河北省张家口市尚义县第一名校等校2023-2024学年高二下学期开学收心联考物理试题

试卷更新日期：2024-03-29 类型：开学考试

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一、

1. 下列说法正确的是（）

A、摩擦起电说明了电荷可以创生 B、太阳能是不可再生能源 C、通过某一平面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零 D、无线电波的波长小于 $γ$ 射线的波长

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2. 把一条电阻为64 $Ω$ 的均匀电阻丝截成等长的4段后，再并联起来，电阻变为（）

A、 $32 Ω$ B、 $16 Ω$ C、 $8 Ω$ D、 $4 Ω$

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3. 光伏发电是我国大力推广的清洁能源项目，利用电池板收集太阳能发电，发电总功率可达到2kW，工作电压为380V，平均每天发电5h，则下列说法正确的是（　　）

A、该光伏项目年发电量约为10kW·h B、该光伏项目年发电量约为3.65×10³kW·h C、该光伏项目的工作总电流约为0.3A D、该光伏项目的工作总电流约为0.053A

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4. 飞机水平匀速飞越南极上空时，由于地磁场的作用，下列说法正确的是（）

A、从东向西飞行，机翼上有从左向右的电流 B、从东向西飞行，机翼上有从右向左的电流 C、从西向东飞行，左侧机翼电势较高 D、从西向东飞行，右侧机翼电势较高

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5. 如图所示， $A B$ 平行于 $C D$ ，相距为d，两边之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为 $m$ 、电荷量为 $e$ 的电子在 $A B$ 边某点与 $A B$ 边成 $30 °$ 角方向以 $v_{0}$ 入射，与 $C D$ 边成 $60 °$ 角出射，则磁感应强度大小是（）

A、 $B = \frac{m v_{0}}{(\sqrt{3} + 1) e d}$ B、 $B = \frac{(\sqrt{3} + 1) m v_{0}}{e d}$ C、 $B = \frac{m v_{0}}{(\sqrt{3} - 1) e d}$ D、 $B = \frac{(\sqrt{3} - 1) m v_{0}}{e d}$

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6. 如图所示，真空中有两个点电荷 $Q_{1} = + 4 \times 1 0^{- 3} C$ 和 $Q_{2} = + 1.0 \times 1 0^{- 3} C$ ，都固定在 $x$ 坐标轴上，其中 $Q_{1}$ 位于 $x = 0$ 处， $Q_{2}$ 位于 $x = 6 c m$ 处，在 $x$ 轴上电场强度为零的位置坐标为 $x =$ （）

A、3cm B、4cm C、9cm D、10cm

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7. 如图是演示自感现象的实验电路图， $L$ 为直流电阻不为0的电感线圈。下列说法正确的是（　　）

A、闭合 $S$ 瞬间， $A$ 立即发光 B、断开 $S$ 瞬间， $A$ 立即熄灭 C、闭合 $S$ 瞬间和断开 $S$ 瞬间，流过 $A$ 中电流方向相同 D、闭合 $S$ ，电路稳定后， $A$ 中电流一定小于 $L$ 中电流

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二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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. 在同一电热器中分别通入如图所示的甲、乙两种交变电流，则下列说法正确的是（）

A、甲的有效值为 $\frac{I_{0}}{4}$ B、乙的有效值为 $\frac{\sqrt{2} I_{0}}{2}$ C、该电热器在甲、乙两种电流下对应电功率之比为1：8 D、该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率之比为5：4

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9. 某同学用如图所示装置研究磁场对电流的作用，光滑平行金属导轨PQ、MN竖直放置，导轨平面内存在与其垂直的匀强磁场（磁场未画出），导轨上端接有直流电源，导轨上固定有绝缘棒，绝缘棒上固定拉力传感器，金属棒与拉力传感器之间用绝缘细线连接，金属棒与导轨接触良好并与导轨垂直，开关S由断开到闭合时（）

A、若磁场垂直导轨平面向外，则拉力传感器示数变大 B、若磁场垂直导轨平面向外，则拉力传感器示数变小 C、若磁场垂直导轨平面向里，则拉力传感器示数变小 D、若磁场垂直导轨平面向里，则拉力传感器示数变大

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10. 如图所示，同心圆是放置在坐标原点的正点电荷形成的等势面，M、N是同一等势面与x、y坐标轴的两个交点。 $P$ 点为粒子源，可向各个方向释放同种正试探电荷，释放时粒子速率相等，不考虑粒子间的相互作用和粒子的重力，则下列说法中正确的是（）

A、M、N两点电场强度相同 B、沿直线到达 $M$ 点和沿曲线到达 $N$ 点的粒子在两点速率相等 C、粒子在 $M$ 点时的加速度小于在 $N$ 点时的加速度 D、粒子从 $P$ 点抵达 $M$ 点过程中电势能增加

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三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

11. 某实验小组设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为电池组（电动势约为9V，内阻r约 $6 Ω$ ）、电流表（量程2.0A，内阻 $r_{A} = 1.4 Ω$ ）、电阻箱 $R_{1} (0 ~ 99.9 Ω)$ 、滑动变阻器 $R_{2} (0 ~ R)$ 、开关三个及导线若干，他们认为该电路可用来测电源的电动势、内阻和 $R_{2}$ 接入电路的阻值。

(1)、同学甲先利用图甲所示电路准确地测出了滑动变阻器 $R_{2}$ 接入电路的阻值
他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合S、 $S_{2}$ ，断开 $S_{1}$ ，读出电流表的示数I；再闭合S、 $S_{1}$ ，断开 $S_{2}$ ，调节电阻箱的电阻值为 $4.0 Ω$ 时，电流表的示数也为 $I$ ，此时滑动变阻器 $R_{2}$ ，接入电路的阻值为 $Ω$ ；

(2)、同学乙接着利用图甲所示的电路测出了电源电动势和内电阻
①他的实验步骤为：
a．在闭合开关前，调节电阻 $R_{1}$ 至最大值，之后闭合开关 $S$ ，再闭合 $S_{1}$ ；
b．调节电阻 $R_{1}$ ，得到一系列电阻值 $R$ 和电流 $I$ 的数据，并做出 $\frac{1}{I} - R$ 的图像，如图乙所示；
c．断开开关，整理实验仪器
②图乙是他由实验数据绘出的图像 $\frac{1}{I} - R$ ，由此可得电源电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ $Ω$ 。（计算结果均保留两位有效数字）

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12. 物理兴趣小组的同学用一根拉力敏感电阻丝制作电子吊秤。他们按图甲所示电路设计了一个简易“吊秤”，通过光滑绝缘环可吊起重物。
已知：E=3V， $r = 1 Ω$ ；毫安表电阻 $R_{A} = 50 Ω$ ；不吊重物时，电阻丝电阻 $R_{0} = 200 Ω$ 。

(1)、不吊重物时，闭合开关，调节 $R_{1}$ ，当 $R_{1} =$ $Ω$ 时，毫安表指针满偏至10mA。

(2)、不吊重物时，闭合开关，调节 $R_{1}$ 使毫安表指针满偏的操作可视为吊秤的“调零”过程。调零结束后，保持 $R_{1}$ 滑片位置不变，接着在环下吊上重物，如图乙所示，已知电阻丝B端或A端每增加1N拉力，其阻值将增加 $0.5 Ω$ 。则吊上重物之后，毫安表中电流的示数将（选填“减小”、“不变”或“增大”），AB两端电压将（选填“减小”、“不变”或“增大”）。

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13. 如图所示，竖直平面内有一宽度为2m且足够长的“U”形金属导轨，处在磁感应强度大小为0.5T、方向垂直导轨平面向里，导体棒MN由静止释放，最终沿导轨以1.0m/s的速度竖直向下匀速运动．金属导轨的电阻可忽略不计，金属棒始终与导轨接触良好，导体棒的电阻为 $0.5 Ω$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、导体棒的质量；

(2)、加速运动的过程中流过导体棒的电荷量q=0.5C，导体棒在这一过程中下落的距离。

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14. “高温”超导电缆，它能在-173℃左右电阻降为零，其输电损耗主要来自于循环冷却系统，如果用其替代普通电缆输电，可大大降低电能损失。某小型水电站发电机的输出功率为500kW，发电机的输出电压为250V，普通电缆总电阻为 $10 Ω$ 。假定该水电站改用超导电缆输电，保持输送电压不变，输电损失的功率为160W．若该损耗是普通电缆损耗的25%，试求：

(1)、普通电缆电线上损失的功率；

(2)、普通电缆电线上损失的电压；

(3)、若不改用超导电缆输电，在发电厂处加装升压变压器，保持输电损失功率为160W，变压器的匝数比应为多少？

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15. 如图所示为一同位素原子核分离器的原理图。有两种同位素，电荷量为q，质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ ，其中 $m_{1} < m_{2}$ 。从同一位置A点由静止出发通过同一加速电场加速后进入速度选择器，速度选择器中的电场强度为E，方向向右；磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。在边界线ab下方有方向垂直纸面向外、大小为 $B_{1}$ 的匀强磁场。忽略粒子间的相互作用力及所受重力。若质量为 $m_{1}$ 的原子核恰好沿直线（图中虚线）从O点射入磁场。求：

(1)、加速电场的电压大小，

(2)、质量为 $m_{2}$ 的原子核进入速度选择器时的速度大小；

(3)、质量为 $m_{2}$ 的原子核离开速度选择器进入ab边界下方的磁场时，离 $O$ 点的距离为d，若 $d = \frac{E}{4 q B^{2}} \sqrt{m_{1} m_{2}}$ ， $\frac{m_{1}}{m_{2}} = \frac{64}{81}$ ，则质量为 $m_{2}$ 的原子核第一次打到ab边界距 $O$ 点的距离。

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