岫岩满族自治县2022-2023学年高二上学期11月期中考试
物理
考试时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。每小题只有一个选项符合要求)
1.如图所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等。停电时,用欧姆表测得A、B间电阻为R;供电后,各家电器同时使用,测得A、B间电压为U,进线电流为I,则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )
A. B. C. D.
2.关于物理学史,下列说法不正确的是( )
A.安培提出了“分子电流假说”,很好地解释了磁化、消磁等现象
B.密立根通过实验测出了元电荷的数值
C.奥斯特发现了电流的磁效应
D.安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力的方向
3.如图所示,把矩形线圈abcd放在如图所示的匀强磁场中,已知线圈面积为S,磁感应强度为B,线圈平面从图示位置绕轴转过时,穿过线圈的磁通量是( )
A.0 B.BS C. D.
4.如图所示的电路中,电阻箱的最大阻值大于电源的内阻。调节电阻箱的阻值使其由大到小,发现理想电流表A的示数为2A时,电源的输出功率达到最大值10W。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为5V B.电源的内阻为2.5Ω
C.电源输出功率最大时,闭合电路的总电阻为6Ω D.该电路中,电源的效率为70%
5.电流计等磁电式电表是利用永久磁铁对通电线圈的作用原理制成的,其优点是灵敏度高。构造如图甲所示,圆柱形铁芯固定于U形磁铁两极间,其中磁场是均匀辐向分布,铁芯外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框,铝框的转轴上装有指针和游丝(又称螺旋弹簧)。下列说法中正确的是( )
A.极靴和铁质圆柱之间磁场是匀强磁场
B.图乙中当线圈通以如图所示电流,图中指针往右偏
C.磁电式电表可以直接测1A左右的电流
D.根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的大小
6.如图所示,O为四分之一圆弧AC的圆心,D为圆弧中点,整个空间存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)。将一垂直纸面的通电直导线沿圆弧从A移到C,已知导线在A处时,O处的磁感应强度恰好为零,则( )
A.匀强磁场水平向左
B.导线在C处所受的安培力水平向左
C.导线在C处时,O处的磁感应强度大小为
D.导线在D处时,O处的磁场方向斜向右下方
7.图甲为某一小灯泡的图线,现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个的定值电阻R串联,接在内阻r为1Ω、电动势E为3V的电源两端,如图乙所示。已知电流表为理想电表。则通过每盏小灯泡的电流1和每盏小灯泡的电功率P分别约为( )
A. B.
C. D.
8.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点间的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160μV,磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为( )
A.1.3m/s,a正、b负 B.2.7m/s,a正、b负
C.1.3m/s,a负、b正 D.2.7m/s,a负、b正
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合要求,全部选对的得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分)
9.如图所示,等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,直角边ac长度为l,磁感应强度大小为B。在c点有一粒子源,可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为+q的粒子,所有粒子不计重力、速度大小均为。其中从c点沿cb方向射入磁场的粒子,运动轨迹恰好垂直于边界ab射出磁场。关于粒子的运动下列说法正确的是( )
A.粒子速度的大小满足
B.从a点射出磁场的粒子在c点的速度方向与bc夹角为60°
C.与bc夹角为45°的入射粒子在磁场中的运动时间为
D.所有从ab边界出射的粒子中在磁场中运动的最短时间为
10.1930年美国物理学家劳伦斯提出回旋加速器的设想,1932年研制成功。如图所示为两个半径为R的中空半圆金属盒、置于真空中,、间接有电压为U的交变电压对粒子加速,圆心O处粒子源产生的粒子初速度为零、质量为m、电荷量为q。匀强磁场垂直两盒面,磁感应强度大小为B,不考虑电场的变化对磁场的影响,忽略粒子的重力及在两金属盒之间运动的时间,下列说法正确的是( )
A.交变电压的周期为
B.粒子最终射出D形盒时的动能为
C.粒子在两金属盒之间加速总次数为
D.粒子第一次加速后和第二次加速后速度之比是1∶2
11.如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置一质量为、带正电的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左,大小为F=0.6N的恒力,g取.则对滑块运动过程分析正确的是( )
A.开始做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动
B.开始做加速度为的匀加速运动,直到飞离木板,最后做匀速直线运动
C.速度为6m/s时,滑块开始减速
D.最终做速度为10m/s的匀速运动
12.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,和为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R,电压表为理想电表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是( )
A.电压表读数将变小 B.亮度不变,将变亮
C.将变亮,将变暗 D.电源内阻的发热功率将变小
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
三、实验题(本题共2小题,共14分。其中13题6分,14题8分)
13.某同学手边没有电流表,有一个电压表(量程,内阻为),电池(电动势为8V、内阻为10Ω)、总电阻足够大的滑动变阻器。他利用以上器材制成一个可以直接测量电阻的欧姆表,如图甲所示。图乙是电压表的刻度盘。
(1)图甲中,d为______(填“红”或“黑”)表笔。
(2)测量外电阻的阻值之前,需要调零。按正确的操作,调零时,接入电路的阻值是______;
(3)现对电压表刻度重新赋值,则4V处应标注______;
14.如图所示,请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。
(1)根据实验测得的几组I、U数据做出U-I图像如图所示,由图像可确定:该电源的电动势为______V,电源的内电阻为______Ω(结果保留到小数点后两位)。
(2)若在实验中发现电压表坏了,于是不再使用电压表,而是选用电阻箱替换了滑动变阻器,重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R以及对应的电流表的示数I,则该同学以R为横坐标,以______为纵坐标得到的函数图线是一条直线。这种方案测得的电动势的值与真实值相比______(选填“>”“=”“<”)
四、计算题(本题共3小题,共38分。其中15题10分,16题10分,17题18分)
15.(10分)如图所示,电源电动势,内阻闭合开关S后,标有“8V,12W”的灯泡恰能正常发光,电动机M的内阻,求:
(1)电源的输出功率;
(2)10s内电动机产生的热量Q;
(3)电动机的机械功率。