山西省朔州市怀仁市2023-2024学年高二上学期1月期末考...

更新时间：2024-02-23 浏览次数：8 类型：月考试卷

一、选择题：本题共7小题，每题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求．

1. 导轨与水平面间夹角为 $\text{[math]}$ ，质量为 $\text{[math]}$ 、长为 $\text{[math]}$ 的金属棒中通有自 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 大小为 $\text{[math]}$ 的恒定电流，当磁场方向水平向左时，金属棒与磁场方向垂直且恰好可以静止在光滑的绝缘导轨上．当磁场方向由水平向左逐渐变为竖直向上时（已知电流大小保持不变，磁感应强度大小可以调整），要保持金属棒静止不动，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，下列判断正确的是（）

A . 磁感应强度逐渐变大 B . 安培力逐渐变小 C . 支持力逐渐变小 D . 磁感应强度最小值为 $\text{[math]}$

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2. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为 $\text{[math]}$ 的绝缘细线，细线一端固定在 $\text{[math]}$ 点，另一端系一质量为 $\text{[math]}$ 的带电小球．小球静止时细线与竖直方向成 $\text{[math]}$ 角，此时让小球获得初速度且恰能绕 $\text{[math]}$ 点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，下列说法不正确的是（）

A . 匀强电场的电场强度 $\text{[math]}$ B . 小球动能的最大值为 $\text{[math]}$ C . 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 D . 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小

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3. 在如图所示的电路中， $\text{[math]}$ 为定值电阻， $\text{[math]}$ 为可变电阻， $\text{[math]}$ 为电源电动势， $\text{[math]}$ 为电源内阻 $\text{[math]}$ ．则以下说法中正确的是（）

A . 当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 上获得最大功率 B . 当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 上获得最大功率 C . 当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 上获得最大功率 D . 当 $\text{[math]}$ 时，电源的效率最大

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4. 如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为 $\text{[math]}$ 的电容器和阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻．质量为 $\text{[math]}$ 、阻值也为 $\text{[math]}$ 的导体棒 $\text{[math]}$ 静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中．开始时，电容器所带的电荷量为 $\text{[math]}$ ，合上并关 $\text{[math]}$ 后（）

A . 通过导体棒 $\text{[math]}$ 电流的最大值为 $\text{[math]}$ B . 导体棒 $\text{[math]}$ 向右先加速、后匀速运动 C . 导体棒 $\text{[math]}$ 速度最大时所受的安培力不为0 D . 电阻 $\text{[math]}$ 上产生的焦耳热等于导体棒 $\text{[math]}$ 上产生的焦耳热

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5. 如图所示，与 $\text{[math]}$ 轴的夹角为 $\text{[math]}$ 的直线 $\text{[math]}$ 将 $\text{[math]}$ 平面的第一象限分成两个区域Ⅰ、Ⅱ，Ⅰ区域内存在磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场，Ⅱ区域为真空．在 $\text{[math]}$ 时刻，一质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的粒子，以速度 $\text{[math]}$ 从点 $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴正方向垂直磁场进入Ⅰ区域；在 $\text{[math]}$ 时刻，撤去磁场，最终粒子恰好沿两个区域的分界线 $\text{[math]}$ 运动且通过 $\text{[math]}$ 点．不计粒子的重力及空气阻力，则下列说法正确的是（）

A . 带电粒子在磁场中运动的半径为 $\text{[math]}$ B . 在 $\text{[math]}$ 时刻，撤去磁场 C . 带电粒子在第一象限运动的时间为 $\text{[math]}$ D . 带电粒子通过 $\text{[math]}$ 点时的速度大小为 $\text{[math]}$

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6. 图甲为某电源的 $\text{[math]}$ 图线，图乙为某小灯泡的 $\text{[math]}$ 图线的一部分，则下列说法中正确的是（）

A . 电源的内阻为 $\text{[math]}$ B . 当小灯泡两端的电压为 $\text{[math]}$ 时，它的电阻约为 $\text{[math]}$ C . 把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的两端的电压约为 $\text{[math]}$ D . 把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为 $\text{[math]}$

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7. 如图甲所示， $\text{[math]}$ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成 $\text{[math]}$ 角固定，间距为 $\text{[math]}$ ，质量为 $\text{[math]}$ 的金属杆 $\text{[math]}$ 水平放置在轨道上，其阻值忽略不计．空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ． $\text{[math]}$ 间接有阻值为 $\text{[math]}$ 的定值电阻， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间接电阻箱 $\text{[math]}$ ．现从静止释放 $\text{[math]}$ ，改变电阻箱的阻值 $\text{[math]}$ ，测得最大速度为 $\text{[math]}$ ，得到 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的关系如图乙所示，轨道足够长且电阻不计， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，
下列说法不正确的是（）
甲乙

A . 金属杆中感应电流方向为 $\text{[math]}$ 指向 $\text{[math]}$ B . 金属杆所受的安培力沿轨道向下 C . 定值电阻的阻值为 $\text{[math]}$ D . 金属杆的质量为 $\text{[math]}$

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二、选择题：本题共3小题，每题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8. 如图所示，在直线边界 $\text{[math]}$ 的右侧分布着范围足够大、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场中到 $\text{[math]}$ 的距离为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 点有一放射源，放射源能沿纸面内向各个方向不断地放射出质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 、速率为 $\text{[math]}$ 的带正电荷的粒子．已知磁场的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则（）

A . 粒子从 $\text{[math]}$ 边界上射出的范围的长度为 $\text{[math]}$ B . 如果磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，粒子从 $\text{[math]}$ 边界上射出范围的长度也变为原来的2倍 C . 如果磁场的磁感应强度减小，粒子从 $\text{[math]}$ 边界上射出范围也减小 D . 同一时刻放射出的粒子到达 $\text{[math]}$ 边界的时间差最大为 $\text{[math]}$

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9. 如图所示，水平光滑导轨间距分别为 $\text{[math]}$ ，宽、窄导轨区域磁感应强度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两导杆质量分别为 $\text{[math]}$ 、杆 $\text{[math]}$ 右端通过一条轻绳受质量为 $\text{[math]}$ 的重物牵连．并由静止开始运动．设回路中总电阻为 $\text{[math]}$ ．假设各导轨无限长．则下列说法正确的是（）

A . 杆 $\text{[math]}$ 做加速度减小的加速运动，杆 $\text{[math]}$ 做加速度减小的减速运动 B . $\text{[math]}$ 产生的电动势与杆 $\text{[math]}$ 产生的电动势之比为二者速度之比 $\text{[math]}$ C . 杆 $\text{[math]}$ 和杆 $\text{[math]}$ 经足够长时间后的加速度之比为 $\text{[math]}$ D . 若开始到某时刻过程生热为 $\text{[math]}$ ，此时两杆的速度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则重物机械能损失量为 $\text{[math]}$

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10. 如图所示为某静电场中 $\text{[math]}$ 轴上各点电势分布图，一个带电粒子从坐标原点 $\text{[math]}$ 由静止释放，仅在电场力作用下沿 $\text{[math]}$ 轴正向由 $\text{[math]}$ 处运动到 $\text{[math]}$ 处，则下列说法正确的是（）

A . 粒子一定带负电 B . 粒子运动在 $\text{[math]}$ 处速度最大 C . 粒子电势能先增大再减小 D . 粒子加速度先减小后增大

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三、非选择题：5小题，共54分．

11. 多用电表的原理及使用．
1. （1）如图是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以
  改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是____
  
  A . 选择开关接2时的量程比接1时量程小，选择开关接6时量程比接5时量程大 B . 测量某二极管的正向电阻时，应使表笔A接二极管的正极 C . 用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小 D . 用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率更大的挡进行测量
2. （2）某同学发现如图1所示的实验电路不能正常工作，为排查电路故障，闭合开关 $\text{[math]}$ 后，他用多用电表测量各点间的电压 $\text{[math]}$ ．得到已知只有一处故障．为进一步判断电路故障的性质，他断开开关 $\text{[math]}$ 后，将选择开关置于电阻挡的 $\text{[math]}$ 挡，分别将红黑表笔接 $\text{[math]}$ 端时，指针指在如图2所示的位置，则该电阻为 $\text{[math]}$ ，他将红黑表笔接 $\text{[math]}$ 端时，指针（填“几乎不偏转”或“偏转很大”），因此电路故障为．
  图1 图2
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12. 某物理兴趣小组将一个量程 $\text{[math]}$ 的毫安表改装成量程 $\text{[math]}$ 的电压表．
1. （1）先利用欧姆表测量了毫安表的内阻 $\text{[math]}$ ，然后将合适的电阻 $\text{[math]}$ 与该毫安表串联，从而改装成量程 $\text{[math]}$ 的电压表，请写出电阻 $\text{[math]}$ 的字母表达式 $\text{[math]}$ （用 $\text{[math]}$ 表示）；此后利用一只同量程的标准电压表，连接成图甲所示电路，对改装后的电压表进行校对，但在滑动变阻器 $\text{[math]}$ 从左到右调节时，发现改装后的电压表示数总是比同量程的标准电压表的示数大，出现这种现象的可能原因是：（回答一条即可）；
  图甲图乙图丙
2. （2）为更进一步准确测量毫安表的内阻，利用图乙所示的电路进行了毫安表内阻的测量，具体步骤如下：
  ①闭合开关 $\text{[math]}$ ，调节滑动变阻器 $\text{[math]}$ 、电阻箱 $\text{[math]}$ ，分别记录毫安表的示数 $\text{[math]}$ 、电流表 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ 及电阻箱的 $\text{[math]}$ 数值；
  ②重复①的操作，记录多组不同 $\text{[math]}$ ，作出 $\text{[math]}$ 图像，如图丙所示，则毫安表的内阻为 $\text{[math]}$ ．
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13. 如图所示，平面直角坐标系 $\text{[math]}$ 中，在（ $\text{[math]}$ 的范围内存在沿 $\text{[math]}$ 方向的匀强电场，一带正电微粒以一定的初速度沿与 $\text{[math]}$ 轴夹角 $\text{[math]}$ 的方向从坐标原点射入第Ⅰ象限电场，当微粒速度最小时，其在 $\text{[math]}$ 轴方向的位移为 $\text{[math]}$ ．不计重力．求：
1. （1）微粒射出电场的点的坐标；
2. （2）微粒穿过电场区域的过程中速度偏转角度的正切值．
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14. 如图所示，长为 $\text{[math]}$ 、宽为 $\text{[math]}$ 的长方形 $\text{[math]}$ 区域内充满垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 时刻，一位于长方形区域中心 $\text{[math]}$ 的粒子源在 $\text{[math]}$ 平面内向各个方向均匀发射大量带正电的同种粒子，所有粒子的初速度大小均相同（数值未知），粒子在磁场中做圆周运动的半径 $\text{[math]}$ ．测得平行于 $\text{[math]}$ 方向发射的粒子在 $\text{[math]}$ 时刻恰从 $\text{[math]}$ 边离开磁场，不计重力和粒子间相互作用，求：
1. （1）粒子的比荷 $\text{[math]}$ ；
2. （2）粒子在磁场中运动的最短时间 $\text{[math]}$ 和最长时间 $\text{[math]}$ （角度可用反三角函数表示，例如：若 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ ）；
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15. 如图所示，两根电阻不计、足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，倾角 $\text{[math]}$ ，相距 $\text{[math]}$ ，在导轨的虚线 $\text{[math]}$ 和虚线 $\text{[math]}$ 间存在与导轨平面垂直向上的匀强磁场，磁感应强度 $\text{[math]}$ ，磁场区域 $\text{[math]}$ 的长度 $\text{[math]}$ ．现有两根相同的导体棒 $\text{[math]}$ 分别从图中 $\text{[math]}$ 处同时由静止释放．导体棒 $\text{[math]}$ 恰好匀速穿过磁场区域，且当导体棒 $\text{[math]}$ 刚穿出磁场时，导体棒 $\text{[math]}$ 恰好进入磁场．已知每根导体棒的质量 $\text{[math]}$ ，长度 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ．不计 $\text{[math]}$ 棒之间的相互作用，导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：
1. （1）导体棒 $\text{[math]}$ 穿过磁场区域的速度大小；
2. （2）导体棒 $\text{[math]}$ 穿过磁场区域的过程中，导体棒 $\text{[math]}$ 中产生的热量；
3. （3）导体棒 $\text{[math]}$ 刚进入磁场时，导体棒 $\text{[math]}$ 两端的电压．
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