浙江省湖州市2023-2024学年高二上学期1月期末调研测试物理试题（含答案）

湖州市2023-2024学年高二上学期1月期末调研测试物理试题
考生须知：
1.本卷共四大题，20小题，满分100分，考试时间90分钟；
2. 所有解答均答在答题纸上，选择题部分用2B铅笔填涂，其他试题用黑色字迹笔在相应区域答题；
3.本卷无特殊说明，重力加速度g取10m/s 。
选择题部分
一、选择题Ⅰ (本题共 13小题，每小题3分，共39分。在每小题列出的四个选项中只有一项是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1.下列单位为韦伯(Wb)的物理量是
A.磁通量 B.磁感应强度 C.自感系数 D.电动势
2.下列家用电器中主要利用电流热效应工作的是
A.扫地机器人 B.电饭煲 C.电风扇 D.电视机
3.下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电磁感应现象
B.法拉第提出了分子电流假说
C.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
D.普朗克提出了能量子的概念
4.某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中的描点如图所示，分别用Ra、Rb、Rc、Rd代表电阻的阻值， 则
5.图甲为实验室中使用的电压表， 图乙为其内部电路结构示意图。由图乙中数据可得出该电压表表头的满偏电流I 和电压表在“0-15V”量程时的内阻Rv分别为
A.1A, 100Ω
B.1mA, 2900Ω
C.1mA, 14900Ω
D.1mA, 15000Ω
6.图甲是法拉第在一次会议上展示的圆盘发电机，图乙是这个圆盘发电机的示意图。铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片 C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为 L，匀强磁场的磁感应强度为B，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，则
A.通过电阻R的电流方向向下
B.回路中有周期性变化的感应电流
C.圆盘转动产生的感应电动势大小
D.由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流
7.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定如图1所示的电流i及磁场B方向为正方向。磁感应强度随时间变化如图2所示时，导体环中感应电流随时间变化情况正确的是
8.下列现象中利用的主要原理与电磁感应无关的是
A.如图甲，磁铁穿过一个固定的闭合线圈上下振动，磁铁很快就能停下来
B.如图乙，电线的两端与灵敏电流计的接线柱相连，两学生摇动电线，发现电流计有示数
C.如图丙，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内金属能迅速熔化
D.如图丁，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧上下振动
9.如图甲所示，Robot是一种智能机器人。 图乙为其内部电动机的工作原理简图，线圈电阻为R的电动机⑩ 直接接在电动势为 E、内阻未知的直流电源两端。当电动机两端的电压为 U，电流为I时，电动机恰好能正常工作， 下列说法中正确的是
A.电源的内阻为
B.电源的输出功率为
C.电动机消耗的总功率为EI
D.电动机的输出功率为 UI
10.如图甲所示，某节能路灯可通过光控开关自动随周围环境的亮度改变进行自动控制，图乙为其内部电路简化原理图，. 和 为定值电阻， 为光敏电阻(光照强度增大时，其电阻值减小)，小灯泡电阻值不变，电压表为理想电压表。 当天逐渐变亮时，下列判断正确的是
A.电压表的示数变小
B.通过 的电流变小
C.小灯泡变暗
D.电源的效率增大
11.甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是
A.图甲中增大两盒间电势差可增大出射粒子的最大动能
B.图乙中可以判断出通过R的电流方向为从a到b
C.图丙中粒子沿直线 PQ运动的条件是
D.图丁中在分析同位素时，轨迹半径最小的粒子对应质量最大
12.如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a、 宽为b、 厚为c，若沿着AB方向测得的电阻为R，下列说法正确的是
A.样品的电阻率为
B.样品的电阻率为
C. 沿 CD方向的电阻为
D.沿CD方向的电阻为
13.如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线 M和N，通有大小相等、方向相同的电流 I，在纸面上有一点P，P与M、 N构成等腰三角形，θ=30°。 此时P点磁感应强度大小为B。 若将导线M中的电流反向(大小不变)，则 P点的磁感应强度大小为
A. B B.-B
二、选择题Ⅱ(本题共2小题，每小题3分，共6分。在每小题给出的四个选项中至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
14.如图所示，是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A 和B，线圈A 跟电源连接， 线圈B的两端接在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K 并不能立即将衔铁D拉起而使触头C离开，而是过一段时间后触头C才能离开，因此得名延时继电器。关于延时继电器，下列说法正确的是
A.闭合S后， 铁芯上端为 S极
B.断开S的瞬间，铁芯上端为S极
C.断开 S的瞬间，B线圈中无电流
D.若线圈B不闭合，断开S的瞬间无延时效应
15.如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为 I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小 B与I 成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH，与其前、后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足( 式中 k为霍尔系数，与霍尔元件的材料有关，d为霍尔元件沿磁场方向上的厚度，霍尔元件的电阻可以忽略不计，则
A.霍尔元件前表面的电势比后表面的高
B.若电源的正、负极对调，电压表指针偏转方向不变
C.通过霍尔元件的电流IH与线圈中电流I成反比
D.电压表的示数与线圈中电流I的平方成正比
言一物理相士：田证漏出半 笔 4 页 + 0 页
非选择题部分
三、实验题(共14分)
16. I.小美同学测量一个由新材料制成的均匀实心圆柱体的电阻率，部分步骤如下：
(1) 用螺旋测微器测量其直径如图1(甲) 所示，其读数为 ▲ mm。
(2)用多用电表的欧姆挡测量其电阻，选择欧姆挡“×10”后，发现指针如图1(乙) a所示，为提高精度，需重新选择欧姆挡 ▲ (选填` ’或“×1”) 。按正确的操作步骤测此电阻，指针如图1(乙) b所示，则该圆柱体的阻值约为 ▲ Ω。
Ⅱ.某小组做测定电池组的电动势和内阻的实验，实验电路图如图2(甲) 所示，
(1) 连接的实物电路如图2(乙)所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是 ▲ ；
(2) 该小组重新测量后得到了几组电压表读数U 和对应的电流表读数I，并作出U-I图像，如图2(丙) 所示。根据图像可知，电池组的电动势为 ▲ V (结果保留三位有效数字) ，内阻为▲Ω(结果保留三位有效数字)。
Ⅲ.在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，
(1) 为了完成实验，下列实验器材中不必要的是 ▲ (单选)；
(2) 在实验探究过程中，将条形磁铁N极向下插入线圈，根据电流表指针偏转方向可知感应电流的方向， 现要知道线圈中感应电流产生磁场的方向， 则 ▲ (选填“需要”或“不需要”) 弄清线圈导线的绕向。
四、计算题(本题共4小题, 17题8分, 18题、19题、20题各 11分, 共41分)
17.如图所示的电路中， 电源电动势 ，内阻未知。 当开关. 和 都闭合时，电源的总功率为4W，求：
(1) 电源的内阻r;
(2) 保持 闭合，断开， 时，电源的输出功率。
18.如图所示，间距为L的两平行导轨在同一水平面内。一质量为m，长度为L的金属杆垂直导轨放置，空间中存在匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向与导轨平面成( 角斜向上。当回路电流为I时，金属杆静止，求：
(1) 金属杆受到安培力的大小；
(2) 导轨对金属杆支持力的大小；
(3) 金属杆受到的摩擦力的大小和方向。
19.如图甲是一种可测速的跑步机，它的测速原理如图乙所示。该机上底面固定有间距为L、宽度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧与电压表和电阻 R 相连接。绝缘橡胶带上每隔距离 d就嵌入一个电阻为r的平行细金属条，跑步过程中，绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，金属条和电极之间接触良好且任意时刻仅有一根金属条处于磁场中。现在测出t时间内电压表读数恒为 U，设人与跑步机间无相对滑动，电压表内阻很大(视为理想电表) 。 求：
(1) 判断流过电阻R的电流方向(选填从“a到b”或“b到a”)；
(2) 此跑步机 t时间内测量的橡胶带运动速度大小；
(3) 若跑步过程中，人体消耗的能量有 20%用于克服磁场力做功，求t时间内人体消耗的能量。
20.如图甲是一个粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图。粒子源持续释放出初速度可忽略、比荷 分别为 和 的两种带正电粒子。粒子经直线加速器加速后由通道入口的中缝垂直 MN进入磁场区。该通道的上下表面是内半径为 R、外半径为3R的半圆环。该通道置于竖直向上的匀强磁场中，正对着通道出口处放置一块照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为U 时，比荷 的粒子沿左侧通道中心线MN射入磁场区，且恰好能击中照相底片的正中间位置，不计粒子重力和粒子间的相互作用，若粒子碰到边界立即被装置吸收。求：
(1) 磁感应强度B的大小；
(2) 当加速器的电压为 U 时，照相底片上比荷 的粒子所击中的位置与O点之间的距离;
(3) 若加速电压在 之间变化，求比荷 的粒子在磁场中运动的最短时间。
高二物理 参考答案
一、选择题Ⅰ (每小题3分, 共39分)
1. A 2. B 3. D 4. A 5. D 6. C 7. C 8. D 9. A10. C 11. C 12. D 13. D
二、选择题Ⅱ (全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
14. ABD 15. ABD
三、实验题(本题共3小题，共 14分)
16. I.(1) 6.710(2分) (2)“×1”(2分) 18或18.0(2分)
Ⅱ.(1) ④(2分) (2) 2.88→2.92V (2分) 3.70→3.88Ω (2分)
Ⅲ. (1) C(1分) (2) 需要(1分)
四、计算题(本题共4小题, 17题8分, 18题、 19题、20题各 11分)
17.(8分) 解: (1) 都闭合: 总功率P=IE (1分) (1分)
电流 (1分)
解得: r=0.5Ω(1分)
(2) 断开S , 总电阻: R'=8Ω(1分) 干路电流： (1分)
电源输出功率： (2分)
18. (11分) 解:
(1) 金属杆受到的安培力的大小: F安=BIL (3分)
(2) 安培力在竖直方向上分力的大小： (2分)
导轨对金属杆支持力的大小： (2分)
(3) 金属杆受到摩擦力的大小： (2分), 方向水平向右(2分)
19. (11 分)解: (1) 电流方向是“a到b”(2分)
(2) 电动势大小: E=BLv (1分) 回路中电流大小: (1分) 电压表的示数: U=IR (1分)
解得： (1分)
(3) 金属条中的电流： (1分) 金属条安培力大小： (1分)
时间 t内金属条克服安培力做功： (2分)
时间t内人体消耗的能量： (1分)
20.(11分) 解:
(1) 设加速电压为U，粒子的比荷为k，进入磁场的速度为 v：
(1分) (1分)
粒子在磁场做圆周运动的半径：
当U=U , k =2时, r=2R, 即:
解得： (1分)
(2) 粒子在磁场做圆周运动的半径与加速电压和比荷的关系：
当 时, (2分)
击中的位置与O之间的距离： (2分)
(3) 若 比荷为 k =2粒子的半径范围：
粒子打在内圆环上，轨迹与内圆环交于C点。
当MC ⊥CO时, 圆弧MC 对应的圆心角θ最小, (2分)
(2分)