四川省成都市郫都区重点中学校2023-2024学年高二上学期12月检测物理试卷（含解析）

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四川省成都市郫都区绵实外国语学校高2022级高二（上）12月检测(物理)
总分: 100分
一 单项选择题（共计7道小题，每题5分，共35分）
1. 下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（ ）
A.甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实
B.乙图表明条形磁铁的磁感线从极出发，到极终止
C.丙图中导线通电后，其产生磁场的磁感应强度方向符合物理事实
D.丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针极向纸面内旋转符合物理事实
2. 年月西安地铁被爆出使用陕西奥凯生产的不合格铜制电缆，存在严重安全隐患，据了解该公司生产的劣质导线的主要问题是其铜丝直径只有国家标准的一半，关于相同材料制造的不合格电缆与合格电缆，下列说法正确的是（ ）
A.若长度相同情况下，则不合格电缆的电阻为合格电缆的
B.若长度相同情况下，则不合格电缆的电阻为合格电缆的倍
C.相同工作电流情况下，该不合格电缆发热功率是合格电缆的倍
D.相同工作电流情况下，该不合格电缆发热功率是合格电缆的倍
3. 如图所示，在下列四种情况中穿过线圈的磁通量不发生变化的是（ ）
A.导线中的电流增加 B.线圈向下平动
C.线圈向右平动 D.线圈向左平动
4. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为。形导线通以恒定电流，放置在磁场中，已知边长为，与磁场方向垂直，边长为，与磁场方向平行。下列说法正确的是（ ）
A.该导线受到的安培力大小为，方向垂直于纸面向里
B.该导线受到的安培力大小为，方向垂直于纸面向里
C.该导线受到的安培力大小为，方向于垂直于边
D.该导线受到的安培力大小为，方向于垂直于连线
5. 如图所示的静电场中，虚线为等差等势线，实线为某带电粒子的运动轨迹，、、为轨迹和等势线的交点，粒子只受电场力作用。则（ ）
A.、、三点中，点的电场强度最大
B.、、三点中，点的电势最高
C.粒子在点的动能小于粒子在点的动能
D.粒子在点和点的速度相同
6. 如图所示，三条长直导线都通有垂直于纸面向外的电流且与点的距离相等，垂直，电流大小相等，从点垂直纸面向里射入一带正电离子，则该离子在点受到的洛伦兹力方向为（ ）
A.从指向 B.从指向
C.从指向 D.的反方向
7. 在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源与电阻组成闭合电路。由图像判断错误的是（ ）
A.电源的电动势为，内阻为 B.电阻的阻值为
C.电源的效率为 D.电源的输出功率为
二、多项选择题：本题共3道小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分．
8.如图所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈中产生感应电流的是（ ）
A.开关接通的瞬间
B.开关接通后，电路中电流稳定时
C.开关接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间
D.开关断开一段时间后
9.在如图所示的电路中，电压表和电流表均视为理想电表，闭合电键，将滑动变阻器滑片缓慢向左移动过程中，灯泡的电阻恒定不变，电压表示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，则下列判断正确的是（ ）
A.灯泡变暗
B.电容器的带电量变大
C.当滑动变阻器的滑片移动到最左端时，上的功率一定最大
D.变大
10.如图所示，在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异种电荷的小球、均可视为质点处在同一水平面上现将两球以相同的水平速度向右抛出，最后落到水平地面上，运动轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，则（ ）
A.球带正电，球带负电
B.球比球先落地
C.在下落过程中，球的电势能减少，球的电势能增加
D.两球从抛出到各自落地的过程中，球的动能变化量比球的小
三、填空题： （6分）
11. 填空题
（1）图螺旋测微器读数为__________，图游标卡尺读数为__________。
（2）选择电流表的量程为，则图中电流表的读数为__________。
（3）某电流表表头内阻为，满偏电流为，按如图改装成量程为和的电压表，则__________，__________
四 实验题 （8分）
12. 实验题
测定电源的电动势和内电阻的实验电路和图象如图所示；请回答下列问题：
（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头，应放在滑动变阻器__________处填“”或“”
（2）现备有以下器材：
A.干电池个 B.滑动变阻器
C.电压表D.电压表
E.电流表F.电流表
其中电流表应选__________，电压表应选__________。填字母代号
（3）根据原理图在实物图上把线连好__________；
（4）如图乙是根据实验数据画出的图象。由此可知这个干电池的电动势__________，内电阻__________。计算结果均保留三位有效数字
五 解答题（共3道小题，共计33分）
13. 如图所示，电源电动势，小灯泡标有“，”字样，开关接，当变阻器调到时，小灯泡正常发光现将开关接，小灯泡和电动机均正常工作，电动机的内阻为，求：
（1）小灯泡的额定电流；
（2）电源的内阻；
（3）正常工作时电动机的输出功率。
14.如图所示，质量为、带电荷量为的小球，在倾角为的光滑绝缘斜面上由静止开始下滑。图中虚线是左、右两侧匀强磁场图中未画出的分界线，左侧磁场的磁感应强，右侧磁场的磁感应强度为，两磁场的方向均垂直于纸面向外。当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为已知重力加速度为，斜面足够长，小球可视为质点。
（1）判断小球带何种电荷。
（2）求小球沿斜面下滑的最大速度。
（3）求小球速度达到最大之前，在左侧磁场中下滑的距离。
15. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。
（1）求电路的外电压及电源效率；
（2）求导体棒受到的安培力及摩擦力的大小和方向；
（3）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小的取值范围。
参考答案及解析
1. 【答案】A
【解析】A.甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实，因为异向电流之间产生的磁场相互排斥，所以导线向外侧弯曲，故A正确；
B.乙图表明在条形磁铁的外部，磁感线从极出发，到极终止；在条形磁铁内部，磁场线从极出发，到极终止，故B错误；
C.丙图中导线通电后，由右手螺旋定则可知，电流由右方流入，内部磁感线应向右；故C错误；
D.丁图中环形导线通电后，环内磁感应强度方向为垂直纸面向外，由于小磁针极所指为磁感线方向，所以小磁针极应向纸面外旋转，故D错误。
故选A。
2. 【答案】D
【解析】AB、由电阻的决定式得，该电缆的横截面积只有国家标准的四分之一，电阻值为国家标准的倍，故、B错误；
CD、由焦耳热功率公式得，在相同的电流的情况下，该电缆产生的热功率是国家标准的倍，故D正确，C错误。
故选：D。
3. 【答案】B
【解析】
A、电流增加时，磁感应强度增大，因线圈面积不变，故磁通量增大，故A错误；
B、线圈向下平动时，由于磁感线应强度不变，故磁通量不变，故B正确。
C、线圈向右平动时，由于磁感应强度减小，故磁通量减小，故C错误；
D、线圈向左平动时，由于磁感应强度增大，故磁通量增大，故D错误。
故选：B。
4. 【答案】B
【解析】该通电导线的有效长度为，该导线受到的安培力大小为
根据左手定则知安培力的方向垂直于纸面向里。
故选：B。
5. 【答案】C 【解析】A、根据等势线的疏密情况与电场线的疏密情况成正比，可知点的电场强度大于点的电场强度，故A错误。
BC、粒子做曲线运动，受到的电场力指向轨迹的凹侧，且与等势线垂直，可知粒子从点到点的过程，电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力对粒子做正功，粒子动能增加，则粒子在点的动能比在点的动能小，由于粒子电性未知，电场线方向未知，所以无法比较各点电势大小，故B错误，C正确；
D、根据粒子的运动轨迹可知、在同一等势线上，电场力做功为零，速度大小不变，但是方向不同，故D错误。
故选：C。
6. 【答案】D
【解析】根据安培定则也叫右手螺旋定则，左右两条长直导线在点产生的磁场等大反向，互相抵消，经过点的长直导线在点产生的磁场方向向右，即从指向，根据左手定则可以判断，从点垂直纸面向里射入一带正电离子，则该离子在点受到的洛伦兹力方向向下，也就是的反方向，ABC错误，D正确。
故选：D。
7. 【答案】D
【解析】
A.根据闭合电路欧姆定律得
直线Ⅰ截距为，斜率绝对值为
由图，电源电动势
内阻等于图线的斜率大小，则
故A正确；
B.两图线的交点表示该电源直接与电阻相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压，电流，电阻
故B正确；
C.电源的效率
故C正确；
D.两图线的交点表示该电源直接与电阻相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压，电流，电源的输出功率为解得
故D错误。
本题选错误的，故选：D。
8. 【答案】AC
【解析】
A、将电键突然接通的瞬间，线圈产生的磁场从无到有，穿过穿过铜环的磁通量增大，产生感应电流，符合题意。故A正确；
B、线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环的磁通量不变，没有感应电流产生，不符合题意。故B错误。
C、通电时，使变阻器的滑片滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环磁通量变化，产生感应电流。符合题意。故C正确。
故选：AC。
9. 【答案】AB
【解析】
A、闭合电键，在滑动变阻器滑片缓慢向左移动过程中，其接入电路的阻值变大，回路总电阻变大，干路电流变小，流过灯泡的电流减小，则灯泡变暗，故A正确；
B、由闭合电路欧姆定律可得，变小，可知路端电压变大，电容器的两极板间电压变大，由知电容器所带电量变大，故B正确；
D、由闭合电路欧姆定律得：，可得，故保持不变，故D错误。
故选：AB。
10. 【答案】AD
【解析】A、竖直方向上，由可知，竖直位移相等，运动时间长的，加速度小，则有的加速度比的加速度小，的合力比的合力小，所以的电场力向上，带正电，的电场力向下，带负电，故A正确；
B、两球在水平方向都做匀速直线运动，由知，相同，则运动的时间比的长，球先落地，故B错误；
C、的电场力向上，电场力对做负功，球的电势能增加，的机械能减小，
的电场力向下，电场力对球做正功，球的电势能减小，球的机械能增加，故C错误，
D、对球根据动能定理有，
对球，根据动能定理有，所以球的动能变化量比球的小，故D正确。
故选：AD。
11. 【答案】
（1）；
（2）
（3）；
【解析】
（2）电流表量程为，其分度值为，示数为：；
（3）表头满刻度电压值为：
量程为时，在电阻两端的电压应为：
电阻为：
12. 【答案】
（1）
（2）；
（3）图见解析
（4）；
【解析】（1）滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关之前为防止电表过载，划定变阻器滑动头应放在滑动变阻器处；
（2）由图乙可知：电路中的最大电流为，因此电流表选择量程为比较合适，故电流表选择，电源电动势约为，因此电压表选择量程为比较合适，故电压表选择；
（3）根据电路图连接的实物图如下图所示
13. 【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）小灯泡的额定电流
（2）根据闭合电路欧姆定律
解得
（3）电动机两端电压为
电功率
输出功率
14. 【答案】（1）见解析；（2）；（3）
【解析】（1）根据题意，小球下滑过程中受到洛伦兹力方向垂直斜向上，根据左手定则小球带正电荷。
（2）当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为，然后小球继续向下运动，在左侧区域当压力再次为零时，速度达到最大值，则有解得
（3）当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为，设此时速度为，
则有解得
小球下滑的加速度解得
根据则有
15. 【答案】（1）；（2），沿斜面向上；（3）
【解析】（1）外电路电压为，解得
电源效率为，解得
（2）安培力大小为，，解得，
根据左手定则可知，安培力的方向沿斜面向上；
根据平衡条件可得，，解得
摩擦力方向沿斜面向上；
（3）最大静摩擦力为，
当最大静摩擦力沿斜面向上时，有
解得，
当最大静摩擦力沿斜面向下时，有，
解得，
则磁感应强度大小的取值范围是
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