中牟县2023-2024学年高二上学期期中考试
物理
本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.自然界的力、电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法不正确的是
A.法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象
B.卡文迪许设计扭科实验研究电荷间相互作用，测出静电力常量
C.伽利略创立了实验与逻辑推理相结合的科学方法，研究和发现自由落体规律
D.奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电和磁的联系
2.在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的正方形线框abd,磁场方向垂直于线框平面，a、d两点接一直流电源，电流方向如图所示。已知ad边受到的安培力为F,则整个线框所受安培力为
A.2F
B.4F
C.2F/3
D.4F/3
3.如图所示，长方体金属导电板的长、宽、高分别为a、b、c,该导电板的电阻率为p,电源的电动势为E,内阻为r,则通过理想电流表A的电流大小为
4.如图所示，a、b、c、d为匀强电场中的矩形区域，电场方向与矩形平面平行。将电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，电场力做功为W(W>0),若将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为2W下列说法正确的是
A.该匀强电场的方向与ab平行
B图中d点电势低于b点电势
C图中a、c两点电势相同
D.若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为W
5.扫地机器人是智能家电的一种，借助人工智能技术，可以自动在房间内完成地板的吸尘清扫工作。如图所示为某品牌扫地机器人，由主机和充电座两部分组成，使用说明书上关于主机的一些信息如表所示。当电池剩余电荷量为额定容量的20%时，主机会自动返回充电座充电。下列说法正确的是
主机
电池 14.4V/2400mAh(额定容量)
产品质量 约4.7kg
无线连接 Wi-Fi
额定电压 14.4V
额定功率 40W
将额定功率和额定电压代人公式P=可以计算出主机工作时的电阻
B.主机正常工作时，每秒钟可以将40J电能全部转化为机械能
C.电池充满电后，储存的总电荷量为8600C
D.主机从满电开始正常工作，至其自动返回充电座前清扫时间为0.6912h
6.如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r,V为理想电压表，L为阻值恒定的小灯泡，R1为定值电阻，R3为半导体材料制成的光敏电阻（光照越强，电阻越小），电容器两极板处于水平状态，闭合开关S,电容器中心P点有一带电油滴处于静止状态，电源负极接地。则下列说法正确的是
A.若将R2的滑片下移，电压表的示数增大
B.若光照变强，则油滴会向下运动
C.若光照变强，则灯泡变暗
D.若将电容器上极板上移，则P点电势升高
7.如图所示，在水平向右的匀强电场中，一质量为m的带电小球，以初速度v从A点竖直向上运动通过B点时，速度方向与电场方向相反，且A、B连线与水平方向夹角为45°，重力加速度为g则小球从A点运动到B点的过程中
A.小球的加速度大小为g
B.小球的最小动能为1/8 mv2
C.小球重力势能增加1/4 mv2
D.小球机械能增加1/2 mv2
8.金属矩形线圈abd在磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是
9.电阻R1、R2的伏安特性曲线分别如图中a、b所示，下列判断中正确的是
A.将a、b并联后，其1-U图线位于a和U轴之间
B.将a、b串联后接入电路，a、b两端的电压之比为10：3
C将a、b并联后接入电路，通过a的电流是通过b的电流的倍3/10
D.将将a、b串联后接入电路，a、b的功率之比为100:9
10.如图所示的等腰梯形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B,等腰梯形中∠P=45°，PQ=2MN=4L,一带电粒子束由M点沿垂直PM方向射入匀强磁场，带电粒子刚好不从PQ边界射出磁场，已知粒子的比荷为k,粒子的重力忽略不计。则下列说法正确的是
粒子的轨道半径可能为(2+√2)L
B.粒子的速度可能为(2-√2)BkL
C.粒子在磁场中运动的时间可能为3π/4kB
D.粒子在磁场中运动的时间可能为π/kB
二、非选择题：本题共5题，共54分。
11.(9分)如图甲是多用电表的简化电路图，电流计满偏电流为0.5mA、内阻为20Ω;电池电动势为1.5V、内阻可忽略；电阻R1阻值为20Ω,R3阻值为4990Ω。
(1)A插孔应接表笔（填“红”或“黑”）
(2)若指针指在图乙中所示位置，选择开关接1时，其读数为 ;选择开关接3时，其读数为
(3)测量电阻时，需先进行欧姆调零，此时应将R2的阻值调整为 Ω。
(4)用多用电表测电流或电阻的过程中，下列说法正确的是
A.测量电阻时，更换倍率后必须重新进行欧姆调零
B.测量电流时，更换量程后必须重新进行调零
C.测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测
D.测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测
12.(10分)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻
设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：
电压表（量程0~3V,内阻很大）；
电流表（量程0~0.6A);
电阻箱（阻值0~999.9Ω）；
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)根据图(a),完成图(b)中的实物图连线
(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数和电压表示数U。根据记录数据作出的U-1图像如图(c)所示，则干电池的电动势为V(保留3位有效数字)、内阻为Q(保留2位有效数字)。
(3)该小组根据记录数据进一步探究，作出-R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距，结合(2)问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为 Ω（保留2位有效数字)。
(4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值(填“偏大”或“偏小”)。
13.(9分)如图所示的电路中，电源电动势为12V,内阻为20，四个电阻的阻值已在图中标出。ab间接入水平放置的平行板电容器（图中未画出），电容为5pF。闭合开关S,求
(1)电源的输出功率；
(2)电容器所带电荷量。
14.(12分)如图所示，在竖直平面内，一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道ABC和水平绝缘轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为a,sina=,整个装置处于水平向右的匀强电场中。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电小球在电场力的作用下沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零，重力加速度大小为g。试求
(1)匀强电场的场强大小；
(2)小球到达A点时速度的大小。（结果保留根号）
15.(14分)如图所示，在xOy坐标系中，x轴上方有一圆形匀强磁场区域，其圆心为O1(0,2m)、半径R=2m,磁感应强度大小B=2×10-2,方向垂直于纸面向外。在x轴下方有匀强电场，电场强度E=0.2N/C,方向水平向左。在磁场的左侧y=0.5R处有一带正电、质量m=4×10kg、电荷量q=2×10-2C的粒子以速度v=2×102m/s平行于x轴正方向且垂直于磁场射入圆形磁场区域。不计粒子的重力。求（结果可用含和根号的式子表示）
(1)粒子在磁场区域运动的轨迹半径r
(2)粒子在磁场区域运动的时间
(3)粒子打在y轴上离原点O的最远距离d。2023-2024学年高二物理试题参考答案
一．选择题：（1-7 题每题 4 分；8-10 每题 6 分，对而不全 3 分，不选或有错 0 分；共 46 分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B C D B D AC BC ABD
二．实验题：（9+10=19 分）
11.（1）红（1 分） （2）0.69mA（2 分） 3.47V或 3.46V （2 分） （3）1490（2 分） （4）AD（2分）
12. （1）（2分） (2). 1.58（2 分） 0.64或 0.63 （2 分）
（3）2.5 （2 分） （4）偏小（2 分）
三．计算题：（9+12+14=35 分，写出必要的文字说明、方程和验算步骤，只写答案不给分）
13.解：(1)四个电阻的等效阻值为 R 并=4Ω(1 分)
根据闭合电路欧姆定律有 E=I(r+R 并)(1 分)
电源的输出功率为 P 2出=I R 并 (1 分)
联立解得 P=16W(1 分)
(2)设电源负极电势为 0。,根据欧姆定律有 U=IR 并(1 分)
而 - 3 0= U (1 分)
5
- 0= U.(1 分)3+5 3+5
电容器两端电压为 Uc= - (1 分)
电容器带电荷量为 Q=CUc 解得：Q=10-5C(1 分)
14.解：(1)设小球所受电场力为 F 电。 电场强度的大小为 E
电 3
由力的合成法则有 = tan （2分） F 电= qE 解得： = （1分） 4
(2)小球到达 C点时所受合力的大小为 F，由力的合成法则有:
F =(mg) +F 2电 （2 分）
设小球到达 C点时的速度大小为 v，由牛顿第二定律得
2F= c 5 （2分） 解得： = （1 分） 2
设小球到达 A点的速度大小为 vA，作 CD┴PA，交 PA于 D点，由几何关系得
DA=Rsina CD=R(1+cosa)
由动能定理有
-mg.CD-qE.DA=1 2
1 2 （3分）2 2
23
故小球在 A点的速度大小为 vA= （1 分）2
{#{QQABJYSQogAoAAIAAAgCUwHACgIQkAECCIoGgBAIIAIBgAFABAA=}#}
2
15. 解：（1）粒子在磁场区域做匀速圆周运动，由 qvB=m (2分) 代入数据解得 r =2 m (1分)
（2）依题意，由分析可得， 粒子经过磁场后从原点 O出来,
由几何关系可得其对应的圆心角α=60° (1分)
2 0
由 T= 60 (2分) 解得粒子在磁场中运动的时间 t= 3600
t= 300 (1分)
(3) 粒子经过磁场从原点 O出来后射入第四象限， 设粒子射入第四
象限的射入时速度方向与 y轴
负方向的夹角为θ， 由几何关系得：θ= 30° (1分)
粒子在第四象限内，x 轴方向做类竖直上抛运动，y 轴负方向做
匀速直线运动。
x 方向： = (2分) a =103m/s2
= 2 sin θ (2分) = cos θ (1分)
代入数据，解得：d=20 3m (1分)
{#{QQABJYSQogAoAAIAAAgCUwHACgIQkAECCIoGgBAIIAIBgAFABAA=}#}
