青岛市第六十五中学2022-2023学年高二下学期期初考试物理试题
试卷共100分，考试时间90分钟．
一、单项选择题：本题包括8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．在如图所示的电路中，U＝12V，若电压表的示数也是12V，这说明可能（ ）
A．灯泡L断路 B．电阻、中有短路发生
C．电阻、中有断路发生 D．灯泡L和电阻都发生了断路
2．直导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小，k为常量，I为电流强度，r为到导线的距离。b、c、d三根长通电直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，ac垂直于bd且ab＝ad＝ac，b、c、d三根导线中电流强度分别为I、I、2I。已知导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为（ ）
A．B B．3B C．2B D．
3．如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车，现有一质量为2m的光滑小球以的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则下列说法正确的是（ ）
A．小球离车后，对地将做自由落体运动 B．小球离车后，对地将向右做平抛运动
C．此过程中小球对车做的功为 D．小球在弧形槽上上升的最大高度为
4．玩具水枪是儿童们夏天喜爱的玩具之一，但水枪伤眼的事件也时有发生，因此，限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题。现有一水枪样品，如图所示，枪口直径为d，水的密度为，水平出射速度为v，垂直击中竖直目标后以大小为0.2v的速度反向溅回，则水柱水平击中目标的平均冲击力大小为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，弹簧上端固定一质量为m的小球，小球在竖直方向做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中（ ）
A．弹簧的最大弹性势能等于2mgA B．弹簧的弹性势能和小球动能的总和保持不变
C．小球的最大动能应等于mgA D．小球在最低点时的弹力大于2mg
6．如图甲所示为一小型发电机的原理图，矩形线圈的电阻为1Ω。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈两端与R＝10Ω的电阻构成闭合回路。通过电阻R的电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．该发电机线圈转动的角速度为
B．线圈转至图甲位置时，线圈中感应电流最大
C．该发电机产生交流电的感应电动势峰值为
D．电阻R消耗的电功率为4000W
7．2020年，国产“质子治疗230MeV超导回旋加速器”在原子能院完成设备安装和测试。回旋加速器的原理如图所示，和是两个半径为R的半圆型金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），质子在两盒之间被电场加速，、置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电荷量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，不计质子重力。下列说法正确的是（ ）
A．交流电源的周期等于质子做圆周运动周期的2倍
B．若只增大交流电源的电压U，则质子的最大动能将增大
C．质子第1次和第2次经过两D型盒间狭缝后的运动轨迹半径之比为1：2
D．质子在电场中加速的次数为
8．如图所示，用伏安法测电阻的值时，M、N接在恒压电源上，当S接a时电压表示数10V，电流表示数0.2A；当S接b时，电压表示数12V，电流表示数0.15A。下列叙述正确的是（ ）
A．为了较准确地测定的值，S应接在a点，的真实值为50Ω
B．为了较准确地测定的值，S应接在a点，的真实值为70Ω
C．为了较准确地测定的值，S应接在b点，的真实值为70Ω
D．为了较准确地测定的值，S应接在b点，的真实值为50Ω
二、多项选择题：本题包括4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，、为定值电阻，L为小灯泡，为滑动变阻器。当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数增大 B．小灯泡的功率减小
C．电源的输出功率减小 D．电源的效率减小
10．在如图所示的电路中，电容器的电容为C，电感线圈的电感为L，线圈的电阻忽略不计。原来开关S闭合，现从开关S断开的瞬间开始计时，以下说法正确的是（ ）
A．t＝0时刻，电容器的左板带负电，右板带正电
B．时刻，线圈L的感应电动势最大
C．时刻，通过线圈L的电流最大，方向向左
D．时刻，电容器C两极板间的电压最大
11．在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，、、均为固定电阻，，，各电表均为理想电表．已知电阻中电流随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示．下列说法正确的是（ ）
A．所用交流电的频率为50Hz B．电压表的示数为100V
C．变压器传输的电功率为15.0W D．电流表的示数为1.0A
12．如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量可视为质点的物块，以水平向右的速度从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止，物块与车面的动摩擦因数，取则（ ）
A．物块与小车共同速度大小是0.6m/s
B．小车运动的位移大小x＝0.06m
C．物块在车面上滑行的时间t＝0.24s
D．要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v不超过5m/s
三、实验题：本题共10分。把答案填在答题卡的横线上。
13．为测量“12V，5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：
电源（12V，内阻不计）；
电流表（量程0~0.6A、0~3A，内阻约为0.2Ω）；
电压表（量程0~3V、0~15V，内阻约为15kΩ）；
滑动变阻器（0~20Ω，允许最大电流1A）；
开关一个，导线若干。
实验要求加在小灯泡两端的电压可从零开始调节。
（1）如图所示的四个电路图中你认为最合适的是______（填选项下的字母）。
A． B． C． D．
（2）在本实验中，电流表的量程可选______。
14．如图所示，回答下列题
（1）如图甲，是多用电表简化电路图，作为欧姆表使用时，电流一定从______端流入多用电表（填A或B）。
（2）利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙。调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出的图线如图丙。由图丙可求得电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（结果均保留2位有效数字）
四、计算题：本题共4小题，共38分。解答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。
15．（8分）一个会发光的电动玩具汽车，其简化电路如图所示。电源电动势E＝12V，r＝1Ω，电容器的电容，定值电阻，灯泡电阻，车轮电动机的额定电压，线圈电阻。开关S闭合，电路稳定后，电动机正常工作，则：
（1）电动机的输出功率是多少？
（2）若电动机被卡住，与电动机正常工作时相比，灯泡的实际功率变化了多少？灯泡变亮还是变暗？
（3）电动机被卡住后，需要断开开关检查故障。求开关S断开后，流过灯泡的电荷量是多少？（结果保留两位有效数字）
16．（10分）如图所示，xOy坐标系中y轴左侧存在半径为R的半圆形匀强磁场区域，圆心位于坐标原点O，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，y轴右侧存在在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。现将质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从半圆边界上的A点以某初速度沿x轴正向射入磁场，粒子恰能经过原点O进入y轴右侧磁场区，已知A点到x轴的距离为，不计粒子重力。求：
（1）该粒子从A点射入磁场时的初速度大小；
（2）该粒子从A点射入磁场到第二次经过y轴时运动的总时间。
17．（11分）如图所示，平行导轨CD、EF固定在倾角为37°的斜面上，平行光滑导轨FM、DN水平放置，导轨在D、F处平滑连接，导轨间距均为L＝0.5m。斜面部分存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为1T，水平部分存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为2T。现将金属棒b垂直放置在水平导轨上锁定使其不动，金属棒a从倾斜导轨上由静止释放，释放位置到底端DF的距离，金属棒a滑至DF前已开始匀速运动，且滑至DF时解除对金属棒b的锁定，金属棒a、b沿水平导轨向右运动。已知金属棒a、b的质量均为1kg，电阻分别为、，金属棒a与倾斜导轨间的动摩擦因数，不计空气阻力及导轨的电阻，重力加速度g取，，。求：
（1）金属棒a滑至DF时的速度大小；
（2）金属棒b被释放时的加速度大小；
（3）从释放金属棒a到金属棒a、b速度相等的整个过程中，金属棒a产生的焦耳热。
18．（9分）如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电的示意图，每根导线的电阻为4Ω，远距离输电线的输送电流为100A，若理想升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960kW，在用户端起点接有理想交流电压表（图中未画出）．
（1）求升压变压器原、副线圈匝数比；
（2）设理想降压变压器原、副线圈匝数比为40：1，求用户端交流电压表的示数；
（3）若用户端全是照明用电，能使多少盏“220V 20W”的节能灯正常发光？
高二年级第二学期期初考试—物理试题答案
1．C 2．D 3．D 4．D 5．A 6．D 7．D 8．C
9．AD 10．BD 11．AC 12．CD
13．A 0—0.6A
14．A 2.8~3.0 0.9~1.2
15．解（1）干路电流为
流过灯泡的电流
流过电动机的电流
则电动机的输出功率为
（2）电动机正常工作时，灯泡功率为
电动机卡住时
总电流
灯泡功率
灯泡的实际功率变小，所以灯泡变暗
（3）断开S前
电容器带电荷量
由可知
∴流过灯泡的电荷量为
16．【答案】（1）；（2）
解：（1）粒子从A点射入，在半圆形磁场中运动轨迹如图所示。
由几何关系可知：粒子在该磁场中运动半径
洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：
解得
（2）由几何关系知：粒子在半圆磁场中运动的圆心角为60°，所以粒子在半圆磁场中运动时间为
而周期为
解得
粒子进入y轴右侧磁场，运动轨迹如图，半径为，洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：
周期为
由几何关系可得粒子在y轴右侧磁场运动的圆心角为300°，粒子在y轴右侧磁场运动的时间为
粒子从A点射入磁场到第二次经过y轴时运动的总时间
17．（1）；（2）；（3）0.4J
解（1）设金属棒a滑至DF时速度大小为，由平衡得
解得I＝4A
此时金属棒a产生的感应电动势为
根据解得
故金属棒a滑至DF时的速度大小为4m/s。
（2）金属棒a刚滑至斜面底端DF时，金属棒b被释放，此时根据牛顿第二定律得
代入数据解得
故金属棒b被释放时的加速度大小为。
（3）金属棒a进入水平磁场后，系统水平方向不受外力作用，系统动量守恒，取向右为正，设金属棒a、b共同速度为，根据动量守恒定律得
设整个运动过程产生的焦耳热为Q，据能量守恒定律得
因两金属棒串联，产生的焦耳热比等于电阻比，则金属棒a产生的焦耳热为
联立解得
故金属棒a产生的焦耳热为0.4J。
18．答案：（1） （2）220V （3）盏
解：（1）由题图乙知升压变压器输入端电压有效值为，根据得，
输送电压为，
根据理想变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比得，
升压变压器原、副线圈匝数比为．
（2）输电线损失的电压为，
降压变压器输入端电压为，
根据理想变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比得，降压变压器原、副线圈匝数比为，
代入数据解得用户端得到的电压为，
即用户端交流电压表的示数为220V．
（3）输电线路损耗的功率为，
所以用户得到的功率为，
每盏灯正常发光的功率为20W，所以，
代入数据解得盏．
