常德市2023-2024学年高二上学期期中考试
物 理（A）
(时量：75分钟 满分：100分 )
一、选择题(本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )
A．根据磁感应强度定义B＝F/(IL)，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比
B．磁感应强度B是标量，没有方向
C．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相反
D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同，磁感线密集的地方磁感应强度B大些，磁感线稀疏的地方磁感应强度B小些
2．某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流表的感应电流方向是( )
A．a→G→b B．先a→G→b，后b→G→a
C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b
3．在如图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动，则( )
A．灯泡L变暗
B．电源内部消耗的功率先变大后变小
C．电容器C上的电荷量增加
D．流过R1的电流方向由左向右
4．将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看( )
A．圆环顺时针转动，靠近磁铁
B．圆环顺时针转动，远离磁铁
C．圆环逆时针转动，靠近磁铁
D．圆环逆时针转动，远离磁铁
5．如图所示为一“凸形”线框，其中ab＝bc＝cd＝de＝ah＝hg＝gf＝l，ef＝3l.线框在外力作用下以恒定速度垂直磁场通过一宽为l的有界匀强磁场．取逆时针方向的电流为正，图示时刻t＝0，则线框中产生的电流i随时间t变化的图象中，正确的是( )
6．如图所示，边长为L的正方形ABCD区域内存在磁感应强度方向垂直于纸面向里、大小为B的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为－q的粒子从AB边的中点处垂直于磁感应强度方向射入磁场，速度方向与AB边的夹角为30°。若要求该粒子不从AD边射出磁场，则其速度大小应满足( )
A．v≤ B．v≥ C．v≤ D．v≥
二、选择题(本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。)
7．如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是( )
A．若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风
B．电热丝的电阻为55 Ω
C．电动机工作时输出的机械功率为880 W
D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J
8．如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是( )．
A．在Ek－t图中应有t4－t3＝t3－t2＝t2－t1
B．高频电源的变化周期应该等于tn－tn－1
C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大
D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径
9．如图所示，在水平面内固定着U形光滑金属导轨，轨道间距为50 cm，金属导体棒ab质量为0.1 kg，电阻为0.2 Ω，横放在导轨上，电阻R的阻值是0.8 Ω(导轨其余部分电阻不计)．现加上竖直向下的磁感应强度为0.2 T的匀强磁场．用水平向右的恒力F＝0.1 N拉动ab，使其从静止开始运动，则( )．
A．导体棒ab开始运动后，电阻R中的电流方向是从P流向M
B．导体棒ab运动的最大速度为10 m/s
C．导体棒ab开始运动后，a、b两点的电势差逐渐增加到0.8V后保持不变
D．导体棒ab开始运动后任一时刻，F的功率总等于导体棒ab和电阻R的发热功率之和
10．在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示．PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列说法正确的是( )．
A．此过程中通过线框截面的电荷量为 B．此时线框的加速度为
C．此过程中回路产生的电能为mv2 D．此时线框中的电功率为
三、实验题（14分）
11．(6分)某实验小组的同学在用多用电表测量一阻值为几百欧姆的电阻。
（1）将以下的操作中正确的选出并进行正确的排序，将序号填在横线上 。
A.将两表笔直接短接，调节欧姆调零旋钮，使表盘的指针指在最右端的零刻度线处，将两表笔断开
B.将两表笔与待测电阻的两端良好接触，读出欧姆表的读数即待测电阻的阻值，将两表笔断开
C.将选择开关旋至欧姆表“×100”挡位
D.将选择开关旋至欧姆表“×10”挡位
E.将选择开关旋至“OFF”挡位，并将红、黑表笔从插孔中拔出
图中表盘的读数为 。
（2）在用多用电表进行电阻的测量时，下列操作和说法中正确的是 。
A.若表盘的指针偏转角度过大，则应旋至倍率较小的挡位，并重新调零
B.若将红笔插入“－”插孔、黑表笔插入“＋”插孔，则测量出的电阻值有较大的误差
C.正在用多用电表测量某电学元件的阻值时，可以将该电学元件接入其他电路
D.在测量不同阻值的电阻时，应对多用电表重新调零
12. (8分)在“测定金属的电阻率”的实验中：
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为d＝______ mm.
(2)某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约为3 Ω)．
可选用的器材规格如下：
电源E(电动势3 V)；
电流表A(0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω)；
电流表G(0～10 mA，内阻为50 Ω)；
滑动变阻器R1(阻值0～5 Ω，额定电流2 A)；
滑动变阻器R2(阻值0～1 kΩ，额定电流1 A)；
定值电阻R3＝250 Ω；
定值电阻R4＝2 500 Ω；
开关S和导线若干．
①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选________，滑动变阻器R应选________．
②某次测量时电流表G的读数为5.0 mA，电流表示数为0.50 A，计算Rx的准确值为Rx＝________(计算结果保留3位有效数字)．
四、计算题（解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位（本大题共3小题，其中第13小题12分，第14小题14分，第15小题16分，共42分）
13．(12分)一纯电阻闭合电路，电源电动势为4.5V，内阻为0.5Ω，外电路的电阻为4.0Ω，则：
（1）路端电压是多大？
（2）如果在外电路上并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大？
（3）如果（2）中的6.0Ω电阻不是并联，而是串联在外电路中，路端电压又是多大？
14．(14分)如图甲所示，ACD是固定在水平面上的半径为2r、圆心为O的金属半圆弧导轨，EF是半径为r、圆心也为O的半圆弧，在半圆弧EF与导轨ACD之间的半圆环区域内存在垂直导轨平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，B随时间t变化的图象如图乙所示．OA间接有电阻P，金属杆OM可绕O点转动，M端与轨道接触良好，金属杆OM与电阻P的阻值均为R，其余电阻不计．
(1)0～t0时间内，OM杆固定在与OA夹角为θ1＝的位置不动，求这段时间内通过电阻P的感应电流大小和方向；
(2)t0～2t0时间内，OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动，2t0时转过角度θ2＝到OC位置，求电阻P在这段时间内产生的焦耳热Q.
15．(16分)如图所示，在直角坐标系xOy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场；垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，OM＝MP＝L.在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场．一质量为m带电荷量为＋q的带电粒子从电场中坐标为(－2L，－L)的点以速度v0沿＋x方向射出，恰好经过原点O处射入磁场Ⅰ又从M点射出磁场Ⅰ(粒子的重力忽略不计)．
(1)求第三象限匀强电场场强E的大小；
(2)求磁场Ⅰ的磁感应强度B的大小；
(3)如果带电粒子能再次回到原点O，问磁场Ⅱ的宽度至少为多少？粒子两次经过原点O的时间间隔为多少？常德市2023-2024学年高二上学期期中考试
物理参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D D D C B C BD AD BC CD
11 、（1）DABE 300 Ω （2）A
12、(1)0.800 (2)①R3 R1 ②3.03 Ω
13、（1）由闭合电路欧姆定律得
（2）外电路上并联一个6.0Ω的电阻，则外电阻阻值
则路端电压
（3）外电路上串联一个6.0Ω的电阻，则外电阻阻值R′= 4Ω＋6Ω = 10Ω
则路端电压
14、(1)0～t0时间内：＝，E1＝＝·S1，S1＝·π(2r)2－πr2＝，I1＝
解得：I1＝，通过电阻P的感应电流方向为：A→O
(2)t0～2t0时间内，OM转动的角速度为ω＝，感应电动势为：E2＝B0r，＝
又I2＝，Q＝I22Rt0，联立得：Q＝.
15、 (1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
沿初速度方向：2L＝v0t
垂直初速度方向：L＝t2
联立解得E＝
(2)设到原点时带电粒子的竖直分速度为vy
vy＝t＝＝v0
v＝v0，方向与x轴正向成45°角
粒子进入磁场Ⅰ做匀速圆周运动，由几何知识可得：
R1＝L
由洛伦兹力充当向心力得：
Bqv＝
可解得：B＝＝
(3)运动轨迹如图，在磁场Ⅱ做匀速圆周运动的半径：
R2＝L
磁场Ⅱ的宽度d≥R2＋L＝(＋1)L
运动时间：
t1＝＝，
t2＝＝，t3＝＝
t总＝2(t1＋t2)＋t3＝
答案 (1) (2) (3)d≥(＋1)L
