牡丹江市部分中学2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试卷(选考)
考试时间：75分钟 分值：100分
选择题(本题共10小题，共46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4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、如图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，电势分别为φa、φb、φc。关于φa、φb、φc的比较，下列说法正确的是（ ）
A．， B．
C． D．
2、静电场中某电场线如图所示。把点电荷从电场中的A点移到B点，其电势能增加1.2×10－7J，则该点电荷的电性及在此过程中电场力做功分别为（ ）
A．正电 －1.2×10－7J B．负电 －1.2×10－7J
C．正电 1.2×10－7J D．负电 1.2×10－7J
3、如图所示，一个带负电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部，接通S后，悬线与竖直方向的夹角为θ，则（ ）。
A. S闭合，减小AB板间的距离，则夹角θ增大
B. S闭合，减小AB板间的距离，则夹角θ减小
C. S断开，使B板竖直向上移动，则夹角θ减小
D. S断开，增大AB板间的距离，则夹角θ增大
4、如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡的U－I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是( )
A．4 W 6 W
B．4 W 8 W
C．2 W 3 W
D．2 W 4 W
5、下列选项中的操作能使如图所示的三种装置产生感应电流的是( )
A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线运动
B．乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈
C．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动
D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动，不移动滑动变阻器的滑片
6. 如图所示，美国物理学家安德森在研究宇宙射线时，在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反，从而发现了正电子，获得了诺贝尔物理学奖。云雾室中磁场方向可能是（ ）
垂直纸面向外
B．垂直纸面向里
C．沿纸面向上
D．沿纸面向下
半径为R的圆形空间内，存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的粒子(不计重力)，从A点以速度v0沿半径方向射入磁场，并从B点射出，∠AOB＝120°，如图所示，则带电粒子在磁场中运动的时间为( )
A． B．
C． D．
8、如图，质量相同的带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入匀强电场中，P从平行板间正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们都打到上极板同一点，不计粒子重力，则（ ）
A．它们运动的时间相同
B．它们运动的加速度不相等
C．它们所带的电荷量相同
D．电场力对它们做负功
9、如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I．则下列选项正确的是（ ）
A．图甲中导体棒所受的安培力大小为BIL
B．图乙中导体棒所受的安培力大小为BIL
C．图丙中导体棒所受的安培力大小为BIL
D．图丁中导体棒所受的安培力大小为BIL
10、日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131I被更多的人了解。利用质谱仪可分析碘的各种同位素。如图所示，电荷量均为q的带正电的131I和127I质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场（初速度忽略不计），经电场加速后从小孔S2射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。下列说法正确的是（ ）
A.磁场的方向垂直于纸面向里
B. 131I进入磁场时的速率为
C. 131I与127I在磁场中运动的时间差值为
D.打到照相底片上的131I与127I之间的距离为
二、实验题：（每空3分，共24分）
11、右图为一正在测量中的多用电表表盘。
①如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为 Ω。
②如果是用直流10mA档测量电流，则读数为______mA。
③如果是用直流5V档测量电压，则读数为______V。
12、要测一段阻值大约为100 Ω的粗细均匀的金属丝的电阻率．除米尺、螺旋测微器、电源E(电动势为3 V，内阻约0.5 Ω)、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外，电流表和电压表各两只供选择：A1(量程1 A，内阻约1 Ω)，A2(量程30 mA，内阻约为2 Ω)，V1(量程3.0 V，内阻约1 000 Ω)，V2(量程15 V，内阻约为3 000 Ω)．
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图所示，则电阻丝的直径为________mm.
(2)①为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选________，电压表应选________．(填电表符号)
②实验电路应选择下列电路中的________．
A. B.
C. D.
③若用米尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，电流表的读数为I，电压表读数为U，则该金属丝的电阻率ρ＝________.
三、计算题：（共3小题，13题8分，14题10分，15题12分，共30分）
13、（8分）矩形线框abcd的两边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO′转动，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO′垂直，如图所示，初位置时线框平面与B平行。求：
（1）初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少？
（2）当线框绕轴OO′沿图示方向转过60°时，穿过线框的磁通量Φ为多少？这一过程中穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ为多少？
14、（10分）如图所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的ABC部分是半径为R＝0.5 m的半圆环(B为半圆弧的中点)，轨道的水平部分与半圆环相切于C点，D为水平轨道的一点，而且CD＝2R，把一质量m＝100 g、带电荷量q＝10－4C的负电小球，放在水平轨道的D点，由静止释放后，在轨道的内侧运动．g取10 m/s2，求：
(1)它到达B点时的速度是多大？
(2)它到达B点时对轨道的压力是多大？
15、（12分）如图所示，将一根质量为10 g、长为10 cm的铝棒ab用两个完全相同的细弹簧水平悬挂在匀强磁场中。磁场的磁感应强度大小为0.2 T，方向垂直于纸面向里。弹簧上端固定，下端与铝棒绝缘，铝棒通过开关与电池相连。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm，闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm，取重力加速度g=10 m/s2。试判断安培力的方向，并求出电流的大小。牡丹江市部分中学2023-2024学年高二上学期期中考试
物理答案（选考）
本题共10小题，共46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4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 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D B D A B B D AB BD BD
二、实验题：（每空3分，共24分）
11、①75Ω ②7.0mA ③3.50V
12、(1)0.850(0.849～0.851均可) (2)①A2 V1 ②A ③
三、计算题：（共3小题，13题8分，14题10分，15题12分，共30分）
13、（1）0；（2）Bl1l2，Bl1l2
【解析】(1)线框在初始位置时，线框平面与磁场平行，有效面积为零，则Φ0＝0。
(2)当线框绕轴OO′沿图示方向转过60°时，线框与B的夹角为60°，则
Φ＝B·Ssin60°＝BS＝Bl1l2
这一过程中穿过线框的磁通量的变化量为
ΔΦ＝Φ－Φ0＝Bl1l2
14、(1)2m/s (2)5 N
【解析】(1)小球从D至B的过程中，
由动能定理：qE(2R＋R)－mgR＝mv/2
解得：vB＝2m/s
(2)在B点由牛顿第二定律得：
FN－qE＝m
FN＝qE＋m＝5 N.
由牛顿第三定律知FN′＝FN＝5 N
15、解：开关断开时，以铝棒为研究对象，受力分析如左图所示，由平衡条件和胡克定律可得
2F1-mg=0
F1=kΔx1
解得k=10 N/m
开关闭合后，以铝棒为研究对象，根据左手定则可判断出安培力的方向为竖直向下，
受力分析如右图所示，由平衡条件和胡克定律可得
2F2-mg-F安=0
又F安=IlB
F2=k（Δx1+Δx2）
解得I=3 A
