2023辽宁省六校协作体高二上学期期中考试物理含答案

2022—2023学年度（上）省六校高二期中考试

物理试题

考试时间：90分钟 满分：100分

第Ⅰ卷  （选择题48分）

一、选择题（本题共 12小题，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 9～12 题有多项符合题目要求，每小题4分， 全部选对的得4分，选对但不全的得 2分，有选错、多选或不选的得0分。）

1.一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，管中盐水柱长为30 cm时，测得电阻为R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至40 cm(盐水的体积不变，仍充满橡胶管)。则盐水柱的电阻为(　　)

A. 　　    B．　　  C. 　　   D.

2．如图所示，三根长度均为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里。电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0，直线电流C的质量为m，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，C位于水平面恰好处于静止状态，则C受到的摩擦力方向和C与水平面的动摩擦因数分别是(　　)

A.水平向右，            B．水平向左，   

C.水平向右，　 D．水平向左，　

3. 如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻为r。匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则(　　)

A．导体棒向左运动

B．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为

C．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为

D．开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为

4.如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为v1，离开磁场时速度方向偏转90°；若射入磁场时的速度大小为v2，离开磁场时速度方向偏转60°，不计重力，则为(　　)

A. 　　　  　B.       C.         D.

5．一质量为0.06 kg、长为0.1 m的金属棒MN用两根长度均为1 m的绝缘细线悬挂于天花板，现在金属棒所在的空间加一竖直向下的磁感应强度大小为0.5 T的匀强磁场，当在金属棒中通有恒定的电流后，金属棒能在竖直平面内摆动，当金属棒摆到最高点时，细线与竖直方向的夹角为37°，已知一切阻力可忽略不计，g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。下列说法正确的是(　　)

A．金属棒在摆动到最高点的过程中，机械能守恒

B．金属棒在摆动到最高点的过程中，机械能先增加后减少

C．通入金属棒中的电流为9 A

D．通入金属棒中的电流为4 A

6.如图所示，两个线圈a、b的半径分别为r和2r，匝数分别为n匝和2n匝。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(　　)

A．1∶n　　　　　　　　       B．1∶1

C．1∶4n                      D．1∶4

7.如图所示，一通电直导线在竖直向上的匀强磁场中静止于光滑斜面上，电流方向垂直于纸面向外。保持磁场强弱不变，仅把磁场方向按顺时针逐渐旋转，直至转到水平向右，若要通电导线始终保持静止，则应控制导线内的电流(　　)

A．逐渐增大   B．逐渐减小

C．先增大后减小   D．先减小后增大

8．如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B＝0.60 T。磁场内有一块较大的平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离l＝8 cm处，有一个点状的α粒子放射源S，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是v＝1.5×106 m/s。已知α粒子的电荷量与质量之比＝5.0×107 C/kg，现只考虑在图纸平面内运动的α粒子，则感光板ab上被α粒子打中区域的长度(　　)

A．5  cm       B.   10 cm      C.  15 cm     D. 20cm

9.如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是(　　)

A．油滴带负电，将向下运动

B．P点的电势能升高

C．电源的效率变低

D．若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI，则＜r＋R1

10.某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为 ）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图所示，其中定值电阻，。则下列说法正确的是（  ）
A. 当开关S接A端时，该电流表的量程为

B. 当开关S接A端时，该电流表的量程为

C. 当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时大

D. 当开关S接A端时，该电流表的量程比接在B端时大

11.图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。带电粒子从静止开始运动的速率v随时间t变化如图乙，已知tn时刻粒子恰射出回旋加速器，不考虑相对论效应、粒子所受的重力和穿过狭缝的时间，下列判断正确的是(　　)

A．高频电源的变化周期应该等于   

B．

C．粒子在电场中的加速次数为

D．在粒子的质量m、电荷量q、磁感应强度B及“D”形金属盒的半径不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的最大动能一定越大              　

12.如图所示，边长为2a的等边三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一束质量为m电荷量为（）的同种带电粒子（不计重力），从AB边的中点，以不同速率沿不同方向射入磁场区域（均垂直于磁场方向射入），下列说法正确的是（　　）

A. 若粒子均平行于BC边射入，则从BC边射出的粒子最大速率为

B. 若粒子均平行于BC边射入，则从BC边射出的粒子速率最小时，在磁场中运动的半径为

C. 若粒子均垂直于AB边射入，则粒子不可能从BC边上距B点处出射

D. 若粒子射入时的速率为，则粒子从BC边射出的最短时间为

第Ⅱ卷  （非选择题52分）

二、实验题（本题共两小题，第13题8分，第14题8分，每空2分，共计16分。）

13.（8分）某物理兴趣小组测量一段某材料制成的电阻丝Rx的电阻率。

(1)先用螺旋测微器测量电阻丝Rx的直径d，示数如图甲所示，其直径d＝________mm；再用刻度尺测出电阻丝Rx的长度为L。

(2)用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用________(选填“×1”或“×100”)挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示。

(3)为了准确测量电阻丝的电阻Rx，某同学设计了如图丙所示的电路。

①闭合S1，当S2接a时，电压表示数为U1，电流表示数为I1；当S2接b时，电压表示数为U2，电流表示数为I2，则待测电阻的阻值为Rx＝________(用题中的物理量符号表示)；

②根据电阻定律计算出该电阻丝的电阻率ρ＝________(用Rx、d、L表示)。

14. （8分）学校物理兴趣小组为了测定某金属探测仪的电池的电动势（左右）和内阻（左右），设计了如图甲所示的电路，允许通过电池的最大电流为，为定值电阻，R为电阻箱．

（1）实验室备有的保护电阻有以下几种规格，本实验应选用_________；

A．    B．    C．

（2）该小组首先正确得出与的关系式为___________（用E、r、和R表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的示数U，正确作出图像如图乙所示，则该电池的电动势________V，内阻_______。（保留两位有效数字）

三、计算题（本题共3小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）

15.（9分）一提升重物用的直流电动机工作时的电路图如图所示。电动机内电阻r0＝0.4Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，电源电动势E=180 V，内阻r=2Ω，电压表的示数U＝120 V。求：

(1)通过电动机的电流；

(2)输入电动机的电功率；

(3)若电动机以v＝1 m/s的速度匀速竖直向上提升重物，则该重物的质量。(g取10 m/s2)

16.(11分)如图所示电路中，电源电动势E＝12 V，电源内阻不计，电阻R1＝18 Ω，R2＝6 Ω，R3＝2Ω，R4＝10 Ω，R5＝5 Ω，电容器的电容C＝1.1 μF，求：

(1)电容器哪个极板带正电，所带的电荷量多大；

(2)若R2突然断路，将有多少电荷量通过R5

17.(16分)如图所示，在光滑绝缘水平面上建立平面直角坐标系xOy，第一象限存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场；第四象限存在如图所示的匀强电场，电场线与x轴夹角为45°。一带负电的小球a，质量为m，电荷量绝对值为q，从坐标原点射入磁场，速度方向与x轴正方向夹角为45°，其恰好能与静止在(x0,0)处的质量为2m的带电小球b发生弹性正碰。已知碰撞前后两球的电荷量和电性均没有发生变化，碰撞后的两球不会再次相遇。求：

(1)小球a射入磁场时的初速度的大小；

(2)碰撞后小球b速度的大小；

(3)若碰后经过一段时间，小球b沿着碰前小球a的轨迹回到坐标原点，请确定小球b的电性和电荷量。

物理参考答案

选择题

1-5  D   A   D    B   D   6-10   B    D   B  ACD   AC   11-12   BC   CD 

二、实验题 

13. （1） 0.200（2分）   （2） ×1　 （2分）

（3）①－　（2分）  ②Rx（2分）

14. （1）B （2分）  （2）  （2分）  10 （2分）  （2分）

15.（9分）(1)由电路中的电压关系可得电阻R和电源内阻r上的分压

UR+r＝E－U＝180 V－120 V＝60 V(1分)

通过电动机的电流(2分) 

(2)电动机的分压UM＝U＝120 V，输入电动机的电功率P电＝IUM＝600 W  (2分)

(3)电动机的发热功率P热＝I2r0＝10 W(1分)

电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝590 W(1分)

又P出＝mgv(1分)     所以m＝＝59 kg(1分)

16.（11分）(1)由图可知，UR1＋ UR2＝12V又因为   （1分）

解得（1分）

同理可得 （1 分）

令 d 点的电势为零，即 φ d ＝0 则有：

解得： ， （1 分）    所以下级板带正电（1 分）

  （1 分）  （1 分）

(2)    R2断路后：（1 分）  （1 分）

此时下极板带负电，则流过 R5电荷量为ΔQ＝Q＋Q＝9.9×10－6 C（2分）

17.（16分）(1)设小球a射入磁场时的初速度大小为v0，小球a进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qv0B＝（1分）

由几何关系知x0＝2racos45°（1分）

联立解得v0＝。（2分）

(2)带电小球a、b发生弹性正碰，以碰前小球a的速度方向为正方向，设碰后小球a的速度为v1，小球b的速度为v2，对球a、b组成的系统，由动量守恒定律和机械能守恒定律得

mv0＝mv1＋2mv2（2分）

mv＝mv＋·2mv（2分）

联立解得v2＝v0＝。（2分）

(3)    对小球b在电场或磁场中的运动情况分析可知，小球b带正电。（2分）

因为碰后小球b沿碰前小球a的运动轨迹回到O，则rb＝ra＝（1分）

小球b在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qbv2B＝（1分）

解得qb＝q。（2分）