河北省石家庄市第二十四中学2024-2025学年高二上学期11月考试物理试题

石家庄市第二十四中学2024-2025学年度11月考试 高二物理 注意事项： 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。时间75分钟，满分100分。所有结果都在答题卡上完成。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本题共7小题，4分/题，共28分，每题只有一个正确选项，选错为零分） 1．在下列的四幅图中，标出了匀强磁场磁感应强度B的方向、电荷运动速度的方向以及电荷所受洛伦兹力F的方向，其中正确表示三者之间方向关系的图是( ) A B C D 2．北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道，当环中电子以速率v沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为I，已知电子电荷量为e，则环中运行的电子数目为（　　） A． B． C． D． 3．如图所示的电路中，电源的电动势，内阻可忽略不计，电阻的阻值分别为，滑动变阻器的最大阻值，电容器MN的电容μF。现将滑动触头P置于最左端a点，合上开关S，待电路稳定后，将P缓慢地从a点右移到的过程中，通过导线PN的电荷量为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，黑盒中有一个单向导电元件，当元件中电流沿一个方向时，单向导通，其电阻为零；反之，则截止，反向电阻无穷大．还有两个阻值均为1 kΩ的电阻，它们与黑盒的接线柱1、2、3连接成电路，用多用电表的欧姆挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如表格所示，那么黑盒中的线路是图电路中的 （ ） 黑笔触点 1 1 2 红笔触点 2 3 1 表头读数 0 0.5 kΩ 2 kΩ A． B． C． D． 5．两根平行长直导线相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、l和3l。关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是( ) A．a处的磁感应强度大小比c处的大 B．b、c两处的磁感应强度大小相等 C．a、c两处的磁感应强度方向相同 D．b处的磁感应强度垂直纸面向外 6．图甲是某型号负温度系数的热敏电阻的阻值随温度变化的图像（已做近似处理）图乙是用做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V~1.2V之间调节，R0为的定值电阻。该电路工作原理是：将放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持2mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是（　　） A．温度计表盘上显示时，电源电压为0.68V B．该电路允许接入的阻值范围为 C．该热敏电阻温度计的测温范围为 D．该电路中工作时功率范围为1.2mW~2.4mW 7．如图所示，一段圆心角为的圆弧形导线，通以电流I。若导线所在平面与纸面平行，匀强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为；若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径向右，导线所受安培力的大小为。则为（　　） A． B． C． D． 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8．电动餐桌的转盘由电动机带动，现施加外力使转盘停止转动，电动机被卡住不转动，假设电动机两端的电压保持不变，则电动机被卡住后与正常工作相比（    ） A．消耗功率变大 B．发热功率不变 C．电压与电流比值不变 D．电流变大 9．回旋加速器是一种粒子加速器，大小从数英寸到数米都有，它是由欧内斯特•劳伦斯于1929年在柏克莱加州大学发明的。现简化如图，回旋加速器D形盒上加有垂直于表面的匀强磁场，狭缝间接有交流电压。若A处粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速，下列说法中正确的是（　　） A．洛伦兹力对带电粒子不做功，出射粒子的动能与磁场的磁感应强度无关 B．若仅增大电荷量和质量的比值需将交流电源的周期变小 C．电场的作用是使带电粒子做圆周运动，获得多次被加速的机会 D．若仅增大加速电场的电压，带电粒子在加速器D形盒中运动的总时间变短 10．如图所示，为某速度选择器的主要工作区域，圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），O点为磁场的圆心，水平虚线为圆的一条直径。S点有一粒子发射源能在纸面内沿SO向外发射一系列比荷均为k的正粒子，M、N为水平虚线下方半圆的三等分点，P为水平虚线下方半圆的一个四等分点。粒子发射速率为v0时，粒子在磁场中运动时间为t0并从M点离开磁场，粒子初速度范围为[0.1v0，10v0]，可连续变化，且不同速度的粒子数量相同。下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度大小为 B．从P点射出的粒子的速率为 C．粒子的速度越小，在磁场中运动时间越短 D．从弧SM射出的粒子数小于从弧MN射出的 第II卷（非选择题，共54分） 三、实验题（每空2分，共16分。） 11．某学习小组研究一款新型灯泡工作时电流随电压变化的规律。所用器材如下： 灯泡L（额定电压，内阻约为几欧）；电压表V（量程，内阻为）； 电流表A（量程，内阻很小）；滑动变阻器，最大阻值为； 定值电阻，阻值为；干电池两节（每节电动势，内阻很小）； 开关一个；导线若干。 (1)为满足测量要求，该小组将电压表V与定值电阻串联后扩大量程，则改装后的量程为 V。 (2)为了使灯泡两端的电压可以从零开始变化，该小组设计了如图甲所示电路图，请在图甲中补全电路图 。 (3) 该小组绘制了通过灯泡的电流随其两端电压变化的图像如图乙中曲线“1”，所示，则灯泡两端电压为额定值时的电阻为 （结果保留三位有效数字）。 (4)该小组在实验室另外找到两节旧电池P、Q，测得P、Q的干路电流I与路端电压U之间的关系图像分别如图乙中“2”“3”所示，并将该灯泡分别与P、Q直接连成回路，此时两个电源P、Q的效率分别为和，则 （填“大于”“等于”或“小于”）。 12．某实验小组想测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路．先将电压表正接线柱接a位置，闭合开关，他们发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表有示数且不变，在其他连接不变的情况下，再将电压表正接线柱接由a位置移到b位置，发现无论怎样移动滑片，电流表和电压表均无示数。 (1)电路中的故障是 ； A．滑动变阻器断路 B．电流表断路 C．滑动变阻器短路 (2)实验小组清除故障后将电压表正接线柱接在a处，闭合开关，调节滑片的位置，记录相应的电压表和电流表的示数，根据记录的数据作出图像，如图乙．则干电池的电动势为 V（保留3位有效数字）、内阻为 Ω（保留2位有效数字），电动势的测量值 （选填“偏大”“偏小”或“准确”）； 四、解答题（共3大题，共38分） 13．如图所示，在竖直平面内有两根完全相同的弹簧，上端均悬挂于天花板，下端均通过绝缘环挂着一质量、、的导体棒，导体棒水平放置且与电动势的电源相连，匀强磁场垂直竖直平面向里，取重力加速度大小，其他电阻不计，闭合开关前后，稳定时弹簧的形变量（在弹性限度内）均为2.5cm，求： (1)弹簧的劲度系数k； (2)磁感应强度大小B。 14．图1是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“48V、24W”字样，R1为光敏电阻。其阻值随光照强度的变化如图2所示。滑动变阻器R2最大阻值为60Ω。当光照强度为E1时，R2连入电路的阻值为24Ω时，灯正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响），电源无内阻。则： (1) 灯泡正常发光5分钟消耗的电能为多少焦耳； (2) 电源电动势为多大； (3) 当光照强度在E1～E2之间时，调节R2，灯泡实际功率的变化范围是多大？（灯泡电压不超过额定电压） 15．如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，其第一、二象限存在一场强为的匀强电场，方向竖直向下，虚线内的圆形区域还存在一方向垂直纸面向里的匀强磁场，该区域圆心的坐标为，半径为。现从点水平向右发射一个初速度为带负电的微粒，发现微粒在电场中做匀速直线运动，进入磁场后发生偏转，并恰好从点射出磁场。已知重力加速度为。 （1）求微粒的比荷和磁场的磁感应强度大小； （2）若将发射微粒的位置调整为，其他条件不变，求微粒从发射到穿出磁场的时间； （3）在第（2）问中，微粒会穿过轴进入下方区域，若轴下方区域存在大小也为的匀强电场（图中未画出），并使微粒轨迹发生偏转经过轴某点，该电场朝什么方向时，能使微粒用最短时间到达轴？并求出轨迹与轴交点的坐标。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 11月期中考试试题答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C C A B A AD BD AD 填空题每空2分。共16分 11. (1) 3V （2）内接分压电路 （3）5.68,（4）小于 12. （1）B (2) 1.58 0.64 (0.63) 偏小 13（ 8分 ） 13.(1) （3分） (2)（5分） 【详解】（1）闭合开关前，导体棒受力平衡，有 其中伸长量，解得弹簧的劲度系数为 （2）导体棒通电后的电流为 导体棒所受安培力竖直向上，则弹簧的形变量应为压缩量，有 解得磁感应强度大小为 14.（共14分） (1)7200J （3分） (2)72V （5分） (3)（6分） 【详解】（1）灯泡正常发光5分钟消耗的电能为 （2）灯正常发光时的电流为 电源电动势为 （3）灯泡的电阻为 光照强度在E2时，R1的阻值为84Ω，此时，R1+R2的最大值为 此时灯泡的电流最小 灯泡的最小功率为 灯泡实际功率的变化范围 15.（共16分） （1），；（4分） （2）（4分）； （3）沿轴正向，（8分） 【详解】（1）微粒做匀速直线运动所以受力平衡 解得 作出微粒在磁场中的轨迹如图所示 由几何知识得微粒的轨迹圆半径 根据牛顿第二定律 解得 （2）微粒轨迹如图 由几何知识得 设直线运动的时间为 设圆周运动的时间为 故微粒到达点用时 （3）微粒在第四象限轨迹为抛物线，要用时最短通过轴，则电场方向应水平向右水平方向：先匀减速后反向匀加速，初速度 加速度 用时为 竖直方向：匀加速运动，加速度 初速度 下落高度为 解得 故轨迹与轴交点的坐标为。 $$