2023-2024学年广东省佛山市H7教育共同体高二（上）联考物理试卷（12月）(含解析 )

这是一份2023-2024学年广东省佛山市H7教育共同体高二（上）联考物理试卷（12月）(含解析 )，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1.某热敏电阻的伏安特性曲线如图所示，下列有关说法正确的是( )
A. 该热敏电阻为线性元件B. 随着电压的增加，电阻率变小
C. 当电流为I0时，阻值为U0I0D. 当电流为I0时，阻值为3U0I0
2.汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通有如图的顺时针(俯视)方向电流，下列说法正确的是( )
A. 线圈1产生的磁场方向竖直向上
B. 汽车进入线圈1的过程中电流方向为abcd
C. 汽车进入线圈2的过程中磁通量减小
D. 汽车进入线圈2的速度越大其产生的感应电流就越大
3.相同磁铁的同名磁极之间的磁场分布与等量同种电荷之间电场分布相似。如图所示，两个相同的条形磁铁的N极正对放置，两条虚线分别是两磁极中心的连线及其垂直平分线，它们的交点是O点，A、B两点和C、D两点分别相对于O点对称。关于两磁极间的磁场说法正确的是( )
A. 从A到B，连线上各点的磁感应强度逐渐减小
B. A点的磁感应强度与B点的磁感应强度相同
C. 在CD连线上，O点的磁感应强度最小
D. 小磁针在C点和D点时，N极的指向相同
4.如图，老师在课堂上演示了一个奇妙的“跳环”实验。闭合开关的瞬间，套环跳起。关于该实验的有关说法，正确的是( )
A. 跳起瞬间，套环与线圈中的电流同向B. 将电源正负极反接，套环也能跳起
C. 开关断开瞬间，套环也能跳起D. 该套环可以是塑料材质
5.某型号电动车使用“48V；0.48kW”电机，由4个“12V；30A·h”的电池串联起来供电，已知电动机的内阻为0.5Ω，当电池电量降到10%时，电池会启动保护机制，不再对外供电。下列说法正确的是( )
A. 电机正常工作时，通过的电流为10AB. 电机正常工作时，输出的功率为480W
C. 电池充满电后，电机可以正常工作3hD. 四个电池充满电后储存的电能为1440J
6.某同学研究自感现象时，设计了如图所示的电路，自感线圈的直流电阻小于小灯泡电阻，则下列有关现象正确的是( )
A. 电键闭合时，灯泡逐渐变亮B. 电键闭合时，灯泡立即变亮
C. 电键断开时，灯泡逐渐熄灭D. 电键断开时，灯泡闪亮后再熄灭
7.如图是等臂电流天平的原理图，在天平的右端挂一质量为m矩形线圈，线圈匝数为n，边cd长为L，放在与纸面垂直的匀强磁场中。当线圈通入如图所示的电流时，在天平左右两边加上质量分别为m、m(m1>m2+m)的砝码使天平平衡，则( )
A. 磁场方向是垂直纸面向里
B. 磁感应强度的大小为m1g−m2gnIL
C. 取走全部砝码，仅改变电流大小，天平可以重新平衡
D. 取走全部砝码，仅改变电流，天平重新平衡，电流与原电流大小之比为mm1−m2−m
二、多选题（本大题共3小题，共18分）
8.人体含水量约为70%，水中有钠离子等离子存在，因此水容易导电，而脂肪不容易导电。如图甲所示为某脂肪测量仪，其工作原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握住手柄M、N，则( )
A. 电压表示数较小，表明脂肪含量低B. 电源内阻消耗功率较小，表明脂肪含量低
C. 电流表示数较小，表明脂肪含量高D. 电源输出功率较大，表明脂肪含量高
9.如图所示，薄铅板两侧存在磁感应强度大小为B、方向相反的两个匀强磁场区域I和II，磁场方向与薄铅板平行。一个质量为m、电荷量为q的粒子，从薄铅板上某点以一定的速度垂直于薄铅板开始运动，经过一段时间，从b点穿透薄铅板(能量有损失)进入另一区域，运动一段时间之后打在薄铅板上另一点后便不再运动。铅板上的三个点为a、b、c，且a、b间距离为L，b、c间距离为L2，则( )
A. 粒子从c点开始射入B. 粒子带负电
C. 粒子在两区域运动的时间相等D. 粒子在I区域的速度大小为qBL2m
10.如图所示，大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一倾角为θ的斜面。一质量为m、电荷量为qq>0的物体以初速度v0沿斜面向上运动。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，且μA. 向上运动时物体受到的洛伦兹力方向垂直于斜面向上
B. 物体沿斜面向上做匀减速运动
C. 物体速度减至零后会静止在斜面上
D. 物体的最终速度是v=mgsinθqBμ−mgcsθqB
三、实验题（本大题共2小题，共20分）
11.某小组使用限流式电路测量某低压直流白炽灯泡正常发光时钨丝的电阻值，该灯泡规格为“24V，12W”，电源为36V的电池，滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)甲同学准备用多用电表测灯泡的电压，应将如图1所示的选择开关旋至_________(填“A”、“B”、“C”或“D”)。

(2)准备使用的实物电路如图2所示，红表笔应与灯泡_________(填“左”或“右”)端的接线柱接触。
(3)用笔画线代替导线连接实物图_________；
(4)开始实验后，某时刻电流表指针偏转如图3所示，则电流表的读数为_________A。
12.某物理小组设计了如图所示的电路来测量一节干电池的电动势和内电阻。
(1)在图1中，①应为_________表，②应为_________表。(填“电流”或“电压”)
(2)为了减小实验误差，电表①应与电表②的接线柱_________连接。(填“A”或“B”)
(3)正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组U和I的值，并以U为纵坐标、I为横坐标，作出的U−I图像如图2所示，则该干电池的电动势E=_________V、内阻r=_________Ω。(结果均保留三位有效数字)
(4)本实验的系统误差是_________引起的。(选填“电压表分流’或“电流表分压”)
四、简答题（本大题共1小题，共12分）
13.如图所示，一根足够长的无缝铝管竖直放置，一块圆形强磁铁从铝管上端开口处静止释放。不计摩擦阻力和空气阻力，在磁铁下落的过程中，请回答：
(1)铝管是否产生感应电流并说明原因；
(2)描述磁铁进入铝管后的运动情况；
(3)系统中的能量转化情况。
五、计算题（本大题共1小题，共10分）
14.如图，水平放置的两块带电金属极板a、b平行正对，极板长度和板间距都为l，板间存在着竖直向下、大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场、磁场只存在于两板间。一质量为m、电荷量为q的粒子，以水平速度v0从两极板的左端中央沿水平方向射入极板间，恰好做匀速直线运动。不计粒子的重力及空气阻力。
(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小；
(2)若撤去电场，该粒子仍以速度v0从两极板的左端中央沿水平方向射入极板间，为使粒子能从磁场中射出，求磁场的磁感应强度大小范围。
六、综合题（本大题共1小题，共12分）
15.如图，两条相距l、电阻不计的光滑平行金属导轨位于水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻。一金属棒垂直置于两导轨上，接入电路部分的电阻为r；在导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B0=kt(k>0)，式中k为常量；在金属棒右侧有一匀强磁场，左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动，金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好。求：
(1)0−t0内，通过电阻R的电荷量q：
(2)0−t0内，电阻R的发热量Q；
(3)金属棒所受水平恒力F的大小。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.根据图像可知，该热敏电阻为非线性元件，故A错误；
B.根据图像可知，随着电压增大，图像上的点与原点连线的斜率变小，电阻变大，故B错误；
CD.当电流为I0时，电压为 U0 ，根据欧姆定律可知，阻值为
R=U0I0
故C正确，D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】A.由题知，埋在地下的线圈1通顺时针(俯视)方向的电流，则根据安培定则可知，线圈1产生的磁场方向竖直向下，故A错误；
B.汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知，产生感应电流方向为adcb(逆时针)，故B错误；
C.汽车进入线圈2的过程中磁通量增大，故C错误；
D.汽车进入线圈2的过程中，由法拉第电磁感应定律可知，速度越大，磁通量变化的越快，产生的感应电流就越大，故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【解析】A.从A到B，连线上各点的磁感应强度先减小后增大，故A错误；
B.A点的磁感应强度与B点的磁感应强度大小相同，方向相反，故B错误；
C.在CD连线上，O点两磁铁北极产生的磁感应强度大小相等，方向相反，故O点的磁感应强度最小，故C正确；
D.小磁针在C点时，N极的指向向上；在D点时，N极的指向向下，故D错误。
故选C。
4.【答案】B
【解析】A.根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥的原理可知，环跳起时，环上的电流与线圈上的电流绕行方向相反，故A错误；
B.线圈与电源的正负极接反，闭合电键的瞬间，磁通量会发生变化，套环会产生感应电流，线圈对套环会有安培力的作用，套环立刻跳起，故B正确；
C.开关由闭合到断开时，套环的磁通量会发生变化，套环会产生感应电流，但线圈中无电流，线圈不会对套环会有安培力的作用，套环不会跳起，故C错误；
D.所用铁芯换为塑料材质，不能产生感应电流，所以导致套环未动，故D错误。
故选B。
5.【答案】A
【解析】A.根据电功率的公式可得电机正常工作时通过电机的电流为
I=PU=0.48×100048A=10A
故A正确；
B.电机正常工作时，输入功率为480W，其输出功率为
P出=P−I2r=480−102×0.5W=430W
故B错误；
C.电池充满电后，电机可以正常工作的时间为
t=4WP=4×12×30×90%480h=2.7h
故C错误；
D.四个电池充满电后储存的电能为
E=4qU=12×30×3600J=5.184×106J
故D错误。
故选A。
6.【答案】B
【解析】AB.线圈由于自感现象通电时电流会逐渐增加，但灯泡所在支路没有自感线圈，电流可以突变。则电键闭合时，灯泡立即变亮。故A错误，B正确；
CD.电键断开时，线圈中的电流不能突变，需要逐渐减小，则在灯泡和线圈组成的回路中，线圈充当电源的作用放电，故灯泡电流方向会变成自右向左的，但灯泡与二极管串联，二极管通反向电流时电阻极大，故灯泡会直接熄灭。故CD错误。
故选B。
7.【答案】D
【解析】A.在天平左右两边加上质量分别为 m、m (m1>m2+m)的砝码使天平平衡，可知，安培力方向向下，根据左手定则可以判断，磁场垂直纸面向外，故A错误；
B.根据平衡条件，有
m1g=m2g+nBIL+mg
解得
B=m1−m2−mnILg
故B错误；
C.取走全部砝码，仅改变电流大小，安培力方向仍向下，天平不可能平衡，故C错误；
D.取走全部砝码，仅改变电流，天平重新平衡，根据平衡条件，有
mg=nBI′L
电流与原电流大小之比为
I′I=mm1−m2−m
故D正确。
故选D。
8.【答案】AC
【解析】A.由电路可知电压表示数较小，说明人体电阻较小，表明脂肪含量低。故A正确；
BC.根据
P内=I2r
可知电源内阻消耗功率较小时，电路中的电流较小，即电流表示数较小，由闭合电路欧姆定律
I=ER+r+R人
可知人体电阻较大，表明脂肪含量高。故B错误；C正确；
D.电源输出功率与电路中内外电路的阻值大小关系有关，当二者阻值接近时，电源输出功率较大，题中未明确相关信息，所以不能判断脂肪含量的高低。故D错误。
故选AC。
9.【答案】BCD
【解析】AB.由左手定则可知，粒子要带负电，且从a点开始射入才能满足题中示意图的运动轨迹，故A错误，B正确；
C.粒子在Ⅰ区域和Ⅱ区域内运动的周期均为
T=2πmBq
且在两区域运动的弧对应的圆心角均为 π ，则粒子在两区域运动的时间相同，故C正确；
D.粒子在Ⅰ区域运动的轨迹半径为
r1=L2
由
Bqv=mv2r1
可知，粒子在Ⅰ区域的速度大小为
v=qBL2m
D正确。
故选BCD。
10.【答案】AD
【解析】A.根据题意，由左手定则可知，向上运动时物体受到的洛伦兹力方向垂直于斜面向上，故A正确；
B.根据题意，对小球受力分析可知，垂直斜面方向上，由平衡条件有
FN+qvB=mgcsθ
物体向上运动时，速度减小，则 FN 增大，由滑动摩擦力公式 f=μFN 可知，滑动摩擦力变大，则物体沿斜面向下的合力增大，则物体沿斜面向上做加速度增大的减速运动，故B错误；
C.根据题意，结合B分析可知，物体速度减小到零时，物体与斜面间最大静摩擦力为
fm=μmgcsθ可知，物体不能静止在斜面上，故C错误；
D.由C分析可知，物体不能静止在斜面上，沿斜面减速到零之后，沿斜面向下做加速运动，由左手定则可知，此时物体受到的洛伦兹力方向垂直于斜面向下，则有
FN′=qvB+mgcsθ
可知，随着速度增大， FN′ 增大，滑动摩擦力增大，当物体的合力为零时，即
mgsinθ=f=μFN′
物体开始做匀速运动，此时物体的速度为最终速度，则有
mgsinθ=μqvB+mgcsθ
解得
v=mgsinθqBμ−mgcsθqB
故D正确。
故选AD。
11.【答案】 C 右 0.46
【解析】(1)[1]灯泡的额定电压为24V，所以应该选取直流电压50V档，故选择开关旋至C处。
(2)[2]测量电压时红表笔流入电流，黑表笔流出电流，所以红表笔应与灯泡的右端相连。
(3)[3]限流式电路滑动变阻器需要一上一下连接，电流表选择 0∼0.6A 量程，如下图所示

(4)[4]根据电流表的读数规则，电流表的最小分度值为 0.02A ，则电流表的读数为 0.46A 。
12.【答案】 电压 电流 A 1.48 2.00 电压表分流
【解析】(1)[1] [2]在图1中，电压表并联接入电路，电流串联接入电路，所以①应为电压表，②应为电流表。
(2)[3]为了减小实验误差，电表①应与电表②的接线柱A连接。
(3)[4]由闭合电路欧姆定律，路端电压
U=E−Ir
U−I图像纵轴的截距表示电源电动势。因此
E=1.48V
[5]电源内阻
r=ΔUΔI=1.48−−0Ω=2.00Ω
(4)[6]本实验的系统误差是电压表分流引起的。干路电流等于流经电流表的电流和流经电压表的电流之和。
13.【答案】(1)强磁铁从铝管中经过时，铝管中会产生感应电流，因铝管形成的闭合回路中的磁通量发生变化。
(2)由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍磁铁相对铝管的运动，磁铁运动越快，铝管中的感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，因此磁铁先做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动。
(3)磁铁由静止释放后，磁铁的一部分机械能首先转化为电能，由焦耳定律可知，电能再转化为铝管的内能。

【解析】(1)强磁铁从铝管中经过时，铝管中会产生感应电流，因铝管形成的闭合回路中的磁通量发生变化。
(2)由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍磁铁相对铝管的运动，磁铁运动越快，铝管中的感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，因此磁铁先做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动。
(3)磁铁由静止释放后，磁铁的一部分机械能首先转化为电能，由焦耳定律可知，电能再转化为铝管的内能。
14.【答案】(1) Ev0 ；(2) B≥4mv0ql 或 0【解析】(1)粒子在板间做匀速直线运动，则有
qE=qv0B
解得
B=Ev0
(2)①第一种情况：粒子从左端射出，如图所示，由几何关系得
R1=l4
由牛顿第二定律得
qv0B1=mv02R1
解得
B1=4mv0ql
则有
B≥4mv0ql

②第二种情况：粒子从右端射出，由几何关系得
R22=R2−l22+l2
由牛顿第二定律得
qv0B2=mv02R2
解得：
B2=4mv05ql
0所以，磁感应强度的大小范围
B≥4mv0ql
或
015.【答案】(1) kt0SR+r ；(2) k2S2Rt0R+r2 ；(3) B1kS+B1lv0lR+r
【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律有
E0=ΔB0SΔt=kS
回路中感应电流为
I=E0R+r=kSR+r
又因为
q=It0
所以
q=kt0SR+r
(2)发热量
Q=IRt0
代入可得
Q=k2S2Rt0R+r2
(3)动生电动势
E=Blv0
感生电流和动生电流同时存在且方向相同，所以总电动势
E=E0+E
感应电流大小
I=ER+r
安培力大小
F安=B1Il
金属棒匀速则
F=F安
联立可得
F=B1kS+B1lv0lR+r