吕梁市2023-2024学年高二上学期11月期中联考
物理
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间75分钟．
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚．
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．
4．本卷命题范围：必修第三册，选择性必修第二册第一章．
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题中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，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．下列说法中正确的是（ ）
A．电场中任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
B．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
C．磁通量的大小为,方向为磁感应强度的方向，故磁通量为矢量
D．电磁波是一份一份的，麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在
2．如图所示，电路两端电压,两电流表为理想电表，以下说法正确的是（ ）
A．间电阻为 B．电流表示数为
C．电流表示数为 D．间电功率为
3．如图所示，匀强电场平行于十六宫格所在平面，十六宫格上每小格正方形边长为,已知三个格点电势分别为,以下说法正确的是（ ）
A．电场强度大小为 B．十六宫格25个格点中电势最高为
C．十六宫格25个格点中电势最低为 D．十六宫格中央格点电势为
4．如图所示，由四段粗细相同的同种材料导体棒构成等腰梯形线框,其中，水平方向的匀强磁场垂直线框所在平面，当在线框中两端加恒定电压时，水平导体棒受安培力大小为,以下说法正确的是（ ）
A．棒受安培力为,方向向上 B．棒受安培力为,方向向下
C．整个线框受的安培力大小为,方向向上 D．整个线框受的安培力大小为,方向向下
5．如图所示，空间内存在匀强磁场，磁感应强度大小,方向与墙面和水平面均成角，墙角处有边长的正方形线框,初始时线框与水平面间夹角为角，边与墙底边平行，线框边沿墙角下落到地面过程中，已知，以下说法不正确的是（ ）
A．磁通量先增加后减小 B．线框能产生感应电流
C．磁通量最大值为 D．磁通量最小值为
6．如图所示，建立平面直角坐标系,在轴上放置垂直于轴的无限大接地的导体板，在轴上处点放置点电荷，其带电量为,在平面内有边长为正方形，正方形的四个边与坐标轴平行，中心与点重合，与轴交点分别为,四个顶点为,静电力常量为,以下说法正确的是（ ）
A．点场强大小为
B．点与点的电场强度相同
C．正点电荷沿直线由点到点过程电势能先减少后增加
D．电子沿直线由点到点的过程电场力先增大后减小
7．如图所示，在足够长的光滑水平滑杆的正上方某点固定正的点电荷，带正电的小球穿过滑杆，从点以速度向右运动，小球在点的加速度大小为,已知无穷远处电势为零，点、点的电势分别为,小球的比荷,不计小球与滑杆间的摩擦，小球运动过程电量不变，以下说法正确的是（ ）
A．小球运动到点时速度大小为 B．小球运动到点加速度大小为
C．小球最终速度大小为 D．小球最大电势能为
8．如图所示，平行板电容器水平放置并接有电源，有两个带电小球，所带电量相等，电性相反，分别从上、下两板附近由静止同时释放，结果两小球同时经过平行板中央水平线，不考虑两球间的作用力，以下说法正确的是（ ）
A．球质量大于球质量 B．球带负电，球带正电
C．此过程两球电势能变化量大小相同 D．两球过中央线时球动能小于球动能
9:如图所示，电源电动势为,内阻为,定值电阻为,滑动变阻器（最大阻值为）,闭合开关S,现将滑动变阻器滑片由最右端向最左端滑动，三个电压表读数分别为,电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．电压表变大，变大，变小 B．电压表变小，变大，变小
C．电源最大输出功率为 D．滑动变阻器功率先减小后增大
10．如图所示，半径为的圆桶侧壁上有一细缝，圆桶内存在垂直纸面向里的匀强磁场，带负电粒子以的速度从细缝处对着圆心射入圆桶，粒子与圆桶发生两次碰撞又从细缝中射出，碰擅前后速度大小不变，方向相反，粒子的比荷为是,不计粒子的重力，则以下说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的半径为 B．磁感应强度大小为
C．粒子在圆桶中的运动时间为 D．粒子从射入磁场到第一次碰撞前速度变化量大小为
二、实验题（本题共2小题，共18分）
11．（8分）实验小组测定一个小金属圆筒的电阻率，圆筒横断面如图甲所示，进行了如下操作：
（1）用游标卡尺测量圆筒的长度为,如图乙所示，则____________;圆筒内径已测出为,用螺旋测微器测圆筒的外径如图丙所示，则外径为____________．
（2）为了精确测量该圆筒电阻，实验小组设计如图丁所示电路，测出多组电流、电压数值，画出伏安特性图线如图戊所示．则圆筒电阻____________（结果保留一位小数）；用此电路测量的电阻值____________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值．
（3）若用此电路同时测量圆筒功率，当圆筒两端电压时，圆筒电功率为____________W（结果保留两位小数），这样测出电功率____________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际功率．
（4）圆筒材料的电阻率____________（测得物理量分别用等字母表示）．
12．（10分）兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材：
A．两节干电池组成的电池组
B．电流表:量程,内阻
C．电流表:量程,内阻
D．定值电阻
E．定值电阻
F．定值电阻
G．滑动变阻器
H．导线与开关
（1）实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表改装成量程为的电压表，将电流表量程扩大为,另一定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为：____________;____________;____________（均填器材前面的字母）．
（2）在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路．
（3）电路连接准确无误后，闭合开关,移动滑动变阻器，得到多组电流表的示数，作出了图像如图丙所示，则电池组电动势____________V;内阻____________．（小数点后保留两位）
（4）用本实验电路进行测量，仅从系统误差方面分析，电动势及内阻的测量值均____________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值．
三、计算题（本题共3小题，共计36分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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）
13．（10分）如图所示，间距为的导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接电动势为、内阻为的电源，质量为的金属杆垂直接触导轨，其接人电阻也为．当在导轨所在的平面内加上方向竖直向上，磁感应强度大小为的匀强磁场后，金属杆沿着导轨恰好不向下运动．重力加速度取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）金属杆与导轨间的动摩擦因数；
（2）将磁场方向改为向右上方与水平方向夹角为，若使金属杆再次平衡，则磁感应强度至少是多大．
14．（12分）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，匀强电场方向沿轴正方向，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小,一带电小球质量,电荷量,以某一速度匀速通过原点，速度方向与轴正方向成，重力加速度取,求：
（1）电场强度的大小和通过原点时速度大小;
（2）带电小球通过原点时突然撤去磁场，不考虑撤去磁场时对电场的影响，求小球再次通过轴的坐标和时间（结果可用分数表示）．
15．（14分）如图所示，在示波管中电子枪产生电子，经过电压的加速电压加速，然后沿平行板中央轴线射入偏转电场，平行板长,板间距离,距离平行板右端处有竖直屏幕，在屏幕上建立坐标轴，与中央轴线交点为点，当偏转电压为时，电子打在屏幕上，设电子电荷量,求：
（1）电子离开偏转电场时的动能；
（2）电子打在屏幕上的位置坐标；
（3）电子能打到屏幕上时，平行板偏转电压所加电压的最大值和打在屏幕上离点的最远距离．
吕梁市2023-2024学年高二上学期11月期中联考
物理
参考答案、提示及评分细则
1．A 电场中任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致，而电场线的方向是电势降落最快的方向，A正确，规定正电荷定向运动方向为电流方向，但电流运算时遵守代数加减法则，电流是标量不是矢量，B错误；磁通量大小,磁通量是标量，C错误；电磁波是不连续的，而是一份一份的，麦克斯预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，D错误．
2．C 画简化电路如图所示，间总电阻,A错误；电流表示数，B错误：电流表示数,C正确；间电功率,D错误．
3．B 点右侧格点电势为,由可知,A错误；根据匀强电场中等距离间的电势差相等，则十六宫格25个格点中电势最高为,最低点电势最低为,十六宫格中央格点电势为,B正确，C、D错误．
4．C 设导体棒,由几何关系得,通过棒电流强度为棒受安培力,由于并联，则通过棒电流强度棒受的安培力,由左手定则，方向向上，A、B错误；则棒的有效长度为,受的安培力,整个线框受的安培力大小,根据左手定则，安培力方向竖直向上，C正确，D错误．
5．D 线框沿墙边下落到地面过程，磁通量先增大后减小，A正确；磁通量变化时，线框中能产生感应电流，B正确；当线框平面与磁场方向垂直时，通过线框磁通量最大，,C正确；初始时线框磁通量,线框在地面上时磁通量,磁能量最小值为,D错误．
6．D 点电荷与无限大接地导体板构成的电场等效成等量异种电荷的电场，点场强大小为，A错误；根据等量异种电荷电场特点，关于中心点对称点的场强大小相等，方向相同，点与点场强大小相等，方向不同，B错误；根据等势线与电场线垂直的特点，由点沿直线到点过程中电势先升高后降低，正点电荷沿直线由点到点过程电势能先增加后减少，C错误；根据电场线疏密，可知由点到过程电场强度先增大后减小，电子沿直线由点到点电场力先增大后减小，D正确．
7．B 小球带正电，小球由点到点，由动能定理，有，得,A错误；小球在加速度,小球在点加速度,B正确；小球最终的速度大小为，由动能定理，,得,C错误；点的电势最高，其电势能,由于小球带电量未知，不能确定最大电势能大小，D错误．
8．AC 由于，两球加速度大小相等，由牛顿第二定律，球：球：，则，A正确；两小球同时经过平行板中央水平线，球向下运动，球向上运动，可知球带负电，球带正电，B错误；由于电量相等，电场力相等，位移相等，电场力做功相等，两球电势能变化量大小相等，C正确；由,两球过中央线时速度大小相等，球动能大于球动能，D错误．
9．BC 三个电压表的示数分别为,滑动变阻器滑片由左向右滑动，根据闭合电路欧姆定律，电流增大，,电压表变小；变大；变小；A错误，B正确；当时，电源输出功率最大,C正确；定值电阻归到电源内阻上，因为,当滑动变阻器滑片由右向左滑动时，滑动变阻器的功率随滑动变阻器阻值的变化规律如图所示，滑动变阻器的功率先增大后变小，D错误．
10．BC 粒子沿圆心射入，粒子与圆桶碰撞后原速反弹，做出粒子在圆桶中运动轨迹如图示设粒子在感场中做圆周运动半径为,由几何关系有，得,A错误；由洛仑兹力提供向心力，有,得,B正确；粒子在酸场中运动周期,粒子在圆桶中运动了三段角的圆弧，粒子在圆桶中运动时间,C正确；粒子从射入磁场到第一次碰前速度方向改变了角，速度变化量大小,D错误．
11．（1）50.15（1分） 10.500（10.499或10.500）（1分） （2）6.0（1分） 小于（1分）
（3）0.96（1分） 大于（1分） （4）（2分）
4L解析：（1）用游标卡尺测量圆筒长度;用螺旋测微器测量圆筒外径．
（2）在图像中，,由于电流表外接，电阻测量值小于真实值．
（3）当电压时，圆筒功率为;则此电路测出的功率为圆筒和电压表的功率，测出功率大于圆筒的实际功率．
（4）根据电阻定律,得．
12．（1）（1分） （1分） （1分） （2）见解析图（2分） （3）2.91（2分） 1.35（2分） （4）等于（1分）
解析：（1）将电流表改装成,则有,即与定值电阻串联；故应选;电流表电流表量程扩大到,扩大倍数，并联电阻,故应选,保护电阻应选．
（2）实物连线如图所示．
（3）扩大量程后电压表内阻,电流表内阻,由闭合电路欧姆定律，有,即,得．
（4）用本实验电路测量，测量电动势和内阻测量值与真实值相等．
13．解：（1）由平衡关系得金属杆与导轨间压力与安培力等大，则（2分）
竖直方向上（2分）
（1分）
解得（1分）
（2）由（1分）
（1分）
联立解得（2分）
14．解：（1）小球匀速通过原点，有（2分）
得（1分）
小球带正电，小球受的洛仑兹力跟重力和电场力的合力平衡，有（2分）
得（1分）
（2）小球通过原点时突然撤去磁场，设经过时间,通过轴上的点坐标为
（2分）
（2分）
,坐标为（2分）
15．解：（1）电子在加速电场加速，由动能定理有，（1分）
电子在偏转电场中做类平抛运动，（2分）
得（1分）
电子离开偏转电场时的动能（2分）
（2）电子离开屏幕后做类平抛运动，由几何关系有（2分）
得,电子打在屏幕上的位置坐标（2分）
（3）由，当时，（2分）
打在屏幕上最大侧偏位移,得（2分）
