的欧姆挡测电阻时,表针所指位置如图乙所示,则所测电阻的阻值为Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0104Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是(选填“10”“100”或“1k”)。甲乙
516.(8分)某同学为测定金属丝的电阻率ρ.设计了如图甲所示电路,电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝,保护电阻R0=4.0Ω,电源的电动势E=3.0V,电流表内阻忽略不计,滑片P与电阻丝始终接触良好。甲乙丙(1)实验中用螺旋测微器测电阻丝的直径如图乙所示。则直径d=。(2)实验时闭合开关,调节滑片P的位置,分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I,实验数据如下表所示:0.100.200.300.400.500.600.490.430.380.330.310.282.042.332.633.033.233.57①将表中数据描在坐标纸中,作出其关系图线如图丙所示,图象中直线的斜率的表达式k=(用题中字母表示),由图线求得电阻丝的电阻率ρ=Ω•m(保留两位有效数字)。②根据图丙中关系图线纵轴截距的物理意义,可求得电源的内阻为r=Ω(保留两位有效数字)。三、解答题(本题共4小题,共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能给分,有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位)17.(10分)如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF。(1)开关S处于断开状态时,电容器的带电量是多少?(2)当将开关S闭合后,求流过R1的电量为多少?并写出通过R1的电流方向。18.(10分)如图所示为等臂电流天平。左臂所挂盘和砝码的总质量为m,右臂所挂矩形线圈的匝数为n,线圈水平边的长为L。下边处在磁感应强度大小为B
6,方向垂直线圈平面(纸面)向里的匀强磁场中。当线圈中通过大小为I、方向如图中所示的电流时,天平水平平衡。重力加速度为g,不计线圈重力。(1)请导出用n、m、L、I、g计算B的表达式;(2)已知挂盘和砝码的总质量为m=0.5kg,B=1.0T,L=0.1m,重力加速度g取10m/s2,天平平衡时线圈中的电流I为2.0A,求线圈的匝数。19.(10分)如图所示,PQ和EF为水平平行放置的金属导轨,相距1m,导体棒ab跨放在导轨上,导体棒与导轨垂直,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用与棒垂直的细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3kg,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度大小为B=2T,方向竖直向下,g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为了使物体保持静止,求棒中所通电流应满足的条件?20.14分)如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在第IV象限存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B=2T、方向垂直于xoy平面向外,电场E1平行于y轴;在第II象限存在沿x轴正方向的匀强电场E2,已知场强E1、E2的大小相等。一可视为质点、比荷为的带正电的小球,从y轴上的A(0,0.2m)点以初速度v0水平向右抛出,经过x轴上的M(0.4m,0)点进入第IV象限,在第IV象限恰能做匀速圆周运动。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,π=3.14。求:(1)小球从A点抛出的初速度大小v0;(2)小球第一次经过y轴负半轴的坐标;(3)小球从A点出发到第三次经过y轴负半轴所用的总时间。洛阳市2021—2022学年第一学期期中考试高二物理试卷参考答案
7一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。全部选对得3分,选对但不全者得2分,有选错或不答的得0分)1.B2.A3.C4.D5.D6.A7.D8.C9.B10.CD11.BC12.ABC13.BD14.AB二、实验题(共14分)15.(6分)电流(1分)大(1分)1100(2分)1k(2分)16.(8分)(1)0.400mm(2)①()①1.1(0.8~1.3均可)(每空2分)三、解答题(本题共4小题,共44分)17.(10分)解:(1)S断开时,电阻R3两端电压为:由得:(2)S闭合后,外电阻为:端电压为:电阻R3两端电压为:则流过R4的电量为:流过R4的电流方向为b→a18.(10分)解:(1)由题可知,磁场方向垂直纸面向里,根据左手定则可知,线圈所受安培力方向向下,根据平衡条件有:解得:(2)由(1)可得:
8代入数据,解得线圈匝数为:19.(10分)解:对导体棒ab受力分析,由平衡条件得,竖直方向有最大静摩擦力为:水平方向,由于,所以安培力方向向左;当电流最大时,摩擦力向右,有:当电流最小,摩擦力向左,有:联立解得:由左手定则知电流方向应由a指向b。20.(14分)解:(1)小球在第I象限做平抛运动,由运动学规律得:可得:(2)设小球平抛到M点时的速度大小为v,方向与x轴正方向夹角为,竖直分速度为,则:解得:在第IV象限,洛仑兹力提供向心力,故:解得轨道半径:分析可知小球刚好经过半个圆周到达y轴的N点,如图所示。
9由几何关系可知,N点的坐标为(3)小球第一次在第IV象限运动的时间为:接着,小球沿与y轴成夹角方向进入第II象限,由于电场力和重力大小相等,其合力恰与小球进入第III象限的初速度v方向相反,故小球在第III象限做类竖直上抛运动,则由牛顿第二定律可得:由运动规律可知:小球再次经过y轴,与y轴成夹角再次进入第IV象限,做匀速圆周运动经圆周到达y轴上的J点,小球第二次在第IV象限的运动时间为:则小球从A点出发到第三次经过y轴负半轴所用的总时间为:
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