吉林省实验中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷

这是一份吉林省实验中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷，共7页。试卷主要包含了9小时等内容，欢迎下载使用。

2023-2024学年度上学期高二年级期末考试
物 理
本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟。第I卷1至5页，第Ⅱ卷5至7页。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并在规定位置粘贴考试用条形码。
2.请认真阅读答题卡上的注意事项，在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得在答题卡上做任何标记。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
4.考试结束后，答题卡要交回，试卷由考生自行保存。
第I卷
一、选择题：本题共10小题，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题6分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 如图所示电路中，R1=R3=12 Ω，R2=3 Ω，电流表、电压表均视为理想电表。开关S断开与闭合时，外电路的总电阻分别为（ ）
A. 9 Ω、15 Ω B. 15 Ω、9 Ω
C. 9 Ω、24 Ω D. 15 Ω、24 Ω
2.如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示，测量时，闭合开关，测试者分握两手柄即可测量。小张和小李二人体型相近，他们分别使用该仪器测量，下列说法中正确的是（ ）
A．若小张测量时，R1消耗的功率较大，则小张脂肪含量高
B．若小张测量时，电源的效率较高，则小张脂肪含量高
C．若小李测量时，电压表与电流表示数比值较小，则小李脂肪含量高
D．若小李沐浴前后分别测量，电压表与电流表示数比值不变
3.如图所示用绝缘细绳竖直悬挂一个匝数为n的矩形线圈，细绳与拉力传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。现将线框的下边MN垂直置于匀强磁场中，MN边长为L。当导线中通以大小为的电流时，传感器的读数为；只将电流反向，传感器的读数变为（F2>F1）,重力加速度为g，则可得到（ ）
A．减小电流I重复实验，则减小、增大
B．传感器读数为F2时，MN中电流从M到N
C．磁感应强度B=F2-F12nIL
D．金属线框的质量m=F1+F2g
4．如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种仪器中运动，下列说法正确的是（ ）

A．甲图中从左侧射入的带负电粒子，若速度满足vB．乙图中等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势低于B极板电势
C．丙图中仅增大通过励磁线圈的电流，则电子的运动周期将变大
D．丁图中只增大了加速电场中的电压，出射粒子最终就能获得更大的动能
5. 如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西且较大的恒定电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置。若不考虑地磁场的影响，让检测线圈(位于水平面内)从距通电直导线很远处由北向南沿水平地面通过通电直导线的上方并移至距通电直导线很远处，在此过程中，俯视检测线圈，下列说法正确的是
A. 感应电流的方向先顺时针后逆时针，然后再顺时针
B. 感应电流的方向先逆时针后顺时针，然后再逆时针
C. 检测线圈所受安培力的方向先向南后向北
D. 检测线圈所受安培力的方向一直向南
6.如图所示，固定于水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中，现在使金属棒沿框架以速度v向右做匀速运动。时，磁场的磁感应强度为，此时到达的位置恰好使构成一个宽为l，长为2l的长方形。为使棒中不产生感应电流，从开始，磁感应强度B随时间t的变化规律是（ ）
A． B． C． D．
7.如图所示为某一线圈交流电的电流-时间图像（前半周期为正弦波形的12），则一周期内该电流的有效值为（ ）
A．12I0 B．52I0 C．32I0 D．52I0
8.如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入的交流电源后，为手机上的受电线圈产生感应电流，手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有电阻与受电线圈接有电阻，线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失，则下列说法正确的是（ ）
A．若此手机的电池容量为4500，则超充模式下的充电时间为0.9小时
B．此无线充电器的耗电功率是100W
C．送电线圈与受电线圈的匝数比为5:1
D．送电线圈两端的电压为
9．如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。已知，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（ ）
A．若粒子经过磁场偏转后垂直穿过x轴，则粒子带负电荷
B．若粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴，则粒子速度大小为
C．若粒子经过磁场偏转后在OM之间某点穿过y轴，则粒子在磁场中的运动时间为
D．若粒子经过磁场偏转后在OM之间某点穿过y轴，则粒子速度大小可能为
10．如图，足够长的光滑平行金属导轨（电阻不计）水平放置，左右两侧导轨的间距分别为l、2l，导轨间存在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场。把一根质地均匀的导体棒分成质量分别为m、2m两段a、b，均垂直导轨放置，回路总电阻保持不变。a、b两棒分别以v0、2v0的初速度同时向右运动，两棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持接触良好，a总在窄轨上运动，b总在宽轨上运动，从开始运动到两棒稳定的过程中，下列说法正确的是
A．在此过程中，a棒上产生的焦耳热是b棒的一半
B．a棒的加速度始终等于b棒的加速度的一半
C．在此过程中产生总的焦耳热为1.5mv02
D．稳定时a棒的速度大小为2v0
第Ⅱ卷
二、非选择题：本题共4题，共40分
11.（6分）某同学正在测定某长圆柱形金属丝的电阻率。
（1）该同学某次用螺旋测微器测量金属丝的直径，读数如图甲所示，则测得的金属丝直径为 mm。
（2）该同学想要尽量准确地测量金属丝的电阻，其设计的实验电路如图乙所示。该同学用到的电流表A1的内阻R1为已知量。正确连接电路后进行实验，某次实验测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝的电阻 。（用I1、I2和R1表示）。
（3）本实验测得的电阻 （填“有”或“无”）系统误差。
12．（8分）某学校物理兴趣小组为探究多用电表欧姆挡的原理，决定动手设计一个欧姆表，其内部的结构图如图甲所示，已知电源电动势E约为3 V，其他数值同学们都忘记了，所以同学们决定测量欧姆表的电源电动势和欧姆表的内阻。
(1) 两表笔分别与电阻箱两接线柱相连，调节电阻箱，直到电流表读数如图乙，电阻箱示数如图丙，则欧姆表的内阻约为 Ω。（结果保留两位有效数字）
(2) 该小组同学把欧姆表的两表笔与电阻箱连接，根据记录的电阻箱阻值R与电流表的读数I，在如图所示坐标系中描点，请根据坐标系中所描点作出图线；
(3) 由图象可得欧姆表的电源电动势E＝ V，欧姆表的内阻r＝ Ω。（结果均保留三位有效数字）
13．（12分）如图在第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限内存在垂直xOy平面向外的匀强磁场。一带正电粒子从x轴上的M点以速度v0沿与x轴正方向成60角射入第二象限；恰好垂直于y轴从N点进入匀强电场，从x轴上的P点离开匀强电场，且OP=2h，OM=，粒子的质量为m，电量为q，不计粒子重力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）匀强电场的电场强度E的大小。
h
14．（14分）如图，光滑平行金属导轨间距为L，与水平面间的夹角为θ，两导轨上端用阻值为R的电阻相连，装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，经历时间t滑至最高点，然后又返回到出发位置。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力，当地重力加速度为g，题目中给定的物理量均为已知量，试求：
（1）金属杆ab刚开始运动时的加速度a的大小；
（2）金属杆ab能上升的最大高度h。