試題PAGE1試題2023——2024學年第二學期高二年級收心考試物理注意事項：1．考試時間為75分鐘，滿分100分。2．答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡相應的位置。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列說法正確的是（）A.摩擦起電說明了電荷可以創生B.太陽能是不可再生能源C.通過某一平面的磁通量為零，該處磁感應強度不一定為零D.無線電波的波長小于射線的波長2.把一條電阻為64的均勻電阻絲截成等長的4段后，再并聯起來，電阻變為（）A. B. C. D.3.光伏發電是我國大力推廣的清潔能源項目，利用電池板收集太陽能發電，發電總功率可達到2kW，工作電壓為380V，平均每天發電5h，則下列說法正確的是（）A.該光伏項目年發電量約為10kW·hB.該光伏項目年發電量約為3.65×103kW·hC.該光伏項目的工作總電流約為0.3AD.該光伏項目的工作總電流約為0.053A4.飛機水平勻速飛越南極上空時，由于地磁場的作用，下列說法正確的是（）A.從東向西飛行，機翼上有從左向右的電流B.從東向西飛行，機翼上有從右向左的電流C從西向東飛行，左側機翼電勢較高D.從西向東飛行，右側機翼電勢較高5.如圖所示，平行于，相距為d，兩邊之間有垂直紙面向里的勻強磁場。一質量為、電荷量為的電子在邊某點與邊成角方向以入射，與邊成角出射，則磁感應強度大小是（）A. B.C. D.6.如圖所示，真空中有兩個點電荷和，都固定在坐標軸上，其中位于處，位于處，在軸上電場強度為零的位置坐標為（）A.3cm B.4cm C.9cm D.10cm7.如圖是演示自感現象的實驗電路圖，為直流電阻不為0的電感線圈。下列說法正確的是（）A.閉合瞬間，立即發光B.斷開瞬間，立即熄滅C.閉合瞬間和斷開瞬間，流過中電流方向相同D.閉合，電路穩定后，中電流一定小于中電流二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.在同一電熱器中分別通入如圖所示的甲、乙兩種交變電流，則下列說法正確的是（）A.甲的有效值為B.乙的有效值為C.該電熱器在甲、乙兩種電流下對應的電功率之比為1：8D.該電熱器在甲、乙兩種電流下對應的電功率之比為5：49.某同學用如圖所示裝置研究磁場對電流的作用，光滑平行金屬導軌PQ、MN豎直放置，導軌平面內存在與其垂直的勻強磁場（磁場未畫出），導軌上端接有直流電源，導軌上固定有絕緣棒，絕緣棒上固定拉力傳感器，金屬棒與拉力傳感器之間用絕緣細線連接，金屬棒與導軌接觸良好并與導軌垂直，開關S由斷開到閉合時（）A.若磁場垂直導軌平面向外，則拉力傳感器示數變大B.若磁場垂直導軌平面向外，則拉力傳感器示數變小C.若磁場垂直導軌平面向里，則拉力傳感器示數變小D.若磁場垂直導軌平面向里，則拉力傳感器示數變大10.如圖所示，同心圓是放置在坐標原點的正點電荷形成的等勢面，M、N是同一等勢面與x、y坐標軸的兩個交點。點為粒子源，可向各個方向釋放同種正試探電荷，釋放時粒子速率相等，不考慮粒子間的相互作用和粒子的重力，則下列說法中正確的是（）A.M、N兩點電場強度相同B.沿直線到達點和沿曲線到達點的粒子在兩點速率相等C.粒子在點時的加速度小于在點時的加速度D.粒子從點抵達點過程中電勢能增加三、非選擇題：本題共5小題，共54分。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。11.某實驗小組設計了圖甲所示的實驗電路，電路中的各個器材元件的參數為電池組（電動勢約為9V，內阻r約）、電流表（量程2.0A，內阻）、電阻箱、滑動變阻器、開關三個及導線若干，他們認為該電路可用來測電源的電動勢、內阻和接入電路的阻值。（1）同學甲先利用圖甲所示電路準確地測出了滑動變阻器接入電路的阻值他的主要操作步驟是：先將滑動變阻器滑片調到某位置，接著閉合S、，斷開，讀出電流表的示數I；再閉合S、，斷開，調節電阻箱的電阻值為時，電流表的示數也為，此時滑動變阻器，接入電路的阻值為__________；（2）同學乙接著利用圖甲所示的電路測出了電源電動勢和內電阻①他的實驗步驟為：a．在閉合開關前，調節電阻至最大值，之后閉合開關，再閉合；b．調節電阻，得到一系列電阻值和電流的數據，并做出的圖像，如圖乙所示；c．斷開開關，整理實驗儀器②圖乙是他由實驗數據繪出圖像，由此可得電源電動勢_________V，內阻_________。（計算結果均保留兩位有效數字）12.物理興趣小組同學用一根拉力敏感電阻絲制作電子吊秤。他們按圖甲所示電路設計了一個簡易“吊秤”，通過光滑絕緣環可吊起重物。已知：E=3V，；毫安表電阻；不吊重物時，電阻絲電阻（1）不吊重物時，閉合開關，調節，當__________時，毫安表指針滿偏至10mA。（2）不吊重物時，閉合開關，調節使毫安表指針滿偏操作可視為吊秤的“調零”過程。調零結束后，保持滑片位置不變，接著在環下吊上重物，如圖乙所示，已知電阻絲B端或A端每增加1N拉力，其阻值將增加。則吊上重物之后，毫安表中電流的示數將__________（選填“減小”、“不變”或“增大”），AB兩端電壓將__________（選填“減小”、“不變”或“增大”）。13.如圖所示，豎直平面內有一寬度為2m且足夠長的“U”形金屬導軌，處在磁感應強度大小為0.5T、方向垂直導軌平面向里，導體棒MN由靜止釋放，最終沿導軌以1.0m/s的速度豎直向下勻速運動．金屬導軌的電阻可忽略不計，金屬棒始終與導軌接觸良好，導體棒的電阻為，重力加速度，求：（1）導體棒的質量；（2）加速運動的過程中流過導體棒的電荷量q=0.5C，導體棒在這一過程中下落的距離。14.“高溫”超導電纜，它能在-173℃左右電阻降為零，其輸電損耗主要來自于循環冷卻系統，如果用其替代普通電纜輸電，可大大降低電能損失。某小型水電站發電機的輸出功率為500kW，發電機的輸出電壓為250V，普通電纜總電阻為。假定該水電站改用超導電纜輸電，保持輸送電壓不變，輸電損失的功率為160W．若該損耗是普通電纜損耗的25%，試求：（1）普通電纜電線上損失的功率；（2）普通電纜電線上損失的電壓；（3）若不改用超導電纜輸電，在發電廠處加裝升壓變壓器，保持輸電損失的功率為160W，變壓器的匝數比應為多少？15.如圖所示為一同位素原子核分離器的原理圖。有兩種同位素，電荷量為q，質量分別為、，其中。從同一位置A點由靜止出發通過同一加速電場加速后進入速度選擇器，速度選擇器中的電場強度為E，方向向右；磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外。在邊界線ab下方有方向垂直紙面向外、大小為的勻強磁場。忽略粒子間的相互作用力及所受重力。若質量為的原子核恰好沿直線（圖中虛線）從O點射入磁場。求：（1）加速電場的電壓大小，（2）質量為的原子核進入速度選擇器時的速度大小；（3）質量為的原子核離開速度選擇器進入ab邊界下方的磁場時，離點的距離為d，若，，則質量為的原子核第一次打到ab邊界距點的距離。2023——2024學年第二學期高二年級收心考試物理注意事項：1．考試時間為75分鐘，滿分100分。2．答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡相應的位置。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列說法正確的是（）A.摩擦起電說明了電荷可以創生B.太陽能是不可再生能源C.通過某一平面的磁通量為零，該處磁感應強度不一定為零D.無線電波的波長小于射線的波長【答案】C【解析】【詳解】A．摩擦起電的過程是得到電子和失去電子的過程，其實質是電子的轉移而非創生，電子只能從一個物體轉移到另一個物體或從物體的一部分轉移到另一部分，在轉移的過程中電荷守恒，電荷既不能憑空產生也不能憑空消失，故A錯誤；B．太陽能是可再生能源，故B錯誤；C．若平面與磁場平行，則通過平面的磁通量為零，因此通過某一平面的磁通量為零，該處磁感應強度不一定為零，故C正確；D．各種電磁波波長關系為：無線電波>紅外線>可見光>紫外線>X射線>射線，故D錯誤。故選C。2.把一條電阻為64的均勻電阻絲截成等長的4段后，再并聯起來，電阻變為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據電阻定律可知，將一條電阻為64的均勻電阻絲截成等長的4段，則每一段的電阻為，然后將這4段電阻并聯，則有可得故選D。3.光伏發電是我國大力推廣的清潔能源項目，利用電池板收集太陽能發電，發電總功率可達到2kW，工作電壓為380V，平均每天發電5h，則下列說法正確的是（）A.該光伏項目年發電量約為10kW·hB.該光伏項目年發電量約為3.65×103kW·hC.該光伏項目的工作總電流約為0.3AD.該光伏項目的工作總電流約為0.053A【答案】B【解析】【詳解】AB．該光伏項目年發電量約為故A錯誤，B正確；CD．該光伏項目的工作總電流約為故CD錯誤。故選B。4.飛機水平勻速飛越南極上空時，由于地磁場作用，下列說法正確的是（）A.從東向西飛行，機翼上有從左向右的電流B.從東向西飛行，機翼上有從右向左的電流C從西向東飛行，左側機翼電勢較高D.從西向東飛行，右側機翼電勢較高【答案】D【解析】【詳解】AB．地理上的南極是地磁的北極，則在南極上空地磁場斜向上，地磁場有水平向北的分量，和豎直向上的分量，當飛機從東向西飛行時，飛機切割磁感線產生感應電動勢，但飛機不能構成閉合回路，因此機翼中無電流，故AB錯誤；CD．當飛機從西向東飛行時，飛機切割磁感線產生感應電動勢，由右手定則可知，右側機翼電勢較高，故C錯誤，D正確。故選D。5.如圖所示，平行于，相距為d，兩邊之間有垂直紙面向里的勻強磁場。一質量為、電荷量為的電子在邊某點與邊成角方向以入射，與邊成角出射，則磁感應強度大小是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】做出電子在磁場中的運動軌跡如圖所示根據幾何關系有解得電子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑為由洛倫茲力充當向心力有解得故選A。6.如圖所示，真空中有兩個點電荷和，都固定在坐標軸上，其中位于處，位于處，在軸上電場強度為零的位置坐標為（）A.3cm B.4cm C.9cm D.10cm【答案】B【解析】【詳解】電場強度為零的位置處于和之間，設其位置坐標為，則有解得故選B。7.如圖是演示自感現象的實驗電路圖，為直流電阻不為0的電感線圈。下列說法正確的是（）A.閉合瞬間，立即發光B.斷開瞬間，立即熄滅C.閉合瞬間和斷開瞬間，流過中電流方向相同D.閉合，電路穩定后，中電流一定小于中電流【答案】A【解析】【詳解】A．閉合S瞬間，A燈泡中瞬間有電流通過，所以立即發光。故A正確；B．閉合開關并到達穩定狀態后L中有穩定不變的電流，斷開瞬間，因為線圈的自感現象使L中的電流不能發生突變，此時在L與A組成的回路中，L充當電源的作用，所以A不會立即熄滅，只能逐漸熄滅。故B錯誤；C．閉合瞬間，A和L中電流方向均向右，斷開瞬間，L充當電源，則與A構成回路，A中電流突變為向左的。即閉合瞬間和斷開瞬間，流過中電流方向不同。故C錯誤；D．因為不知的直流電阻與燈泡A電阻的大小關系，所以也無法判斷電路穩定后二者電流的大小關系。故D錯誤。故選A。二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.在同一電熱器中分別通入如圖所示的甲、乙兩種交變電流，則下列說法正確的是（）A.甲的有效值為B.乙的有效值為C.該電熱器在甲、乙兩種電流下對應的電功率之比為1：8D.該電熱器在甲、乙兩種電流下對應的電功率之比為5：4【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據交變電流有效值的計算方法，對甲乙分別有解得甲、乙電流的有效值分別為，故A錯誤，B正確；CD．該電熱器在甲、乙兩種電流下對應的電功率之比為故C錯誤，D正確；故選。9.某同學用如圖所示裝置研究磁場對電流的作用，光滑平行金屬導軌PQ、MN豎直放置，導軌平面內存在與其垂直的勻強磁場（磁場未畫出），導軌上端接有直流電源，導軌上固定有絕緣棒，絕緣棒上固定拉力傳感器，金屬棒與拉力傳感器之間用絕緣細線連接，金屬棒與導軌接觸良好并與導軌垂直，開關S由斷開到閉合時（）A.若磁場垂直導軌平面向外，則拉力傳感器示數變大B.若磁場垂直導軌平面向外，則拉力傳感器示數變小C.若磁場垂直導軌平面向里，則拉力傳感器示數變小D.若磁場垂直導軌平面向里，則拉力傳感器示數變大【答案】AC【解析】【詳解】AB．開關斷開時，對金屬棒根據平衡條件有而當開關S由斷開到閉合時，若磁場垂直導軌平面向外，則根據左手定則可知，金屬棒將受到豎直向下的安培力，此種情況下根據平衡條件有可知拉力傳感器示數變大，故A正確，B錯誤；CD．若磁場垂直導軌平面向里，則根據左手定則可知，金屬棒將受到豎直向上的安培力，此種情況下根據平衡條件有可知拉力傳感器示數變小，故C正確，D錯誤。故選AC。10.如圖所示，同心圓是放置在坐標原點正點電荷形成的等勢面，M、N是同一等勢面與x、y坐標軸的兩個交點。點為粒子源，可向各個方向釋放同種正試探電荷，釋放時粒子速率相等，不考慮粒子間的相互作用和粒子的重力，則下列說法中正確的是（）A.M、N兩點電場強度相同B.沿直線到達點和沿曲線到達點的粒子在兩點速率相等C.粒子在點時的加速度小于在點時的加速度D.粒子從點抵達點過程中電勢能增加【答案】BD【解析】【詳解】A．根據點電荷所形成的電場的性質可知，M、N兩點電場強度大小相同，方向不同，故A錯誤；B．由于M、N在同一等勢面上，因此相同帶電粒子在M、N兩點電勢能相等，而從P粒子源發射的粒子速率相同，則其動能相同，且帶電粒子在電場中僅受電場力作用時，其動能與電勢能之和保持不變，則可知沿直線到達點和沿曲線到達點的粒子在兩點的動能相同，因此其速率相同，故B正確；C．由于M、N兩點的電場強度大小相同，因此相同帶電粒子在M、N兩點所受電場力大小相同，則根據牛頓第二定律可知，粒子在M、N兩點時的加速度大小相同，故C錯誤；D．根據題意，該電場為正的點電荷所形成的電場，而粒子帶正電，因此粒子從P點抵達M點的過程中電場力對粒子做負功，粒子的動能減小，電勢能增加，故D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。11.某實驗小組設計了圖甲所示的實驗電路，電路中的各個器材元件的參數為電池組（電動勢約為9V，內阻r約）、電流表（量程2.0A，內阻）、電阻箱、滑動變阻器、開關三個及導線若干，他們認為該電路可用來測電源的電動勢、內阻和接入電路的阻值。（1）同學甲先利用圖甲所示電路準確地測出了滑動變阻器接入電路的阻值他的主要操作步驟是：先將滑動變阻器滑片調到某位置，接著閉合S、，斷開，讀出電流表的示數I；再閉合S、，斷開，調節電阻箱的電阻值為時，電流表的示數也為，此時滑動變阻器，接入電路的阻值為__________；（2）同學乙接著利用圖甲所示的電路測出了電源電動勢和內電阻①他的實驗步驟為：a．在閉合開關前，調節電阻至最大值，之后閉合開關，再閉合；b．調節電阻，得到一系列電阻值和電流的數據，并做出的圖像，如圖乙所示；c．斷開開關，整理實驗儀器②圖乙是他由實驗數據繪出的圖像，由此可得電源電動勢_________V，內阻_________。（計算結果均保留兩位有效數字）【答案】（1）4.0（2）①.9.0②.5.8【解析】【小問1詳解】甲同學利用等效替代法來測量滑動變阻器接入電路中的阻值，當閉合S、，斷開時，回路中電源內阻、電流表內阻以及串聯，當閉合S、，斷開時，回路中電源內阻、電流表內阻以及電阻箱串聯，當兩次測量時電流表示數相同，根據閉合電路的歐姆定律有則可知【小問2詳解】②[1][2]根據乙同學的實驗原理，由閉合電路的歐姆定律有變式可得結合圖乙可得，解得，12.物理興趣小組的同學用一根拉力敏感電阻絲制作電子吊秤。他們按圖甲所示電路設計了一個簡易“吊秤”，通過光滑絕緣環可吊起重物。已知：E=3V，；毫安表電阻；不吊重物時，電阻絲電阻。（1）不吊重物時，閉合開關，調節，當__________時，毫安表指針滿偏至10mA。（2）不吊重物時，閉合開關，調節使毫安表指針滿偏的操作可視為吊秤的“調零”過程。調零結束后，保持滑片位置不變，接著在環下吊上重物，如圖乙所示，已知電阻絲B端或A端每增加1N拉力，其阻值將增加。則吊上重物之后，毫安表中電流的示數將__________（選填“減小”、“不變”或“增大”），AB兩端電壓將__________（選填“減小”、“不變”或“增大”）。【答案】（1）49（2）①.減小②.增大【解析】【小問1詳解】不吊重物時，閉合開關，根據閉合電路的歐姆定律有代入數據解得【小問2詳解】[1]根據已知電阻絲B端或A端每增加1N拉力，其阻值將增加，即吊上重物后將變大，則吊上重物之后，毫安表中電流的示數將減小；[2]將看成電源的等效內阻，將看作外電路的電阻，當外電路的總電阻增大時電流減小，則內電壓減小，路端電壓增大，即AB兩端的電壓將增大。13.如圖所示，豎直平面內有一寬度為2m且足夠長的“U”形金屬導軌，處在磁感應強度大小為0.5T、方向垂直導軌平面向里，導體棒MN由靜止釋放，最終沿導軌以1.0m/s的速度豎直向下勻速運動．金屬導軌的電阻可忽略不計，金屬棒始終與導軌接觸良好，導體棒的電阻為，重力加速度，求：（1）導體棒的質量；（2）加速運動的過程中流過導體棒的電荷量q=0.5C，導體棒在這一過程中下落的距離。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）當導體棒最終勻速運動時，受力平衡，此時安培力大小為則有解得（2）設導體棒在時間內下降了，根據法拉第電磁感應定律可得流過導體棒的電流為通過導體棒橫截面的電荷量為即通過的電荷量與導體棒的運動速度無關；所以整個加速運動的過程中通過導體棒橫截面的電荷量為則導體棒在整個加速運動過程中下落的距離為14.“高溫”超導電纜，它能在-173℃左右電阻降為零，其輸電損耗主要來自于循環冷卻系統，如果用其替代普通電纜輸電，可大大降低電能損失。某小型水電站發電機的輸出功率為500kW，發電機的輸出電壓為250V，普通電纜總電阻為。假定該水電站改用超導電纜輸電，保持輸送電壓不變，輸電損失的功率為160W．若該損耗是普通電纜損耗的25%，試求：（1）普通電纜電線上損失的功率；（2）普通電纜電線上損失的電壓；