2022-2023学年黑龙江省绥化市庆安县第一中学高二上学期期中物理试题含解析

2022-2023学年黑龙江省绥化市庆安县第一中学高二上学期期中物理试题一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，1～7小题只有一个选项正确，8～14有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分）

1. 下列有关公式 的说法中不正确的是（   ）

A. 一个磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比

B. 由公式 变型可得 ，说明通电导线与匀强磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积IL成正比

C. 磁感应强度B的单位由F、I和L的单位决定，在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T，

D. 磁感应强度B由磁场本身决定，与F大小、I大小、L大小无关

【答案】A

【解析】

【详解】A．磁场中某点的磁感应强度B 由磁场本身性质决定，与F大小、I大小、L大小及IL乘积无关，故A错误，符合题意；

B．由 可知通电导线与匀强磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与IL乘积成正比，故B正确，不符合题意；

C．在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T，由知，故C正确，不符合题意；

D．磁感应强度B由磁场本身决定，与F大小、I大小、L大小无关，故D正确，不符合题意。

故选A。

2. 如图所示，匝数为N、面积为S的闭合线圈abcd水平放置，与磁感应强度为B的匀强磁场夹角为45°。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则（　　）

A. 线圈水平放置时的磁通量为

B. 整个过程中线圈中的磁通量始终不为0

C. 整个过程中线圈的磁通量变化量为

D. 整个过程中线圈的磁通量变化量为

【答案】D

【解析】

【详解】A．线圈水平放置时的磁通量为

故A错误；

B．整个过程中线圈中，当线圈所在平面与磁场方向平行时，磁通量为0。故B错误；

CD．设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时

末位置时

则初、末位置磁通量的改变量的大小为

故C错误，D正确。

故选D。

3. 如图所示电路，当闭合开关S时灯泡不亮，为了检查电路的故障，现通过多用电表的电压档进行检测，测得：UBC=0、UCD=0，UDE、UAE均不为零，则电路故障原因可能是（　　）

A. 滑动变阻器断路 B. 灯泡L断路

C. 开关S损坏 D. 电阻R断路

【答案】A

【解析】

【详解】闭合开关灯泡不亮，说明有断路，因

UBC=0

则与之串联的电路有断路

UCD=0

则与之串联的电路有断路

则与之串联电路无断路，即D到负极，E到正极无断路

则E到正极无断路，则应为DE有断路，即滑动变阻器断路，故A正确，BCD错误。

故选A。

4. 如图所示的电路中，电源电动势不变、内阻不能忽略，、、、为定值电阻，、是小灯泡（阻值不变），电流表是理想电表。闭合开关S，两灯均正常发光。由于某种原因定值电阻处突然断路，则（　　）

A. 电流表的读数变小，变亮，变暗

B. 电流表的读数变小，变暗，变亮

C. 电流表的读数变大，变亮，变暗

D. 电流表的读数变大，变暗，变亮

【答案】A

【解析】

【详解】断路，则电路总电阻变大，根据

可知电路总电流减小，并联部分的电路结构不变，分流关系不变，所以根据分流规律可知，则通过的电流变小，变暗，流过电流表的电流变小，分压变小，路端电压为

由上述式子可知，路端电压变大，根据分压规律可知，两端电压变大，所以变亮，故BCD错误，A正确。

故选A。

5. 一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个。普朗克常量为h = 6.63 × 10 - 34Js。R约为（   ）

A. 1 × 102m B. 3 × 102m C. 6 × 102m D. 9 × 102m

【答案】B

【解析】

【详解】一个光子的能量为

E = hν

ν为光的频率，光的波长与频率有以下关系

c = λν

光源每秒发出的光子的个数为

P为光源的功率，光子以球面波的形式传播，那么以光源为原点的球面上的光子数相同，此时距光源的距离为R处，每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个，那么此处的球面的表面积为

S = 4πR2

则

联立以上各式解得

R ≈ 3 × 102m

故选B。

6. 用图示的电路可以测量电阻的阻值，图中Rx是待测电阻，是定值电阻，阻值是，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段长20cm的均匀电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP=8cm，则Rx的阻值为（    ）

A. 80 B. 100

C. 150 D. 180

【答案】C

【解析】

【详解】闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，说明G表两端的电势相等，则根据串并联电压关系有

，

根据串联电路电压之比等于电阻之比有

根据电阻定律公式可知，电阻之比等于长度之比，即有

解得

故选C。

7. 某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示．两支表笔直接接触时，电流表的读数为满偏电流Ig；两支表笔与400的电阻相连时，电流表的读数为Ig /3 ．以下说法正确的是：

A. 该测量电阻装置的内阻200，图中A接黑表笔

B. 该测量电阻装置的内阻200，图中A接红表笔

C. 该测量电阻装置的内阻400，图中A接黑表笔

D. 该测量电阻装置的内阻400，图中A接红表笔

【答案】B

【解析】

【详解】由题意，根据闭合电路欧姆定律，则有：E=Ig（Rg+R+r）；E=Ig（Rg+R+r+Rx）；把Rg+R+r看成一个总电阻R总，则由上面两式可得：R总=200Ω；表内电源的负极接红表笔，故选B．

8. 关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　）

A. 在烤箱中能看见一种淡红色的光线，这是电热丝发出的红外线

B. 无线电波的波长小于γ射线的波长

C. 适量紫外线照射人体能促使人体合成维生素D

D. 医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断

【答案】CD

【解析】

【详解】A．在烤箱中能看见一种淡红色的光线，是电热丝发出的红光，不是红外线，红外线是看不到的，A错误；

B．无线电波的波长大于γ射线的波长，B错误；

C．紫外线能促进体内维生素D的合成，C正确；

D．X射线穿透能力较强，医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断，D正确。

故选CD。

9. 两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（　　）

A. R1的电阻为

B. R1的电阻R1=tan 45° Ω=1 Ω

C. R2的电阻随电压的增大而减小

D. 当U=1 V时，R2的电阻等于R1的电阻

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据图像可知，R1是线性元件，则R1的电阻为

A正确；

B．在物理图像中，由于坐标轴所表示的物理量不同，所选择的标度值也可能不一样，因此，在求图线的斜率时，不能够利用图线倾角的正切值求解，B错误；

C．根据电阻定义式有

结合伏安特性曲线可知，I—U图像上的点与坐标原点连线的斜率的倒数表示电阻，由图像可知随电压的增大，斜率逐渐减小，则R2的电阻随电压的增大而增大，C错误；

D．根据电阻定义式有

当U=1V时，R2的电阻等于R1的电阻，都为2Ω，D正确。

故选AD。

10. 如图所示，直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图像，曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图像，则下列说法错误的是（　　）

A. 电源电动势约为

B. 电源的内阻约为

C. 电流为时，外电路的电阻约为

D. 输出功率为时，输出电压约为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律，电压的输出电压

对照图象，当时，可得

故不符题意；

B．图象斜率的绝对值表示内电阻，故

故B符合题意；

C．电流为时，对照图象，电压为，故外电路电阻

故C不符题意；

D．输出功率为时，对照图象，电流为，再对照图象，输出电压为，故D符合题意；

故选BD。

11. 如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，灯泡A、B的阻值始终相同且不变，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表示数U与电流表示数I的比值不变

B. 电流表的示数先减小后增大

C. 电源的输出功率一直增大

D. 电源的效率先增大后减小

【答案】BD

【解析】

【详解】A．电压表示数U与电流表示数I的比值表示灯泡A、B与滑动变阻器连接的总电阻，由于滑片的移动，这部分电路的总电阻是变化的，故A错误；

B．由并联电路的总电阻

可知，当滑动变阻器滑片处于中点时，两个并联支路的电阻相等，并联后的总电阻最大，可知滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，外电路的电阻先增大后减小，故电流表的示数先减小后增大，故B正确；

C．电源的输出功率

当

时电源的输出功率最大，由于外电路的电阻先增大后减小，所以电源的输出功率不会一直增大，故C错误；

D．电源的效率

由于外电路的电阻先增大后减小，所以电源的效率先增大后减小，故D正确。

故选BD。

12. 如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列比值正确的是（　　）

A. 不变， 不变 B. 变大，变大

C. 变小，不变 D. 变小，变小

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据欧姆定律得知

故当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，不变，不变，A正确；

BC．因滑片向上移动，故R2的接入电阻减小，因

故变小，而

则不变，B错误，C正确；

D．因

故比值减小，而

故比值保持不变，D错误。

故选AC。

13. 如图所示，a、b两端电压恒为10V，定值电阻R1=4、R2=12、R3=12，电容器的电容C=30。闭合开关S，电路稳定后，下列说法正确的是（ ）

A. 电路的总电阻为10

B. 通过R3的电流为1A

C. 电容器两端电压为6V

D. 电容器所带的电荷量为1.8×10-5C

【答案】AC

【解析】

【详解】A．电路总电阻为

故A正确；

BC．电路的总电流为

电容器两端的电压为

电容器与R3并联，则通过R3的电流为

故B错误，C正确；

D．电容器所带电荷量为

故D错误。

故选AC。

14. 安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（   ）

A. 测量地点位于南半球

B. 当地的地磁场大小约为50μT

C 第2次测量时y轴正向指向南方

D. 第3次测量时y轴正向指向东方

【答案】BC

【解析】

【详解】A．如图所示

地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，A错误；

B．磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为

计算得

B ≈ 50μT

B正确；

CD．由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测量，故y轴指向南方，第3次测量，故x轴指向北方而y轴则指向西方，C正确、D错误。

故选BC。

二、实验题（16分）

15. 某同学要测定某金属丝的电阻率。

（1）他用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数为____。

（2）他用伏安法测金属丝的电阻，电路如图所示，图是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请根据图，补充完成图中实物间的连线________，闭合开关的瞬间，滑动变阻器滑片应放置____端（填“”或“”）。

（3）他在坐标纸上建立 、 坐标系，并描绘出图线，如图所示，由图线得到金属丝的阻值 ____（保留两位有效数字）。

（4）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是____

A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差

B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C.若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差

D.用图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

【答案】    ①. 0.398    ②.     ③. a    ④. 4.5    ⑤. D

【解析】

【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为

（2）[2]如图

[3]实验时要求测量部分电压从0开始调节，闭合开关的瞬间，滑动变阻器滑片应放置a端；

（3）[4]由图所示图象可知，金属丝的阻值

（4）[5] A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，故A错误；

B．由于电流表和电压表内阻引起的误差不可避免，属于系统误差，不属于偶然误差，故B错误；

C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差，故C正确；

D．用图象处理数据能起到“平均”的作用，可以减小偶然误差，故D正确。

故选D。

16. 一同学探究阻值约为的待测电阻在范围内的伏安特性。可用器材有：电压表V（量程为，内阻很大），电流表A（量程为，内阻为），电源E（电动势约为，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选或），定值电阻（阻值可选或），开关S，导线若干。

（1）要求通过的电流可在范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图________；

（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为______（填“”或“”）的滑动变阻器，应选阻值为______（填“”或“”）的定值电阻；

（3）测量多组数据可得的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时两端的电压为______V，流过的电流为_____，此组数据得到的的阻值为______（保留3位有效数字）。

【答案】    ①.     ②.     ③.     ④.     ⑤.     ⑥.

【解析】

【详解】（1）[1]电流表内阻已知，电流表与并联扩大电流表量程，进而准确测量通过的电流，电压表单独测量的电压；滑动变阻器采用分压式接法，电表从开始测量，满足题中通过的电流从连续可调，电路图如下

（2）[2]电路中应选最大阻值为的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小；

[3]通过的电流最大为，需要将电流表量程扩大为原来的倍，根据并联分流的规律示意图如下

根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知

解得

（3）[4]电压表每小格表示，向后估读一位，即；

[5]电流表每小格表示，本位估读，即，电流表量程扩大倍，所以通过的电流为；

[6]根据欧姆定律可知

三、计算题（28分）

17. 在如图所示的电路中，三个电阻的阻值均为R=4Ω，电压U恒为24V，则电流表和电压表的示数分别为多少？（两电表均为理想电表）

【答案】2A，16V

【解析】

【详解】在如图所示的电路中，上方电阻和下方并联两电阻串联，并联电阻的总阻值

根据分压特点

根据串联电路的电压关系

解得

电压表示数

电流表示数

【点睛】确定电路的连接方式，明确电压表和电流表的测量对象，再根据串并联电路相关规律及闭合电路欧姆定律进行解答。

18. 如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电路中，电源的内阻r=1.0Ω，电炉的电阻R1=19.0Ω，电动机线圈的电阻R2=2.0Ω．当开关S断开时，电源内电路消耗的功率P=25.0W；当S闭合时，干路中的电流I=12.6A．

（1）求电源的电动势E．

（2）求S闭合后电动机的机械功率？

（3）若S闭合后，正常转动的电动机的转子突然被卡住而停止转动，则电源的总功率为多大？（结果保留两位有效数字）

【答案】（1）100V（2）571.2W(3)

【解析】

【详解】(1)S断开时，电路中电流记为Ⅰ，则P=I2r

解得：，

电源电动势为E=I(R1+r)=100V；

(2)S闭合后路端电压记为U，

则U=E-Ir=87.4V

通过电动机的电流记为I'，

则

电动机的输出功率记为P′，

则P′=UI′-I2•R2=571.2W

（3）当转子被卡住时，

电流

故电源功率P=EI=100×36=3.6×103 W；

【点睛】本题考查处理非纯电阻电路问题的能力．对于电动机正常时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立．

19. 如图所示，电源电动势E=12 V，内阻r=1，电阻R1=2，R2=3，R3=7.5，电容器的电容C=3μF。开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试求：

（1）S断开时，R2两端的电压；

（2）S合上，电路稳定后电容器两端的电压；

（3）这一过程中通过电流表的电荷量和流过电流表的电流方向（回答向上或向下）。

【答案】（1）6 V；（2）3.6 V；（3）2.88×10-5C，S断开时，电流方向向下，S合上，电流方向向上。

【解析】

【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有

R2两端的电压为

（2）S合上，电阻R1与电阻R2先串联再与电阻R3并联，则有

根据闭合电路欧姆定律有

路端电压为

电路稳定后电容器两端的电压等于电阻R1两端电压，则有

（3）S断开时，电容器两端的电压等于电阻R2两端电压，则通过电流表的电荷量为

S合上，通过电流表的电荷量为

则这一过程中通过电流表的电荷量为

S断开时，电流方向向下，S合上，电流方向向上。