辽宁省葫芦岛市四校2022-2023学年高二上学期物理期中联考试卷

试卷更新日期：2022-11-24 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、磁极和磁极之间是直接发生相互作用的 B、法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象的描述了电场和磁场 C、电阻温度计是利用电阻率几乎不受温度影响的材料制成的 D、电容 $C = \frac{Q}{U}$ ，电流 $I = \frac{U}{R}$ ，磁感应强度 $B = \frac{F_{安}}{I L}$ ，都用到了比值定义法

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2. 关于磁感应强度的单位 $T$ ，下列表达式中不正确的是（　　）

A、 $1 T = 1 {Wb/m}^{2}$ B、 $1 T = 1 V \cdot s/m$ C、 $1 T = 1 N \cdot s/C \cdot m$ D、 $1 T = 1 N/A \cdot m$

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3. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（）

A、磁场方向垂直于纸面向里 B、轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C、轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D、轨迹3对应的粒子是正电子

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4. 如图所示，有一边长为 $L$ 的刚性正三角形导线框 $A B C$ 在竖直平面内，且 $A B$ 水平，其重力不计，各边导线材料及粗细完全相同，处在方向垂直导线框所在平面向里的匀强磁场中。在 $C$ 点悬挂一个重力为 $G$ 的物体，在两顶点A、B上加上恒定电压，重物恰好对地面无压力。某时刻A、B间导线的某处突然断开，其他条件不变，则稳定后物体对地面的压力是（）

A、 $\frac{G}{3}$ B、 $\frac{G}{2}$ C、 $\frac{2 G}{3}$ D、 $\frac{\sqrt{5}}{3} G$

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5. 如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流。下列操作过程能使环中产生顺时针方向感应电流的是（）

A、环向右侧直导线逐渐靠近 B、环垂直纸面逐渐向外平移 C、将左侧导线电流反向并逐渐增大 D、将右侧导线电流反向并逐渐增大

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6. 如图甲所示，电动势为E，内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器R_p、开关S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值R_p的关系如图乙所示。下述说法中正确的是（）

A、图乙中R_x=15Ω B、电源的电动势E=10V，内阻r=4Ω C、滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大 D、调整滑动变阻器R_p的阻值，可以使电源的输出电流达到1.25A

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7. 如图所示，O-xyz坐标系中，地球磁场沿y轴正方向；环形金属线圈在yOz平面内且以O为中心；O处xOy平面内有一小磁针（图中未画出），可绕z轴在xOy平面自由转动；当环形线圈中的电流为4.0A时，磁针与x轴正方向的夹角为45°。已知线圈通有恒定电流时，环形电流在O点产生磁场的磁感应强度大小和电流大小成正比，若要使小磁针与x轴正方向的夹角变为53°，则线圈中的电流大小为（）

A、1.2A B、1.5A C、2.5A D、3.0A

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二、多选题

8. 如图所示，E、F、G是边长为a的正三角形的三个顶点，位于方向垂直于△EFG所在平面、向外的匀强磁场中。一质量为m、电荷量为q的粒子沿FE方向由F点垂直于磁场的方向射入磁场区域，速度大小为v₀ ，粒子恰好从G点离开磁场，不计粒子重力，则（）

A、粒子可能带负电 B、粒子在G点的速度沿直线EG的方向 C、磁感应强度的大小为 $\frac{\sqrt{3} m v_{0}}{a q}$ D、粒子在磁场中运动的时间为 $\frac{π a}{3 \sqrt{3} v_{0}}$

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9.
法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）

A、若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B、若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C、若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D、若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍

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10. 如图所示，两条水平放置的间距为 $L$ ，阻值可忽略的平行金属导轨CD、 $E F$ ，在水平导轨的右端接有一电阻 $R$ ，导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为 $R$ 的导体棒从弯曲轨道上 $h$ 高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为 $μ$ ，则下列说法中正确的是（）

A、电阻 $R$ 的最大电流为 $\frac{B d \sqrt{2 g h}}{2 R}$ B、整个电路中产生的焦耳热为 $m g h$ C、流过电阻 $R$ 的电荷量为 $\frac{B d L}{2 R}$ D、电阻 $R$ 中产生的焦耳热为 $\frac{1}{2} m g (h - μ d)$

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三、实验题

11. 如图1所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图。其中包括电源E，开关 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ ，电阻箱R，电流表A，保护电阻 $R_{x}$ ，该同学进行了如下实验步骤：

(1)、将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，读出电流表示数为I，电阻箱读数为9.5Ω，断开 $S_{2}$ ，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为I，此时电阻箱读数为3.5Ω。则保护电阻的阻值 $R_{x} =$ Ω。（计算结果保留一位小数）

(2)、 $S_{2}$ 断开， $S_{1}$ 闭合，调节R，得到多组R和I的数值，并画出 $\frac{1}{I} - R$ 图象，如图2所示，由图象可得，电源电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ Ω。（计算结果保留一位小数）

(3)、本实验中，内阻的测量值（填“大于”或“小于”）真实值。

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12. 某实验小组为探究欧姆表的倍率挡原理，设计了如图a所示的欧姆表电路。某同学通过控制电键S和调节电阻箱，使欧姆表具有“ $\times 1$ ”和“ $\times 10$ ”两种倍率，所用器材如下：

A．干电池：电动势 $E = 1.5 V$ ，内阻不计

B．电流表G：满偏电流 $I_{g} = 1 mA$ ，内阻 $R_{g} = 150 Ω$

C．电阻箱 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ ：最大阻值都为9999.9Ω

D．电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干

(1)、如图左端电源正极处应接表笔（填红或黑）；

(2)、电键S断开，将红、黑表笔短接，调节电阻箱 $R_{1} =$ Ω（计算结果保留一位小数），使电流表达到满偏，此时对应的是挡（选“ $\times 1$ ”或“ $\times 10$ ”）；

(3)、开关S闭合，保持 $R_{1}$ 不变，把电阻箱 $R_{2}$ 调至Ω，就变成另一倍率挡的欧姆表；

(4)、开关S闭合后，在红、黑表笔间接入某一电阻R，电流表指针指向图b所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值应为Ω。

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四、解答题

13. 在垂直纸面向里的有界匀强磁场中，一宽d＝0.5m、高h＝0.8m的单匝矩形闭合导体用轻质细线悬挂在天花板上，矩形导体的 $\frac{3}{4}$ 在磁场内， $\frac{1}{4}$ 在磁场外，如图所示。已知闭合导体的质量为0.5kg，当导体中通有逆时针方向、I＝10A的电流时，细线中的张力T＝3N，取重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、匀强磁场的磁感应强度大小B；

(2)、穿过闭合导体的磁通量 $Φ$ 。

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14. 如图甲所示，足够长的“U”型金属导轨固定在水平面上，金属导轨宽度L=1.0m，导轨上放有垂直导轨的金属杆P，金属杆质量为m=0.1kg，空间存在磁感应强度B=0.5T，竖直向下的匀强磁场．连接在导轨两端的电阻R=3.0Ω，金属杆的电阻r=1.0Ω，其余部分电阻不计．某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F，金属杆P由静止开始运动，图乙是金属杆P运动过程的v-t图象，导轨与金属杆间的动摩擦因数μ=0.5．在金属杆P运动的过程中，第一个2s内通过金属杆P的电荷量与第二个2s内通过P的电荷量之比为3：5．g取10m/s² ．求：

(1)、水平恒力F的大小；

(2)、求前2s内金属杆P运动的位移大小x₁；

(3)、前4s内电阻R上产生的热量．

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15. 利用电磁场改变电荷运动的路径，与光的传播、平移等效果相似，称为电子光学。如图所示，在 $x O y$ 坐标平面上，第三象限存在着方向沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，在其余象限存在垂直纸面的匀强磁场，其中第一、二象限向外，第四象限向里，磁感应强度大小均为B（未知）。在坐标点 $(0 ， - \frac{L}{2})$ 处有一质量为m、电荷量为q的正电粒子，以初速度 $v_{0} = \sqrt{\frac{3 q E L}{m}}$ 沿着x轴负方向射入匀强电场，粒子在运动过程中恰好不再返回电场，忽略粒子重力。求：

(1)、粒子第一次进入磁场时的速度v；

(2)、磁感应强度B的大小；

(3)、从射入电场到第3次经过x轴的时间。

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