任丘市第一中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份任丘市第一中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、下列物理量中，属于矢量的是( )
A.电势B.磁感应强度C.磁通量D.电势能
2、一台电动机，线圈的电阻为r，当它两端所加的电压为U时，通过的电流是I。则下列说法正确的是( )
A.电动机的发热功率为UIB.电动机的发热功率为
C.电动机消耗的电功率为D.电动机对外做功的功率为
3、如图所示，是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，，.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，则下列说法正确的是( )
A.cd间电势差一定为4VB.c点电势可能比d点低
C.电场强度方向一定由b指向aD.电场强度大小一定为
4、如图所示，无限大的水平匀强磁场B中，有一面积为S的矩形线圈，可绕竖直轴MN转动.关于穿过此线圈的磁通量，下列说法正确的是( )
A.当线圈平面与磁感线垂直时，磁通量为零
B.当线圈平面与磁感线平行时，磁通量最大
C.线圈绕轴MN转过90°的过程中，磁通量保持不变
D.线圈绕轴MN转过90°的过程中，磁通量会发生变化
5、如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源内阻不计.将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态.现将A板向上平移一小段距离，则( )
A.电容器的带电量将增大
B.在A板上移过程中，电阻R中有向左的电流
C.带电油滴将沿竖直方向向上运动
D.M点电势将降低
6、某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电荷量为e、那么这束质子流内单位体积的质子数n是( )
A.B.C.D.
7、真空中的某装置如图所示，让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物都从O点由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转（未打在极板上）。下列说法中正确的是( )
A.三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2:1:1
B.三种粒子射出偏转电场时的速度相同
C.三种粒子在运动过程中不会分离成三股离子束
D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1:2:2
二、多选题
8、某空间存在一电场，电场中的电势φ在x轴上的分布如图所示，A、B、C、D是x轴上的四个点。下列说法正确的是( )
A.A、B两点的电场强度沿x轴的分量均沿x轴正方向
B.从A点到D点电场强度沿x轴的分量先减小后增大
C.把一带负电的点电荷沿x轴从A点移到D点，其电势能先减小后增大
D.同一带正电的点电荷在D点的电势能大于在B点的电势能
9、如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，为定值电阻，电表均为理想电表，R为滑动变阻器，闭合开关后灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是( )
A.电压表、电流表示数均变大，灯泡L将变暗
B.定值电阻中将有从右向左的电流
C.电压表示数改变量与电流表示数改变量之比不变
D.电源输出功率一定变小
10、在如图所示的图象中，直线a为电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现将两个这样的电阻R并联后连接在该电源两端，则( )
A.该电源的内阻为2ΩB.通过每个电阻R的电流为1.5A
C.每个电阻R消耗的电功率为9WD.此时电源的输出功率最大
三、实验题
11、在“测量金属丝的电阻率实验中，待测金属丝的电阻约为。
现有电源（，内阻r约为）、滑动变阻器、开关S和导线若干，及下列电表：
A.电流表（，内阻约为）
B.电流表（，内阻约为）
C.电压表（，内阻约为）
D.电压表（，内阻约为）
（1）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用___________，电压表应选用___________（选填器材前的字母），并在方框中画出最合理的实验电路图___________。
（2）设被测金属丝电阻为R，长度为L，直径的平均值为d，则该金属丝电阻率的表达式为___________（用R、L、d等物理量表示）。
12、用如图所示电路，测定两节串联而成的干电池组的电动势和内阻。除待测电池组、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
A.电流表A（，内阻约）
B.电压表V（，内阻约）
C.定值电阻（，）
D.滑动变阻器（，）
E.滑动变阻器（，）
（1）实验中，滑动变阻器应选用_______（选填“”或“”），电路中串联一个定值电阻的作用是________。
（2）按照电路图，请在图丙中用笔画线代替导线，将实物电路图连接完整________。
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，测出多组U、I值，记入下表。
根据记录表中的实验数据在坐标系中作出图象___________，由图象可得出该电池组的电动势为___________V，内阻为___________Ω。（结果均保留两位有效数字）
（4）由于上述实验存在系统误差，测出的电池组的电动势___________（选填“偏大”或“偏小”），内阻___________（选填“偏大”或“偏小”）。
四、填空题
13、如图所示，游标卡尺的示数为___________cm；螺旋测微器的示数为___________mm。
五、计算题
14、如图所示，电源的电动势为6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，电阻，若理想电压表的示数为3V，试求：
（1）电源的总功率和电源的输出功率；
（2）电动机的输入功率和电动机输出的机械功率.
（3）若取下电动机改用电阻箱接到该位置，当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率最大，并求这个最大值.
15、如图在真空中存在着竖直向下的匀强电场，场强为E.一根绝缘细线长为L，一端固定在图中的O点，另一端固定有一个质量为m、带电量为、可视为点电荷的小球，O点距离地面的高度为H，将小球拉至与O点等高的位置A处从静止释放.求：
（1）小球运动到O点正下方B点时的速度大小
（2）此刻细线对B点处的小球的拉力大小
（3）若小球通过B点时，细线恰好断开，求小球落地点与O点的水平位移x.
16、如图所示，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差（仅在两板间有电场），现将一质量、电荷量的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度的地方以初速度水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，g取，求：
（1）小球进入电场时的速度偏转角的正切值；
（2）金属板的长度L；
（3）小球飞出电场时的动能。
参考答案
1、答案：B
解析：磁感应强度是矢量，B正确；电势、磁通量、电势能是标量，A、C、D错误。
2、答案：D
解析：电动机的发热功率为，由于电动机不是纯电阻元件，则电动机的发热功率不等于，也不等于，A、B错误；电动机消耗的电功率为，C错误；电动机对外做功的功率等于总功率与内阻的热功率之差，即，D正确。
3、答案：A
解析：A、在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等，则cd间的电势差等于ba间的电势差，为，故A正确；
B、由上分析知，cd间的电势差大于零，所以c点的电势一定比d点的电势高。故B错误；
C、沿着电场线方向电势逐渐降低，则电场强度方向可能由b指向a，但不一定，故C错误。
D、若电场强度方向由b指向a，则电场强度为，由于电场强度方向不确定，所以电场强度大小不一定为，故D错误。
故选：A。
4、答案：D
解析：当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量最大，故A错误；当线圈平面与磁感线平行时，没有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量为零，故B错误；线圈在转动过程中，与磁感线垂直的有效面积在不断变化，所以磁通量在不断变化，故C错误，D正确.
5、答案：D
解析：将A板向上平移一小段距离，板间距离d增大，由可知电容器的电容变小，又，电压U不变，因此电容器带电量减小，开关S闭合，两极板间的电压U不变，由可知极板上的电荷量Q减小，电容器放电，回路中有顺时针方向的电流，电阻R中有向右的电流，选项A、B错误；根据电容器内部电场强度可知，d增大，场强减小，油滴受到向上的电场力减小，将向下运动，选项C错误；A、B两板间的电场强度E减小，由可知，M点电势降低，选项D正确.
6、答案：D
解析：经加速电压为U的加速器加速后，有
这束质子流内单位体积的质子数为n，则有
联立解得
故选D。
7、答案：C
解析：由，得，再由，可得，故A错误；由，可知三种粒子从偏转电场同一点射出，且速度方向相同，故C正确；由，可得，因不同，故三种粒子出偏转电场的速度不相同，故B错误；由偏转电场对三种粒子做的功为，可知，故D错误。
8、答案：ABD
解析：从A点到B点，电势逐渐降低，根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知两点的电场强度沿x轴的分量均沿x轴正方向，故A正确；从A点到D点，图线的斜率大小先减小后增大，根据图线的斜率表示电场强度，知从A点到D点电场强度沿x轴的分量先减小后增大，故B正确；从A点到D点，电势先降低后升高，由知把一带负电的点电荷沿x轴从A点移到D点，其电势能先增大后减小，故C错误；由知正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，D点的电势高于B点的电势，则知同一带正电的点电荷在D点的电势能大于在B点的电势能，故D正确。故选A、B、D。
9、答案：BC
解析：电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，两端的电压为零.当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器电阻减小，外电阻减小，电路中总电流变大，则灯L将变亮，电流表示数变大，电源的内电压变大，则路端电压减小，电压表读数减小，选项A错误.而电容器的电压等于路端电压，所以电容器的电压减小，由分析可知其电荷量将减小.电容器放电，则定值电阻中将有从右向左的电流出现，选项B正确.根据闭合电路欧姆定律知，得，可得电压表示数改变量与电流表示数改变量之比保持不变.故C正确.因不清楚外电路电阻与电源内阻的大小关系，则不能确定电源输出功率的变化，选项D错误；故选BC.
10、答案：AD
解析：A.由图线a纵轴截距读出电源的电动势；其斜率大小等于电源的内阻，则有；当时由图象b知路端电压，由；可知；故A正确；
BC.电路中的总电阻为；总电流为；根据串并联电流关系可得通过每个电阻R的电流为；每个电阻R消耗的电功率为；故BC错误；
D.根据输出功率随外电阻变化的关系知，当外阻等于电源内阻时，电源的输出最大，即；故D正确。
故选AD。
11、答案：（1）B；C；见解析（2）
解析：（1）当加在待测电阻两端的电压最高时，流过电阻的电流
为了减小相对误差，尽可能让表针偏转角大，应选用电流表B。
由于电源电动势为3V，为了减小相对误差，尽可能让表针偏转角大，电压表应选C。
由于
待测电阻的阻值较小，应选用电流表外接；为了得到多组测量数据，应采用滑动变阻器的分压式接法，电路图如图所示
（2）根据电阻定律
而
整理的
12、答案：（1）；为了防止在调节滑动变阻器时造成电路短路，起到保护电路作用（2）见解析
（3）见解析；2.9；1.0
（4）偏小；偏小
解析：（1）由于电流表量程为0.6A，根据闭合电路欧姆定律，回路电阻不必太大，故选。
为了防止在调节滑动变阻器时造成电路短路，起到保护电路作用。
（2）按照电路图，实物电路连接如图所示
（3）描点，连线做出图象如图所示
在图象中，图象与纵轴的交点等于电动势，图象斜率的绝对值表示内电阻，因此
（4）由于电压表的分流作用，电流表的测量值比流过电源的电流偏小，理论上，当外电路短路时，电流表的电流等于流过电源的电流，修正图如图所示
由于图象与纵轴的交点等于电动势，图象斜率的绝对值表示内电阻，可知
，
13、答案：1.345；6.790
图甲所示是20分度游标卡尺，示数为
螺旋测微器的示数为
14、答案：（1）6W；5.5W（2）2.5W；2W（3）2.6W
解析：（1）电路中的电流，
路端电压：；
电源的总功率：
电源的输出功率：
（2）电动机两端电压：
电动机的输入功率：
电动机输出的机械功率：
（4）当即时，
电阻箱R消耗的功率最大为
15、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）从A到B过程，由动能定理得：
小球到达B点时的速度为：
（2）在B点，由牛顿第二定律得：
解得：
（3）对小球在绳断开后的类平抛运动：
由牛顿第二定律有：
竖直方向上有：
水平方向上有：
联立解得：
16、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）根据题意，由公式可得，小球到达左板上边缘时的竖直分速度为
设小球此时速度方向与水平方向之间的夹角为θ，则
即小球进入电场时的速度偏转角的正切值为。
（2）小球在电场中沿直线运动，所受合力方向与运动方向相同，设板间距为d，则有
，
解得金属板长度为
（3）进入电场前，根据机械能守恒有
电场中运动过程，根据动能定理有
解得小球飞出电场时的动能
2.81
2.70
263
2.50
2.40
0.10
0.20
0.30
0.38
0.50