辽宁省鞍山市普通高中2022-2023学年高二物理上学期期中试卷（A卷）（Word版含解析）

2022-2023学年度上学期期中考试高二物理（A）时间：75分钟满分：100分考试范围：必修三第11、12、13章：选择性必修二第1章，第二章前2节第Ⅰ卷（选择题共46分）一、选择题（本题共10小题。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，每个小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分）1.现在人们可以利用无线充电板为手机充电，如图所示为充电原理图。充电板接交流电源。对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变戒直流电后对手机电池充电。电磁感应的发现者为（　　）A.奥斯特B.法拉第C.特斯拉D.楞次【答案】B【解析】【详解】电磁感应是英国科学家、化学家法拉第于1831年10月17日首次发现的。故选B。2.如图所示，磁场中的通电导线所受安培力方向正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】C 【解析】【详解】根据左手定值可知，A图中的安培力应该垂直磁感线水平向右；B图中安培力应垂直磁感线向下；C图中安培力应垂直电流向下；D图电流与磁场方向平行，不受安培力。故选C。3.“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置如图所示，某实验小组在实验中判断出电流从电流计正极（右）流入时，指针向右偏转。现将磁铁从线圈上方某位置向上拔出线圈时，发现电流计的指针向右偏转，则（　　）A.条形磁铁上极是N极B.线圈内磁通量逐渐减小，感应电流的磁场与原磁场的方向相反C.磁铁在竖直拔出过程中，感应电流在线圈内部磁场的方向向下D.若将磁铁竖直向下插入线圈，电流计指针仍向右偏转【答案】C【解析】【详解】ABC．电流计的指针向右偏转，根据螺线管的绕向，说明螺线管中电流顺时针方向（俯视），根据安培定则，螺线管产生的感应电流磁场方向是向下的，磁铁向上拔出线圈，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流磁场方向要与原磁场方向相同，说明原磁场方向（磁铁在螺线管中的磁场）向下，所以条形磁铁下极是N极。故AB错误，C正确；D．若将磁铁竖直向下插入线圈，磁通量向下增大，感应电流磁场方向向上，螺线管中电流逆时针方向（俯视），则电流从电流计负极（左）流入，指针向左偏转，故D错误。故选C4.光滑绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图所示，两根导线中通有大小相同，方向相反的电流，电流方向如图所示，水平面上一带电滑块（电性未知）以某一初速沿两导线连线的中垂线入射，运动过程中滑块始终未脱离水平面，下列说法正确的是（　　） A.小球将做匀速直线运动B.小球将先做减速运动后做加速运动C.小球将向左做曲线运动D小球将向右做曲线运动【答案】A【解析】【分析】【详解】根据安培定则，在两直导线连线的垂直平分线上各点的磁感应强度与速度方向平行，故小球不受洛仑兹力，重力和支持力平衡，故合力为零，小球将在水平面内沿速度方向做匀速直线运动；故选A。5.恒流源可以提供大小和方向恒定的电流，如图所示，当滑动变阻器滑片向下滑动时（　　）A.R1的电压变小，灯L变亮B.R1电压变大，灯L变暗C.R1的电压变小，灯L变暗D.R1的电压变大，灯L变亮【答案】B【解析】【分析】【详解】由图知，R1与R2串联后再与灯L并联，当滑动变阻器滑片向下滑动时，R2接入电路 中的阻值减小，总电阻减小，而电源输出电流不变，由可知，电源电压变小，即灯泡L两端电压减小，故灯L变暗；由于流过L的电流减小，电源输出电流又不变，所以流经R1的电流增大，则R1的电压变大，故选B。6.如图所示，电源电动势，内阻，，直流电动机内阻。当调节滑动变阻器时可使图甲中电路的输出功率最大；调节时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（其额定输出功率），则和接入电路中的阻值分别为（　　）A.、B.、C.、D.、【答案】B【解析】【详解】图甲为纯电阻电路，根据公式当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，则接入电路的阻值为图乙是非纯电阻电路，则电源的输出功率为当时，输出功率最大，此时电动机的输出功率为电动机的发热功率为 则电动机的输入功率为则电动机两端电压为则电阻两端的电压为则电阻阻值为故选B。7.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是（　　） A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】试题分析：由图可知，0-1s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0-1s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，1-2s内电路中的电流为顺时针，2-3s内，电路中的电流为顺时针，3-4s内，电路中的电流为逆时针，由可知，电路中电流大小恒定不变．故选D考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律【名师点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，注意图线的斜率等于磁感应强度的变化率，斜率的符号能反映感应电流的方向，知道这些才能准确的利用楞次定律进行判定．8.如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（　　） A.甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度B.乙图可判断出A极板是发电机的正极C.丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是D.丁图中可以判断形成电流的电荷（载流子）是正电荷【答案】CD【解析】【详解】A．根据洛伦兹力提供向心力可知解得故最大动能为增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度或D形盒子的半径，故A错误；B．由左手定则可知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，故B错误；C．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子进入复合场做匀速直线运动，受电场力和洛伦兹力， 且二力平衡，即则故C正确；D．电场强度方向向下，可知上方为霍尔元件的高电位点，若载流子带正电，由左手定则可知，洛伦兹力向上，大拇指指向霍尔元件的高电位点，故D正确。故选CD。9.如图所示，竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距L，导轨间接有一定值电阻R，质量为m、电阻为r的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为h时开始做匀速运动，在此过程中（　　）A.导体棒的最大加速度为gB.导体棒匀速运动前做加速度不断减小的变加速运动C.导体棒的最大速度为D.通过电阻R的电荷量为【答案】ABD【解析】【详解】A．当金属棒开始运动时，无感应电流，无安培力，则此时加速度最大，由于金属棒只受重力，则此时加速度为g，故A正确；B．由于速度的最大，由于 则感应电动势增大，则感应电流增大，由安培定则和左手定则可知，安培力方向向上，且则安培力增大，由牛顿第二定律可知加速度逐渐减小，直到受力平衡做匀速运动，则导体棒匀速运动前做加速度不断减小的变加速运动，故B正确；C．当速度最大时，可知由于可得故C错误；D．通过电阻R的电荷量为故D正确。故选ABD。10.如图所示，直线与水平方向成角，的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为。一粒子源位于上的点，能水平向右发射不同速率、质量为（重力不计）、电荷量为的同种粒子，所有粒子均能通过上的点。已知，则粒子的速度可能是（　　） A.B.C.D.【答案】AB【解析】【分析】【详解】由题意可知粒子可能的运动轨迹如图所示所有圆弧圆心角均为，所以粒子运动的半径为由洛伦兹力提供向心力得则故AB正确，CD错误。故选AB。第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11.下面甲图中游标卡尺的读数为___________；乙图中螺旋测微器的读数为___________；丙图中电流表接量程时读数为___________A。【答案】①.11.4②.0.960③.0.42【解析】【详解】[1]10分度的游标卡尺精确度为0.1mm，其读数等于主尺读数与游标尺读数之和，所以甲图的读数为[2]螺旋测微器的精确度为0.01mm，螺旋测微器的读数等于固定刻度读数与可动刻度读数之和，所以乙图的读数为[3]0~0.6A量程的分度值为0.02A，读数需要精确到0.01A，所以丙图的读数为12.某实验小组在实验室发现一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计如图甲所示的电路进行实验探究。其中为电阻丝，是阻值为的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的长度x，绘制了图线如图乙所示。（1）由图乙求得电池的电动势________V，内阻________；（结果均保留两位小数）（2）根据实验数据可绘出图像如图丙所示。图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求 得电阻丝的电阻率______，测得的电阻率________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】①.1.49②.0.45③.kS##Sk④.等于【解析】【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有所以U-I图像的纵截距表示E，斜率的绝对值表示R0+r，则由图可知（2）[3]根据欧姆定律可得PN段的阻值为根据电阻定律有联立以上两式可得由题意可得解得[4]当考虑电流表内阻对实验的影响时，有整理得由此可知电流表内阻不影响所作图线的斜率，因此测得的电阻率等于真实值。13.利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量，当重物过重电动机被卡住时，电压表的示数为 ；当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为。不计各种摩擦，电压表可视为理想电表，g取，求：（1）电动机的内电阻；（2）重物匀速上升时电动机的输出功率；（3）重物匀速上升时的速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）电动机卡住时为纯电阻，由闭合电路欧姆定律得由于代值可得（2）重物匀速上升时，由闭合电路欧姆定律可知则电动机的输入功率为电动机的发热功率为电动机的输出功率为 （3）重物匀速上升时，牵引力为由于解得14.如图甲所示，螺线管线圈的匝数匝，横截面积，导线的总电阻，定值电阻，电阻箱的最大阻值为。穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化，求：（1）线圈产生的感应电动势大小；（2）消耗的最大电功率；（3）消耗的最大电功率。【答案】（1）6V；（2）2W；（3）1.5W【解析】【详解】（1）由乙图可知，磁感应强度的变化率由法拉第电磁感应定律可得螺线管中感应电动势代入数据可得E=6V（2）当R1=0时电路中的感应电流最大，R2消耗的电功率最大 R2消耗的电功率P2=I2R2=2W（3）当R1=r＋R2时R1消耗电功率最大，此时R1=6Ω由于因此P1=I2R1=1.5W15.如图所示，平行边界M、N间有垂直边界向右的匀强电场，匀强电场的电场强度为，平行边界N、P间有垂直纸面向外的匀强磁场，相邻边界间距均为，一个质量为、电荷量为的带正电的粒子从电场中紧靠边界M的O点，以垂直电场方向向上、大小为的初速度射入电场，经电场偏转后，粒子进入磁场，粒子刚好不从磁场的边界P射出磁场。不计粒子的重力，求：（1）粒子从O开始第一次运动到边界N时速度的大小；（2）匀强磁场磁感应强度的大小；（3）粒子第一次在磁场中运动的时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，根据动能定理有 解得（2）做粒子得运动轨迹，如图所示设粒子出电场时速度方向与N边界的夹角为，则解得设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，由几何关系有解得由牛顿第二定律有解得（3）在磁场中运动的圆心角为由于 解得