2021-2022学年河南省洛阳市豫西名校高二上学期第一次联考物理试题 解析版

这是一份2021-2022学年河南省洛阳市豫西名校高二上学期第一次联考物理试题 解析版，共12页。试卷主要包含了选择题，实验填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：90分钟试卷满分：110分）
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题只有一项符合题目要求，第10~14题有多项符合题目要求多选题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
1．关于这些概念，下面说法正确的是（ ）
A．磁感应强度大的地方，穿过线圈的磁通量不一定大
B．磁感应强度大的地方，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量也越大
C．磁通量的变化，一定是由于磁场的变化产生的
D．穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度一定为零
2．干电池的电动势为，这表示（ ）
A．电路中每通过的电荷量，电源把的电能转化为化学能
B．干电池在内将的化学能转化为电能
C．干电池中把的正电荷，从电池的负极移到正极电场力做功为
D．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为的蓄电池弱
3．两根同种材料制成的导线，横截面积之比为，长度之比为，则它们的电阻之比为（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，电容．开关由断开到闭合达到稳定时，关于电容器电荷量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．减少B．减少C．增加了D．增加了
5．用电场线能很直观，很方便地比较电场中各点的强弱．如图，左图是等量异种点电荷形成电场的电场线，右图是场中的一些点：是电荷连线的中点，、是连线中垂线上相对对称的两点，、和、也相对对称，则下列认识正确的是（ ）
A．、两点场强大小相等，方向相反
B．、两点场强相同，电势相等
C．带正电的试探荷在、两点的电势能相等
D．带正电的试探荷仅在电场力作用下从到动能减小
6．如图所示，匀强电场中有一个等边三角形．其边长为，三角形所在的平面跟匀强电场平行．已知、、三点的电势分别为、、．下列说法正确的是（ ）
A．匀强电场的方向平行于边斜向下
B．等边三角形中心的电势为
C．匀强电场的电场强度大小为8V/m
D．将一个电子从点沿直线移到点，其电势能减少了
7．如图所示，圆形线圈的匝数为10匝、面积为，在该圆形线圈平面内有一个面积为的正方形区域，该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，则穿过该圆形线圈的磁通量为（ ）
A．B．C．D．
8．在如图所示的电路中，和为定值电阻，电表均为理想电表．保持电源电动势和内电阻不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑动头向下移动时（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变小B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电阻的电功率变大D．电源的输出功率一定增大
9．如图所示，接通电键，灯泡、都正常发光．某时刻由于电路故障两灯突然熄灭．若故障只有一处，则下列说法正确的是（ ）
A．如果将电压表并联在两端有示数，说明间完好
B．如果将电压表并联在两端示数为0，说明间断路
C．如果将电流表并联在两端示数为0，说明间完好
D．如果将电压表并联在两端有示数，并联两端示数为0，说明间断路
10．一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示．此时小磁针的极向纸外偏转，则这束带电粒子可能是（ ）
A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束
C．向右飞行的电子束D．向左飞行的电子束
11．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的图线，以下实验结论正确的是（ ）
A．电池电动势的测量值偏小
B．电池内阻的测量值为
C．外电路发生短路时的电流为
D．电压表的示数为时，外电路的电功率为
12．某一沿轴方向的静电场，其电势在轴上的分布情况如图所示，、是轴上两点．下列说法正确的是（ ）
A．在轴上，点电势最高，电场也最强
B．同一个电荷放在点受到的电场力小于放在点时的电场力
C．同一个负电荷放在点时的电势能小于放在点时的电势能
D．正试探电荷沿轴从移到的过程中，电势能先增大后减小
13．如图所示，以点为圆心的圆周上有六个等分点、、、、、，两根直导线垂直纸面放在、两点．现给导线通有大小相等、方向垂直纸面向里的电流，下列说法正确的是（ ）
A．处磁感应强度最大
B．、两处磁场方向相同
C．、两处磁场方向相反
D．、、、四点的磁感应强度大小相等
14．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体、，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比．已知内有个自由电子通过导体的横截面，电子的电荷量．下列说法正确的是（ ）
A．流经导体、的电流均为
B．、的电阻之比
C．自由电子在导体和中的定向移动速率之比
D．相同时间内导体和产生的焦耳热之比
二、实验填空题（本题共2小题，共18分．）
15．（8分）小明利用图甲所示的原理图组装了一欧姆表，所用表头 eq \\ac(○,G)的满偏电流为．现用一系列标准电阻对欧姆表进行标定，并作出间接不同的标准电阻时表头 eq \\ac(○,G)的示数与的关系，如图乙所示．
（1）按照惯用标准，图甲中的为______（选填“红色”或“黑色”）表笔；
（2）该同学所用电源电动势______；
（3）由图乙可知，随接入电路中的电阻的增大，回路中电流减小的越来越______（选填“快”或“慢”），若把电流表刻度值改换成对应的被测电阻的阻值，则电阻表盘左边刻度值比右边刻度值______（选填“疏”或“密”）．
16．（10分）有一个小灯泡上标有“ ”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的图线，有下列器材供选用：
A．电压表（，内阻约）B．电压表（，内阻约）
C．电流表（，内阻约）D．电流表（，内阻约）
E．滑动变阻器（，）F．滑动变阻器（，）
（1）实验中电压表应选用______，电流表应选用______．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用______（用序号字母表示）．
（2）请在方框内画出满足实验要求的电路图
三、计算题（本题共4小题，共50分．解题要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数据计算的题目，还应计算出最后结果，只有最后答案的不得分．）
17．（9分）一根长为的通电导线放在匀强磁场中，导线中电流强度为，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力大小为，求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）若将导线中的电流强度减为零，磁场的磁感应强度是否变化？说明理由．
18．（11分）如图所示，有一个表头，满偏电流，内阻，把它改装为有和两种量程的电流表，求、的阻值．
19．（14分）如图所示，长为的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成竖直方向的匀强电场，一个质量为，电量为的带负电荷的粒子，以初速度紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与入射方向成37°，不计粒子重力，，．求：
（1）粒子射出下极板边缘时的动能；
（2）匀强电场的场强的大小和方向．
20．（16分）如图所示，电源电动势，小灯泡标有“ ”，开关接1，当变阻器调到时，小灯泡正常发光．现将开关接2，小灯泡和电动机均正常工作，电动机的内阻．求：
（1）电动机正常工作时输出的机械功率．
（2）电动机正常工作的效率．（计算结果均保留两位小数）
豫西名校2021-2022学年上期第一次联考
高二物理参考答案
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题只有一项符合题目要求，第10~14题有多项符合题目要求．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）
1．A
【解析】AB、磁感应强度越大的地方，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量也不一定变大，要注意线圈与磁场放置角度，如线圈与磁场平行时磁通量一定为零，故A正确，B错误；
C、磁通量的变化，不一定由于磁场的变化产生的，也可能是由于线圈在垂直于磁场方向的投影面积的变化引起的，故C错误；
D、穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零，比如线圈与磁场平行时磁通量一定为零，而磁感应强度却可不为零，故D错误；故选：A．
2．D
【解析】A、干电池的电动势为，则电源中每通过电量，电源把的化学能转变为电能，故A错误；
B、电源中每通过电量，非静电力做功为，电源把的化学能转变为电能，不是内将的化学能转变成电能，故B错误；
C、电源中每通过电量，干电池中非静电力把正电荷从电源的负极移到正极做功为，故C错误；
D、电动势表征电源将其他形式能转化为电势能本领的物理量，干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为的蓄电池弱，故D正确．故选：D．
3．D
【解析】已知横截面积之比，长度之比，则由电阻定律得，它们的电阻之比为，故D正确，ABC错误．故选：D．
4．B
【解析】开关断开时，电容器的电压等于电源的电动势，为：，电容器带电荷量
闭合开关，电容器两端电压等于电阻两端电压，根据闭合电路的欧姆定律可得电流强度：，电容器的电压为：，电容器带电荷量，开关由断开到闭合达到稳定时，电容器电荷量的变化，减少了，故B正确、ACD错误．故选：B．
5．C
【解析】A、根据对称性看出，、两处电场线疏密程度相同，则、两点场强大小相同．
这两点场强的方向均由，方向相同．故A错误．
B、根据对称性看出，、两处电场线疏密程度相同，则、两点场强大小相同．这两点场强的方向均沿两电荷连线向左，方向相同；取无穷远处电势为零，点电势为正、点电势为负，故B错误．
C、两等量异种点电荷连线的中垂线线上，场强方向与中垂线垂直，沿中垂线移动电荷，电场力不做功，正电荷在、两点的电势能相等，故C正确．
D、图中、两点场强的方向均由，带正电的试探荷仅在电场力作用下从到电场力做正功，动能增加．故D错误．故选：C．
6．C
【解析】A、根据知在匀强电场中，沿同一方向相等距离电势差相等．设中点为，点的电势为，则，为一条等势线．根据电场线与等势面垂直，且由高电势处指向低电势处，知连线为一条电场线，匀强电场的方向垂直于向上，如图所示，故A错误；B、因为为一条等势线，等边三角形中心在边线上，则等边三角形中心的电势为，故B错误；
C、间的电势差为，匀强电场的电场强度大小为，故C正确；
D、将一个电子从点沿直线移到点，电场力做功为，则电子的电势能增加了，故D错误．故选：C．
7．C
【解析】由题图可知，线圈内含有磁场的有效面积为：；故穿过该圆形线圈的磁通量为：；故C正确，ABD错误．故选：C．
8．B
【解析】电路的连接情况是：与并联后与串联，电流表测通过的电流，电压表测路端电压．当滑片向下滑动时，滑动变阻器接入回路中的阻值增加，可知回路中总阻值增加；由知，总电流减小，再由闭合电路欧姆定律可得：，知路端电压变大，即电压表的示数变大；电表均为理想电表，则两端的电压，故变大，电流表读数，则变大，电流表示数变大．故A错误，B正确．电阻的电功率，减小，的电功率减小，故C错误．当外电阻和电源内阻相等时，电源的输出功率最大，当滑动变阻器的滑动头向下移动时，不能确定外电阻和内电阻的关系，电源的输出功率不一定增大故D错误．故选：B．
9．C
【解析】电路故障分为断路和短路，故障只有一处，假设发生了短路，如果是某盏灯短路，该灯熄灭，而另一盏灯应该变亮，如果是两盏灯以外的元件短路，则两盏灯均变亮，故假设不成立．电路故障应为断路．
A．电压表并联在两端有示数，说明间发生了断路，故A错误；
B．电压表并联在两端示数为0，说明部分以外的电路发生了断路，而间电路完好，故B错误；
C．电流表并联在两端示数为0，说明部分以外的电路发生了断路，而间电路完好，故C正确；
D．电压表并联在两端有示数，说明段发生了断路，并联两端示数为0，说明部分以外的电路发生了断路，故综合以上两点，应是间断路，故D错误．故选C．
10．AD
【解析】根据题意小磁针的极向纸外偏转和安培定则可知，下方带电粒子形成的电流方向应该向右，可知AD选项符合．故选：AD．
11．ACD
【解析】A、由于电压表的分流作用，所测电流小于流过电源的电流，由得，电源电动势测量值小于真实值，故A正确；B、根据电源图象可知，电源电动势：，电源内阻：，故B错误；
C、外电路发生短路时的电流，即为时的电流，由得，当，故C正确；
D、由图象可知，当，，由得D正确．故选：ACD．
12．CD
【解析】A、由图可知，点的电势最高，图线切线斜率表示该点的电场强度，点切线斜率为零，电场强度为零，故A错误；
B、图线切线斜率表示该点的电场强度，点的切线斜率大于点的切线斜率，可知点的电场强度大于点的电场强度，同一电荷在点所受的电场力大于在点的电场力，故B错误；
C、由图可知，点的电势大于点的电势，根据知，同一负电荷在点的电势能小于在点的电势能，故C正确；
D、正试探电荷沿轴从移到的过程中，电势先升高再降低，电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，故D正确．故选：CD．
13．CD
【解析】解：A、根据右手安培定则知：处电流在点产生的磁感应强度的方向垂直连线向下，处电流在O点产生的磁感应强度的方向垂直连线向上，如图1所示，由于两导线电流大小相等，到、的距离相等，所以，矢量合成，处磁感应强度为0，故A错误；
B、处电流在点产生的磁感应强度的方向垂直连线向下，处电流在点产生的磁感应强度的方向垂直连线向上，、两处磁场方向相反，B错误，C正确；
CD、如图2所示，处电流在点产生的磁感应强度的方向垂直连线向左，处电流在点产生的磁感应强度的方向垂直连线向上，由平行四边形定则求得处的磁场强度，如图2所示，同理可求得、、点的磁感应强度、、，由于，因此，、、、大小相等，故D正确．故选CD．
14．答案：AD
【解析】A．根据电流强度的定义式，流过的电流为：，A正确；
B．由电阻定律：，可得，B错误；
C．因两段导体串联，通过的电流相等，根据电流强度的微观表达式：
可得自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比为：，C错误；
D．根据焦耳定律：
相同时间内导体和产生的焦耳热之比为：，D正确．故选AD．
二、实验填空题（本题共2小题，共18分．）
15．（8分，每空2分）答案为：（1）红色，（2）3，（3）慢 密
【解析】
（1）用欧姆表测电阻时，需要让电流从黑表笔流出从红表笔流进，故黑表笔接电源的正极，红表笔接电源的负极，图甲中的为红色表笔；
（2）根据欧姆表的测量原理，当时，流过电路的电流达到满偏即，设欧姆表内阻为，则有：；当，流过电表的电流强度为，联立解得：，；
（3）当接入电路中的电阻为时，根据闭合电路欧姆定律得，和内一定，与不成线性，随的增加，电流减小的越来越慢，若把电流表刻度值改换成对应的被测电阻的阻值，则电阻表盘左边刻度值比右边刻度值密
16．（10分，除标注外，每空2分）答案为：（1）B；C；F；（2）如图（4分）
【解答】
（1）因灯泡的额定电压为，为保证安全选用的电压表量程应稍大于，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用的电压表，故选B；由得，灯泡的额定电流；故电流表应选择的量程，故选C；而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选F；
（2）灯泡内阻；
则；
；
故说明电压表内阻远大于灯泡电阻，应采用电流表外接法；而由以上分析知，滑动变阻器应选择分压接法如图所示．
三、计算题（本题共4小题，共50分．要有必要文字说明，解题步骤，有数值计算的要注明单位．）
17．（9分）
【解析】
（1）根据磁感应强度的定义式：，
可得：
（2）磁感应强度只与磁场本身有关，若导线中的电流强度减为零，则磁场的磁感应强度不变，仍然是．
18．（11分）
【解析】改装为电流表时，并联电阻的分流电流为：
分流电阻的阻值为：
改装为电流表时：
联立解得：，．
19．（14分）
【解答】
（1）粒子离开电场时，合速度与水平夹角为37°，如图所示，
粒子射出下极板边缘时速度大小
射出电场时动能
两式联立得
（2）粒子在匀强电场中做类平抛运动，
水平方向：
竖直方向：
由牛顿第二定律得：
解得：带入数据得，
有已知条件粒子所受电场力竖直向下，又因为粒子带负点，负电荷受力的方向与场强的方向相反，故匀强电场的方向竖直向上．
20．（16分）
【解析】
（1）根据题意可得灯泡正常工作时其两端电压为，
电流
设电源内阻为，开关接1时，
根据闭合电路欧姆定律有：
代入数据：；----------1分
开关接2时，根据闭合电路欧姆定律有：
代入数据解得：；
输入电动机的功率为：
电动机的发热功率为：
电动机输出的机械功率
（2）电动机的效率为：