洛阳市2023-2024学年高二上学期期中考试 物 理 试 卷
全卷共6页，共100分，考试时间为75分钟。
注意事项；
1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2.考试结束，将答题卡交回。
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。)
1.关于安培力和洛伦兹力，以下说法中正确的是
A.带电粒子在磁场中运动时，可能不受洛伦兹力作用
B.放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用
C.带电粒子在磁场中做非匀速圆周运动时，洛伦兹力可能做功
D.放置在磁场中的通电导线，所受磁场力的方向就是磁场的方向
2.电路连接如图，以下几种情况中，电流表指针不偏转的是
A.开关闭合或断开瞬间
B.开关闭合电路稳定后
C.在开关闭合的情况下，快速移动滑动变阻器滑动片
D.在开关闭合的情况下，把线圈A从线圈B 中抽出过程中
3.如图所示，虚线左侧存在有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里。纸面内的矩形线圈abcd的长与宽分别为2L和L，ad、bc的中点位于虚线上，下列判断正确的是
A.图示位置穿过线圈abcd 的磁通量为2BL
B.图示位置穿过线圈 abcd的磁通量为
C.若线圈从图示位置以 ab 边为轴转动 60°，穿过线圈 abcd的磁通量变化量为 BL
D.若线圈从图示位置以ab边为轴转动180°，穿过线圈 abcd的磁通量变化量为3BL
4.已知两电源的电动势 当它们分别向电阻 供电时，外电路消耗功率相等，电源E1和E2，的效率分别为η 、η 。当外电路电阻变为 时，电源 和E 对应的外电路功率分别为 P 、P ，则
A.η > η P > P
C.η < η P > P
5.某电源和某额定电压6V、额定功率12W 的小灯泡U -I图像如图甲中①、②图线所示，现将该电源和小灯泡组成图乙所示电路，下列说法正确的是
A.小灯泡此时的电阻为3Ω
B.小灯泡消耗的电功率为4.32W
C.电源的总功率为9W
D.如果把小灯泡换成某一定值电阻，则电源的输出功率可能变大
6.如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向平行于纸面向左，纸面内一个半径为r的半圆导体ab，可绕过圆心O且垂直于纸面的轴转动，在导体ab中通以a→b方向的恒定电流I，并沿逆时针方向缓慢旋转180°的过程中，下列说法正确的是
A.导体ab受到的安培力方向始终垂直纸面向里
B.导体ab受到的安培力不可能为零
C.导体 ab受到的安培力最大值为πBIr
D.导体 ab受到的安培力大小可能为
7. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，在两盒间的狭缝间形成周期性变化的电场，使带电粒子每次通过狭缝时都能得到加速。两D形金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，如图所示。在保持匀强磁场的磁感应强度和加速电压不变的情况下，用同一装置分别加速质子() 和氦核()，下列说法中正确的是
A.该装置也可以加速中子
B.质子与氦核所能达到的最大速度之比为2∶1
C.加速质子、氦核时交变电压的周期之比为2∶1
D.若升高高频交流电源的电压，带电粒子最终射出回旋加速器的速度将增大
8.某同学用一个量程1mA，内阻900Ω的表头G，电阻箱. 和 组装一个多用电表，使之具有直流电流10mA和直流电压5V两挡，电路结构如图所示，则 的阻值应为
9.如图所示，电源、开关和灯泡组成串联电路，A、B、C为电路中的三个检测点。闭合开关灯泡不会发光，原因是以下三种情况中的一种造成的：(1) 电源故障；(2) 开关接触不良；(3)灯泡和灯座接触不良。小明同学为了查找故障原因，用多用电表直流电压挡检测，且黑表笔始终接在A点。以下判断正确的是
A.断开开关，红表笔接B点，若电表示数接近电源电动势，则电源正常；若电表无示数，则电源有故障
B.电源正常，闭合开关，红表笔接 C 点，若电表无示数，则灯泡和灯座接触不良
C.电源正常，闭合开关，红表笔接 C 点，若电表无示数，则开关接触不良
D.电源正常，闭合开关，红表笔接 C 点，若电表有示数，则灯泡和灯座接触不良
10.如图，电源电动势为E、内阻为r，R 、R 为定值电阻，电容器的电容为C，已知 r，滑动变阻器R 的最大阻值大于r。现将滑动变阻器. 的滑动片P由最上端缓慢地向下滑动，电压表 V 、V 示数变化量的绝对值分别为 下列说法正确的是
A.电压表 V 、V 示数增大，电流表 A 的示数减小
B.当 时，电源的输出功率最大，电源效率也最大
C.电容器增加的电荷量为 C△U
11.在 Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度大小均为B的匀强磁场，磁场方向如图所示,AD、AC 边界的夹角为30°,边界 AC 与边界 MN平行,Ⅱ区域宽度为d。质量为m、电荷量为q的正粒子，可在边界AD上的不同点以垂直AD且垂直磁场的方向射入磁场，若入射速度大小为 不计粒子重力，则
A. 粒子在磁场中运动的半径为0.5d
B.粒子在距A点0.5d处射入，会进入 Ⅱ区域
C.粒子在距A点1.5d处射入，在 Ⅰ 区域内运动的时间为
D.能够进入 Ⅱ 区域的粒子，在 Ⅱ区域内运动的最短时间为
12.如图所示，两长度均为L的平行通电长直导线P、Q锁定在倾角为θ的光滑绝缘斜面上，质量分别为m、2m，两导线中通入大小相等的电流I，重力加速度大小为g。现对两导线解除锁定的同时，在导线Q的中点施加一沿斜面向上的拉力F，使两导线间距不变并沿斜面向下做匀加速直线运动。下列说法正确的是
A.两导线中电流的方向一定相同
B.两导线间的安培力大小为
C.若 F = 2mgsinθ,撤去 F 瞬间,导线 P、Q 的加速度大小之比为1∶4
D.若去掉Q，通有电流I的导线P仅在外加匀强磁场作用下静止在斜面上，所加磁场的磁感应强度大小满足条件为
二、实验题(本题共2 小题，共 15 分)
13.(6分) 某同学在“测定金属丝的电阻率”的实验中，用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度为，用螺旋测微器测量金属丝直径d(刻度位置如图所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为3Ω)，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：
A.直流电源：电动势约3V，内阻很小；
B.电压表V:量程0 ~ 3 V,内阻约5 kΩ;
C.电流表A:量程0 ~ 0.6A,内阻约为0.2 Ω;
D.滑动变阻器：最大阻值20Ω，允许通过的最大电流0.6A；
E、开关、导线等。
(1)从图中读出金属丝的直径d为 mm；
(2)根据所提供的器材、在虚线框中补充完整测定金属丝电阻的实验电路图(用定值电阻符号代替金属丝)；
(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R，则这种金属材料的电阻率的表达式为ρ = (用题中所给字母表示)。
14、(9分)在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，提供的器材有：
A.电流表:量程为3A,内阻约为0.02Ω
B.电流表:量程为0.6 A、内阻为0.40Ω
C.电压表:量程为15 V,内阻约为 15 kΩ
D.电压表:量程为3 V,内阻约为3 kΩ
E.滑动变阻器 最大阻值200Ω，允许通过最大电流0.2A
F.滑动变阻器：最大阻值 20Ω，允许通过最大电流3A
G.开关、导线若干
(1)为了较准确测量电池的电动势和内阻，滑动变阻器应该选 (填E或F)；电流表应该选 (填A或B)；实验电路图应该选图中的 图(填“甲”或“乙”)。
(2)实验测得一个电池的路端电压U和通过电池的电流强度I的关系图像如图所示。由图可以求得电源电动势. ，内电阻 (结果保留两位小数)。
三、解答题(本题共3小题，共37分。解答要有必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。)
15.(10分) 两平行金属导轨(电阻不计)水平放置，间距 两导轨间接有电动势 内阻 ，的电源。匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度。 导体棒 ab放置在导轨上方，与两导轨保持垂直且接触良好，二者间的动摩擦因数 已知导体棒ab电阻 质量 ，其闭合开关的瞬间 求
(1)金属棒受到安培力的大小和方向；
(2)金属棒的加速度。
16.(12分) 如图，规格为“6V、3W”的小灯泡与小型直流电动机M(其线圈电阻 0.4Ω)并联后，接在电动势 、内电阻 的电源上，小灯泡恰好正常发光，求
(1)通过小灯泡的电流 和电源的内电压
(2) 电路中的总电流I和通过电动机M的电流.
(3) 电动机的输入功率 P，发热功率 和电动机的输出功率 。
17.(15分)边长为2L的正方形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 的有界匀强磁场。为正方形各边的中点，所在的边界处放置一荧光屏，沿方向距点为的g点处固定一足够长的挡板，挡板与的夹角 粒子打到挡板上会被吸收。正方形磁场区域外、连线及其下方空间存在竖直向下的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电粒子，沿直线从正方形上方的两平行金属板间穿过，金属板间有如图所示的场强大小为 的匀强电场和匀强磁场，粒子经点沿方向射入磁场。 经磁场偏转后从点沿方向射出磁场，之后恰好未打在挡板上。图中实线是粒子的运动轨迹。
(1)求两金属板间磁感应强度 的大小；
(2) 求dh连线下方空间电场强度 E的大小；
(3) 将连线下方空间的电场换为方向垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度大小 当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏会发光，求荧光屏上可能发光区域的长度(结果可以保留根式)。
