河北武强中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份河北武强中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为Φ，若线圈绕轴转过的过程中，磁通量的变化量为，则关于Φ和的大小正确的是( )
A.，B.，C.，D.，
2．如图所示，三条长直导线都通以垂直纸面向外的电流，且，则距三条导线等距离的A点处磁场方向为( )
A.向上B.向下C.向左D.向右
3．有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具，模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合，如图所示.另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置，线圈贴着模具上下移动的过程中，下列说法正确的是（地磁场很弱，可以忽略）( )
A.线圈切割磁感线，线圈中产生感应电流
B.线圈紧密套在模具上移动过程中，线圈中没有感应电流产生
C.由于线圈所在处的磁场是不均匀的，故而不能判断线圈中是否有感应电流产生
D.若线圈平面放置不水平，则移动过程中会产生感应电流
4．如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时，导体棒受到方向向右、大小的磁场力的作用，已知导体棒在马蹄形磁铁内部的长度，通过导体棒的电流大小，马蹄形磁铁中导体棒所在位置的磁感应强度B的大小为( )
A.1TB.10TC.2TD.5T
5．如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )
A.电解槽消耗的电功率为120 WB.电解槽的发热功率为60 W
C.电解槽消耗的电功率为60 WD.电路消耗的总功率为60 W
6．如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q.将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，与P移动前相比( )
A.U变小B.I变小C.Q不变D.Q减小
7．用两只完全相同的电流表，分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表，将它们串联起来接入电路中，如图所示，此时下列说法正确的是( )
A.两只电表的指针偏转角相同
B.两只电表的指针都不偏转
C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角
D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
二、多选题
8．下列说法正确的是( )
A.电荷的周围一定有电场，也一定有磁场
B.均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场
C.任何变化的电场在其周围空间一定产生变化的磁场
D.正弦交变的电场在其周围空间一定产生同频率交变的磁场
9．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是( )
A.电源的电动势为6.0 VB.电源的内阻为12 Ω
C.电源的短路电流为0.5 AD.电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω
10．如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S，下列说法正确的有( )
A.路端电压为10 V
B.电源的总功率为10 W
C.a、b间电压的大小为5 V
D.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A
三、填空题
11．（1）用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图1所示，则该电阻丝的直径______mm。
（2）某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3 V的电压表内阻。该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1k”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图2中______（选填“A”或“B”）方式连接。在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如图3所示，读数为______Ω。

四、实验题
12．某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
（1）该同学设计实验的原理表达式是________（用r、I、R表示）。
（2）该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________（选填“最大值”“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。
（3）该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的图象，则由图象可求得，该电源的电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留两位有效数字）
五、计算题
13．电源与电阻R组成串联电路，路端电压U随电流的变化图线及电阻R的图线如图所示，求：
（1）电源的电动势和内阻；
（2）电源的路端电压；
（3）电源的输出功率.
14．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，求：
（1）电动机的输入功率；
（2）电动机线圈的内阻。
15．如图所示，，，，，，当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；求：
（1）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；
（2）S闭合后流过的总电荷量.
参考答案
1．答案：A
解析：当正方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为：；线圈绕轴转过60°时的磁通量为：，则磁通量的变化量为：，故A正确，BCD错误.
2．答案：D
解析：由安培定则知电流和，在A点的磁感线方向相反，距离又相等，所以合场强为零，在A点的电场线方向水平向右，故A点的磁感线方向向右，D正确.
3．答案：B
解析：由题，模具的形状与磁感线的形状是相同的，则线圈贴着模具上下移动的过程中穿过线圈的磁感线的条数不会发生变化，即穿过线圈的磁通量不变，所以线圈紧密套在模具上移动过程中不出现感应电流。同样若线圈平面放置不水平，则移动过程中由于穿过线圈的磁通量不变，也不会产生感应电流。故选B。
4．答案：C
解析：由，可得，故选C。
5．答案：C
解析：AC.灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流，则电解槽消耗的功率，C正确，A错误；B.电解槽的发热功率，B错误；D.整个电路消耗的总功率，D错误。故选C。
6．答案：B
解析：当滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流I减小；变阻器两端的电压，由I减小，可知U增大，即电容器C两端的电压增大，再据，得，可判断出电容器的电荷量Q增大，故B正确，ACD错误.故选B.
7．答案：C
解析：电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻，电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻。两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，所以电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角。故选C。
8．答案：BD
解析：A.电荷的周围一定有电场，静止的电荷周围只产生电场，不产生磁场，运动的电荷周围的才产生磁场，A错误；BCD.由麦克斯韦电磁场理论可知：均匀变化的电场在其周围空间一定产生稳定磁场；正弦交变的电场在其周围空间一定产生同频率交变的磁场。故BD正确，C错误。故选BD。
9．答案：AD
解析：由闭合电路欧姆定律得，可知该电源的图像纵轴上的截距为电源的电动势，即，故A正确；BC.由于横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，故内阻应按斜率的绝对值计算，即，故BC错误；D.由闭合电路的欧姆定律可得电流时，外电阻，故D正确。故选AD。
10．答案：AC
解析：外阻为R： ，则，则外压，功率，则A正确，B错误；根据并联电路的特点可求流过电流均为0.5A，所以，故C正确；间用导线连接后，根据电路的连接可求外电路电阻为，电流，故D错。
11．答案：（1）1.205/1.206/1.207（2）B；
解析：（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）根据“红进黑出”与“+进-出”规律，可知应选用图2中B；
根据欧姆表的读数规律，该读数为
12．答案：（1）（2）最大值；21（3）6.3（6.1~6.4）；2.5（2.4~2.6）
解析：（1）根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是；
（2）根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值
根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为
（3）由可得
图像斜率等于
得
由于误差(6.1~6.4)V均正确，图像的截距
得
由于误差均正确.
13．答案：（1）4V，1Ω（2）3V（3）3W
解析：（1）根据闭合电路欧姆定律得，当时，
由图读出电源的电动势为：
内阻等于图线的斜率大小，则内阻为：
（2）两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态
由图读出电压，则电源的路端电压为3V
（3）交点的电流，则电源的输出功率为：
14．答案：（1）576 W（2）2Ω
解析：（1）由于该车在额定状态下以最大运行速度行驶，可知
，
则电动机的输入功率为
（2）根据电路中的能量转化与守恒规律，对电动机电路有
其中
结合上述解得
15．答案：（1）g，方向竖直向上（2）
解析：（1）开始带电粒子恰好处于静止状态，必有且qE竖直向上.
S闭合后，的平衡关系被打破.
S断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有
，
S闭合后，
设带电粒子加速度为a，则
，
解得，方向竖直向上.
（2）S闭合后，流过的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以
自重
40 kg
额定电压
48 V
载重
75 kg
额定电流
12 A
最大行驶速度
20 km/h
额定输出功率
288W