辽宁省实验中学2024-2024高二学年度上学期期中
物理试卷
考试时间：90分钟 试题满分：100分
编辑：世博教育省实验分校 包振宇 审核：世博教育省实验分校物理组
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共计40分，1-5为单选，6-10为多选，选对的4分，漏选得2分，错选0分）
1、两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为（ ）。
A．2：3 B．1：2 C．1：3 D．3：1
2、图甲为某一小灯泡的U-I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4?的定值电阻R串联，接在内阻为1?、电动势为5V的电源两端，如图乙所示，则（ ）
A．此时电源内电路功率大于外电路功率
B．通过电流表的电流为0.6A，此时每盏小灯泡的电功率为0. 6W C．内电路的电压为2V，此时内电路的电功率为0.36W
D．通过R的电流为0.3A，此时R的电功率为0.9W
3、在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0．将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1；现将条形磁铁以P点为轴旋转90°使其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度的大小应为（可认为地磁南、北极与地理北、南极重合）（ ） A． B1－B0 B． B1＋B0 C． B22O?B1 D． 2B2O?B21?2BOB1 4、如图所示，一段导线abcd 弯成半径为R、圆心角为90°的部分扇形形状，置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直，线段 ab和cd的长度均为R/2，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示.则abcd导线受到的安培力的方向和大小为（ ） A．方向沿纸面向上，大小为2BIL2 B．方向沿纸面向上，大小为(??2)BIL2 C．方向沿纸面向下，大小为2BIR2 D．方向沿纸面向下，大小为(??2)BIR2 5、如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L，一端与电源连接。一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为??33，在安培力的作用下，金属棒以VO的速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与坚直方向的夹角为（ ） A．30° B．37° C．45° D．60° 6、在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,做成了一个霍尔元件,在E、F间通入恒定电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,M、N间的电压为UH,已知半导体薄片中的载流子为负电荷,电流与磁场的方向如图所示,下列说法正确的有（ ） A．N板电势高于M板电势 B．磁感应强度越大,MN间电势差越大 C．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,UH不变 D．将磁场和电流分别反向,N板电势低于M板电势 7、如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中（ ） A．U先变大后变小 B．I先变小后变大 C．U与I的比值先变大后变小 D．U变化量与I变化量比值等于R3
8、如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向外．已知在该区域内，一个带电小球在竖直面内做直线运动．下列说法正确的是（ ）
A．若小球带正电荷，则小球的电势能减小 B．若小球带负电荷，则小球的电势能减小 C．无论小球带何种电荷，小球的重力势能都减小 D．小球的动能恒定不变 9、回旋加速器主要结构如图 , 两个中空的半圆形金属盒接高频交流电源置于与盒面垂直的匀强磁场中 , 两盒间的狭缝宽度很小。粒子源 S 位于金属盒的圆心处 ,产生的粒子初速度可以忽略。用两台回旋加速器分别加速质子（氢原子核）和α 粒子（氦原子核）, 这两台加速器的金属盒半径、磁场的磁感应强度、高频交流电源的电压均相等 , 不考虑相对论效应 , 则质子和 α 粒子（ ） A．所能达到的最大动量大小相等 B．所能达到的最大动能相等 C．受到的最大洛伦兹力大小相等 D．在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数相等 10、如图所示,在空间有一坐标系x0y,直线OP与x轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II,直线OP是它们的边界,OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从0点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进人区域I,质子先后通过磁场区域I和II后,恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出),则（ ） A．质子在区域I中运动的时间为2?m3qB B．质子在区域I中运动的时间为?m3qB C．质子在区域I中运动的时间为?m2qB D．质子在区域I中运动的时间为?m4qB 二、实验题（共3道小题，每空2分，共计26分） 11、下图游标卡尺读数为 mm，螺旋测微器读数为 mm。
12、图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆
×100Ω挡。
（1）图（a）中的A端与 （填“红”或“黑”）色表笔相连接。 （2）关于R6的使用，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。 A.在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C.使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 （3）根据题给条件可得R1+R2= Ω，R4= Ω。
（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为 ；若此时B端是与“3”相连的，则读数为 ；若此时B端是与“5”相连的，则读数为 。（结果均保留3位有效数字）
13、在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池。
（1）用图（a）所示电路实验时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表读数变化不明显，原因是 ，从而影响测量值的精确性。 （2）为了提高实验精度采用图（b）所示电路，提供的器材： A.量程和的双量程电压表V B.量程和的双量程电流表A
C.定值电阻
（） D.滑动变阻器（） E.滑动变阻器
（
）
F.开关S和一些导线。
①图（b）电路中，加接电阻
有两方面的作用：一是方便实验操作和数据测量；二是 。
②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 （填
或
）。
③实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，并在给出的
坐标系中画出
图线如图（d）所示，则新干电池的内阻= （结果保留两位有效数字）。
三、计算题（共3道小题，第14题10分，第15题10分，第16题14分，共计34分）
14、如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，电容器的电容C=3.6
?F，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开。 （1）合上S2，待电路稳定以后，求电容器C上电量变化了多少？
（2）合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电量是多少？
15、如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.2m,金属导轨所在的平面与水平面夹角??37?,金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源.现把一个质量m=1/3kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,它们之间的动摩擦因数为??0.5。为使导体棒能静止在导轨上,在导轨所在平面内,加一个竖直向上的匀强磁场.导轨电阻不计,导体棒接入电路的电阻RO=2Ω.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.求: (1)当磁感应强度B1多大时,导体棒与导轨间的摩擦力为零; (2)当磁感应强度B2=12.5T时,导体棒与导轨间摩擦力的大小和方向;
(3)使导体棒能静止在导轨上所加磁场的磁感应强度B的最小值.
16、如图所示，在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场。在t=0时刻，一位于ad边中点o的粒子源在abcd平面内发射出大量的同种带电粒 子，所有粒子的初速度大小相同，方向与od边的夹角分布在0～180°范围内。已知沿od方向发射的粒子在 时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长L，粒子重力不计，求：
（1）粒子的比荷q／m；
（2）假设粒子源发射的粒子在0～180°范围内均匀分布，此时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比；
（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。 答案：
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共计40分，1-5为单选，6-10为多选，选对的4分，漏选得2分，错选0分）
1. C 2. B 3. D 4. A 5. A 6. BD 7. BC 8. CD 9. BC 10. BD
二、实验题（共3道小题，每空2分，共计26分）
11、58.65 5.679
12、（1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.46 1100 2.90 13、（1）新电池内阻小 （2）①保护电路 ②R1 ③0.29
三、计算题（共3道小题，第14题10分，第15题10分，第16题14分，共计34分）
14、（1）设开关S1闭合、S2断开时，电容两端的电压为U1，干路电流为I1，根据闭合电路欧姆定律有：
闭合开关S2后，电容电压为U2，干路电流为I2，根据闭合电路欧姆定律有：
则电容器上的电量变化了：
（2）闭合S2后，电容上的电量为：
断开S1后，R1和R2组成并联电路，二者的电流与阻值成反比，而电压相等，故流过的电量与阻
值成反比。故流过的电量为：
15、解:(1)根据闭合电路的欧姆定律,则有:
由平衡条件得:
得:
(2)导体棒受力情况如图所示(图中摩擦力f未画出)
当磁感应强度
摩擦力f沿斜面向下 由平衡条件得:代入数据得:
时,
角为θ，则
部离开所用时间为
。
，在磁场中运动的最长时间
，所以从粒子发射到全
(3)当磁感应强度B最小时,导体棒恰好不下滑,这时摩擦力f沿斜面向上, 则有:而:又:
联立得:
16、（1）初速度沿od方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图，其园心为n，由几何关系
有： ， 。粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，根据牛顿第二定律得
， ，得
（2）依题意，同一时刻仍在磁场中的粒子到o点距离相等。在t 0时刻仍在磁场中的粒子应位于以o为圆心，op为半径的弧pw上。 由图知
，此时刻仍在磁场中的粒子数与总粒子数之比为5/6
（3）在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应该与磁场边界b点相交，设此粒子运动轨迹对应的圆心
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