山西省大同市2023_2024学年高二物理上学期12月检测试题

这是一份山西省大同市2023_2024学年高二物理上学期12月检测试题，共7页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻，R为滑动变阻器（R足够大）．为使R上消耗的电功率最大，应将滑动变阻器阻值调整到（）
A．B．C．D．0
2．一带负电的微粒只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是曲线，段是平行于x轴的直线，段是倾斜直线，则下列说法正确的是（）
A．段电势逐渐升高B．段微粒的加速度逐渐减小
C．段电场强度减小D．处的电势比处的电势高
3．如图所示电路，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻为，滑动变阻器总阻值为R，电压表和电流表均为理想表．将滑动变阻器滑片P从a端移动至b端的过程中，下列说法正确的是（）
A．电流表示数一直减小B．电流表示数先减小后增大
C．电压表示数一直增大D．电压表示数先减小后增大
4．如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为（）
A．，负B．﹐正C．，负D．，正
5．有一边长为I的正三角形线框abc悬挂在弹簧测力计下面，线框中通有cbac方向的恒定电流1、直线MN是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于所在平面向里．平衡时，弹簧测力计的读数为F；若将线圈上提，让线圈上部分露出磁场，其他条件都不改变，再次平衡时，磁场边界线MN刚好过ab和ac边的中点，这种情况下，弹簧测力计的读数为3F，则匀强磁场的磁感应强度大小为（）
A．B．C．D．
6．如图．在xOy区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场．一个氕核和一个氢核同时从y轴上O点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向．不计重力及两粒子间的相互作用，以下对氕核和氦核；的运动轨迹图判断正确的是（）
A．B．
C．D．
二、多项选择题（共4题，每题6分，共24分）
7．下列现象中，能表明电和磁有联系的是（）
A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥
C．小磁针靠近通电导线时偏转D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流
8．一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束粒子流，则下列选项正确的是（）
A．1带正电B．1带负电C．2不带电D．3带负电
9．如图所示，两平行金属板水平放置，开始开关S合上使平行板电容器带电．板间存在垂直纸面向里的匀强磁场．一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板．在以下方法中，能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是（）
A．将两板的距离增大一倍，同时将磁感应强度增大一倍
B．将两板的距离减小一半，同时将磁感应强度增大一倍
C．将开关S断开，两板间的正对面积减小一半，同时将板间磁场的磁感应强度减小一半
D．将开关S断开，两板间的正对面积减小一半，同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍
10．竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的四分之一圆周MN和半径r的半圆周NP拼接而成，两段圆弧相切于N点，，小球带正电，质量为m，电荷量为q．已知将小球由M点静止释放后，它刚好能通过P点，重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法正确的是（）
A．若整个轨道空间加竖直向上的匀强电场，则小球仍能通过P点
B．若整个轨道空间加竖直向下的匀强电场，则小球不能通过P点
C．若整个轨道空间加垂直纸面向里的匀强磁场，则小球一定不能通过P点
D．若整个轨道空间加垂直纸面向外的匀强磁场，则小球可能不能通过P点
二、实验题（共20分，每空两分）
11．学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组，设计了如图所示的实验电路测定电流表的内阻，并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻，请协助完成实验．
（1）闭合开关和，调节电阻箱并记录电阻箱的示数R、电流表（灵敏）的示数和电压表的示数，由此可知电流表的内阻为_____（用上述测量量表示）．
（2）闭合开关和，调节R，读出电流I和电压U，并测出多组数据，作出图线可得出电池组的电动势和内阻，此种办法测量的内阻与真实值相比_______（填“偏大”“偏小”或“相等”）．
（3）断开闭合，仅由多组电流表示数I和电阻箱的示数R，运用实验数据作出图线为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，则该电池组的电动势为________，内阻为______（用k、b、表示）．
12．某实验小组做“测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率”实验．
（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值．当用电阻“×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甲所示，其读数为_______；
（2）用螺旋测微器测量电阻丝的直径d，示数如图乙所示，其直径_______mm；再用刻度尺测出电阻丝的长度为L；
（3）为了准确测量电阻丝的电阻，某同学设计了如图丙所示的电路．闭合，当接a时，电压表示数为，电流表示数为；当接b时，电压表示数为，电流表示数为，则待测电阻的阻值为______（用题中的物理量符号表示）；根据电阻定律计算出该电阻丝的电阻率__________（用、d、L表示）．
（4）由于电表不是理想电表，电阻的测量值与真实值相比__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）（只考虑系统误差）．
三、解答题（共32分）
13．（8分）
如图所示，一直流电动机与阻值的电阻串联在电源上，电源电动势，内阻，闭合开关S后，用理想电压表测出电动机两端电压，已知电动机线圈电阻．试求：
（I）通过电动机的电流是多少?
（2）电动机的发热功率是多少?
14．（10分）如图所示，金属棒MN质量、长度、两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒中通以沿棒方向、大小为的恒定电流电流，平衡时两悬线向右偏离竖直方向的夹角均为．（）
（1）判断MN中电流的方向（填“M到N”或“N到M”），并求金属棒受安培力的大小；
（2）求匀强磁场的磁感应强度B；
（3）如果由静止开始通入大小为的恒定电流，摆线长为，求导体棒在运动过程中的最大动能．
15．（14分）
新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题，下面是某品牌新能源汽车介绍中的一段文字：“将近6米的超长车身设计．使得整车车顶集成的太阳能芯片面积达到了6平方米左右，极富流线型的整车造型，使整车风阻大幅下降，全车采用铝合金框架并结合碳纤维车身，整车质量仅，这一轻量化设计使整车能耗极低，汽车发动机最大输出功率达，性能十足．”
（1）某次测试中，在水平地面上汽车所受摩擦力阻力约为车和驾驶员总重的0.08倍，试估算的工程师驾驶这种汽车在实验路段上行驶的最高车速：
（2）为进一步测试这种汽车的性能，在厂区内坡度为的实验路段上沿坡道向上行驶，阻力大小与（1）相等．该工程师在上述实验路段上从静止开始以的加速度沿坡道向上做匀加速直线运动，求此过程能维持的最长时间；
（3）已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有33%的能量损失．目前，制作太阳能电池的最好的材料为砷化镓，其将光能转化为电能的效率约为30%，试通过计算分析，这种汽车只采用纯太阳能驱动，且能保持最大输出功率不变的可行性．（提示：太阳辐射的能量均匀分布在以太阳为球心的球面上，球的表面积公式为）
2023~2024-1高二年级12月学情检测
物理答案
1．B2．B3．A4．C5．D6．D7．CD8．ACD9．BD10．AC
11．偏小
12．×1 61.700（1.698~1.702均可）不变
13．（1）3A；（2）9W；
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得
解得通过电动机的电流为
（2）电动机的发热功率为
14．（1）M到N，；（2）；（3）
15．（1）：（2）﹔（3）不可行
【详解】（1）当达到最大速度时牵引力
根据
可得最大速度
代入数据得
（2）在斜面上匀加速过程
联立解得
（3）在车顶集成的6平分米面积太阳能芯片接受到太阳能转化为电能的功率
即车顶太阳能芯片接受到太阳能从而转化为电能的功率远小于，可见这种汽车采用纯
太阳能驱动保持输出功率是不可行的．