2022-2023学年吉林省白城市通榆县第一中学高二上学期期末考试物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年吉林省白城市通榆县第一中学高二上学期期末考试物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（本大题共10小题，1-7题为单选，每题4分，8-10为多选题，全部选对得6分，选对但不全得3分，选错不得分。共46分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 带电小球都能看成点电荷B. 元电荷的电量就是1C
C. 电磁波可以传递信息D. 能量是守恒的，所以我们无需节能
【答案】C
【解析】
【详解】A．只有当带电小球之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电小球的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电小球才能看成点电荷，故A错误；
B．元电荷的电量是1.60×10-19C，故B错误；
C．电磁波可以传递信息，故C正确；
D．能量守恒的，但能源不是守恒的，我们应当节约能源，而不是节约能量，故D错误。
故选C。
2. 众多的科学家对物理学的发展做出了重大贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（ ）
A. 法拉第首先引入“场”概念来研究电现象
B. 安培发现了电流的磁效应现象
C. 卡文迪什利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量
D. 伽利略对自由落体运动进行了系统的研究，并得出自由落体运动是匀变速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电现象，故A正确；
B．奥斯特发现了电流的磁效应现象，故B错误；
C．卡文迪什利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量，故C正确；
D．伽利略对自由落体运动进行了系统的研究，并得出自由落体运动是匀变速直线运动，故D正确。
故选B。
3. 听广播时，我们经常听到这样一句话：北京音乐广播FM97.4兆赫．这里的“97.4兆赫”指的是电磁波的
A. 频率B. 周期C. 波长D. 波速
【答案】A
【解析】
【详解】 “97.4兆赫”指的是电磁波的频率，故选A.
4. 如图所示，ABCD是匀强电场中平行于电场线的矩形的四个顶点，A、B、C三点电势分别为φA＝8 V，φB＝2 V，φC＝3 V，则D点的电势为( )
A. 7 VB. 6 V
C. 10 VD. 9 V
【答案】D
【解析】
【详解】根据匀强场中电势差特点可知
所以
φD=φA -φB +φC=9V
故选D。
5. 如图甲、乙所示的电路中，电阻和自感线圈的电阻值都很小，且小于灯的电阻，接通，使电路达到稳定，灯泡发光，则（ ）
A. 在电路甲中，断开后，将立即熄灭
B. 在电路甲中，断开后，将先变得更亮，然后逐渐变暗
C. 在电路乙中，断开后，将逐渐变暗
D. 在电路乙中，断开后，将先变得更亮，然后逐渐变暗
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在电路甲中，断开，由于线圈阻碍电流变小，形成自感电流，导致将逐渐变暗，但不会闪亮一下，故AB错误；
CD．在电路乙中，由于电阻和自感线圈的电阻值都很小，所以电路稳定时，通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开时，由于线圈阻碍电流变小，形成自感电流通过灯泡，且自感电流的最大值大于灯泡原来的电流，故导致将变得更亮，然后逐渐变暗，故C错误，D正确。
故选D。
6. 一环形线圈放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直线圈平面向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第2s内线圈中感应电流的大小和方向分别是（ ）
A. 大小恒定，顺时针方向B. 大小恒定，逆时针方向
C. 逐渐增加，逆时针方向D. 逐渐增加，顺时针方向
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，第1s内磁场方向垂直于线圈平面向里，则在第2s内，磁场的方向垂直于纸面向外，且均匀减小，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向；根据法拉第电磁感应定律得
知，磁感应强度均匀变化，则感应电动势恒定，根据
感应电流恒定，故B正确；ACD错误。
故选B。
7. 四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、，的量程大于的量程的量程，的量程大于的量程，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后（ ）
A. 的读数比的读数小
B. 指针偏转角度与指针偏转角度相同
C. 读数比读数大
D. 指针偏转角度比指针偏转角度大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．改装成两个电流表时，并联了不同的电阻，而两电流表又是串联关系，则通过电流表的电流相等，所以电流表的读数相同；量程大的电流表，并联的电阻较小，并联的电阻所分的电流更多，表头分的电流更少，即A1指针偏转角度比A2指针偏转角度小，故AB错误；
C．两个电压表量程不同，即两电压表的电阻不同，量程大的电压表电阻大，两电压表串联，电阻大的电压大，即V1的读数比V2的读数大，故C正确；
D．两个电压表串联关系，则通过两个电压表的电流相等，即通过两表头的电流也相等，所以指针的偏转角度相同，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，实线为某一点电荷的电场线，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（ ）
A. 粒子一定带正电
B. 粒子一定是从a点运动到b点
C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
D. 该电场可能是由负点电荷产生的
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由合力的方向指向运动轨迹的凹侧，可知粒子受力方向与电场方向一致，所以带正电，故A正确；
B．只知道曲线运动轨迹不能判断运动方向，所以粒子运动方向无法确定，故B错误；
C．由于c点电场线比b点电场线密，在电场中根据
可知点场强大，粒子在c点受力大，加速度大，故C正确；
D．由电场方向可知，该电场是由正点电荷产生的，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示，在磁感应强度为B，方向水平向右的匀强磁场中有一矩形线圈，面积为S、匝数为N、内阻为r，绕垂直磁感线的对称轴，（以角速度匀速转动），从图示位置转90°的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 通过电阻R的电荷量
B. 通过电阻R的电荷
C. 从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为
D. 外力做功的平均功率
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．求流过电阻的电量要用平均值
磁通量的变换量为
通过电阻的电量为
联立以上各式得
故A错误，B正确；
C．从图示位置（中性面的垂面）开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为
故C错误；
D．产生交流电的电压有效值为
根据功能关系可知，外力做功和整个电路中产生的焦耳热相等，所以有外力做功平均功率与热功率相等，即
故D正确；
故选BD。
10. 在如图所示电路中，开关闭合后，灯泡能发光，且灯泡不会烧坏。当滑动变阻器的滑片从a端滑向b端时，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡变亮B. 电流表示数减小
C. 电压表的示数增大D. 电源内阻消耗的功率增大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．当滑动变阻器的滑片从a端滑向b端时，其接入电路的阻值增大，则电路的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知总电流减小，所以电流表的示数减小，灯泡的亮度变暗，故A错误，B正确；
C．电压表测量路端电压，根据U外=E－Ir可知，路端电压增大，所以电压表的示数增大，故C正确；
D．由于总电流减小，根据P=I2r可知电流内阻消耗的功率减小，故D错误。
故选BC。
二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11. 在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
（1）从图中读出金属丝的直径为______mm。
（2）实验室有两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材，要求较准确地测出其阻值，则电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______。（填序号）：
A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ
B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ
C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω
D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω
E．滑动变阻器，0～10 Ω
F．滑动变阻器，0～100 Ω
【答案】 ①. 0.679#0.680#0.681 ②. A ③. C ④. E
【解析】
【详解】（1）[1]从图中读出金属丝的直径为
（2）[2][3][4]本实验为了使金属丝两端的电压能够有较大的调节范围从而获得较为丰富的数据，滑动变阻器应采用分压式接法，为了便于控制分压，滑动变阻器应选择最大阻值较小的E；两节新的干电池电压在3V左右，则通过金属丝的最大电流约为0.6A，所给电表的量程均满足要求，但为了能够使电表指针有适当的摆动幅度，从而减小读数误差，电流表应选C，电压表应选A。
12. 如图所示，李建秋老师准备按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。

(1)开关闭合前滑动变阻器R的滑片滑到_________（填“左侧”或“右侧”）。
(2)根据实验测得的几组I、U数据做出图像如图所示，由图像可确定：该电源的电动势为_______V，电源的内电阻为_______（结果保留到小数点后两位）。
(3)若李老师在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R以及对应的电流表的示数I，则该同学以R为横坐标，以_________为纵坐标得到的函数图线是一条直线。这种方案测得的电动势的值与真实值相比，______选填“”“”““ ）。
【答案】 ①. 左侧 ②. 1.40 ③. 0.57 ④. ⑤. =
【解析】
【详解】(1)[1] 为保护电路安全，由图示电路图可知，开关闭合前滑动变阻器R的滑片滑到左侧。
(2)[2] 由图示电源U-I图像可知，图像与纵轴交点坐标值为1.40，则电源电动势1.40V。
[3] 电源内阻
(3)[4] 电压表不能用，则变阻器换为电阻箱，由闭合电路欧姆定律得
得到
则要以为纵轴，以R为横轴作图求解。
[5]因为使用这个电路，电路中电流表是测量的整个串联电路的中的电流，是准确值，电阻箱的读数为准确值，测得的电动势的值等于真实值的电动势值。
三、计算题（本大题共3小题，共36.0分）
13. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小。一根长度为L、电阻的导体棒放在导轨上，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以的速度向右匀速运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计。求：
(1)导体棒产生的感应电动势；
(2)通过导体棒电流I，并说明通过导体棒的电流方向；
(3)导体棒两端电压大小U，并指出哪端电势高。
【答案】(1) 0.2V；(2) 0.4A，从b向a；(3) 0.16V，a端
【解析】
【详解】(1)导体棒运动产生的感应电动势
(2)根据右手定则可判断出，导体棒上的电流方向为从b向a，
通过导体棒的电流
(3)导体棒两端的电压是电阻R的电压，则
根据右手定则可判断出，a端电势高。
14. 发电站发电机端电压u＝5000sin314tV，输出功率5000kW，远距离输电线的电阻为80Ω，输电线上功率损耗要求不超过总功率的4%，求:
(1)所用升压变压器的原、副线圈匝数比多大?
(2)到达用户区使用匝数比为192：1的降压变压器，对负载电阻为10Ω的用电器供电，最多可接这样的用电器几个?
【答案】(1)；（2）N=192个
【解析】
【详解】(1)根据远距离输电线的电阻为80Ω，输电线上功率损耗要求不超过总功率的4%，可得
则
则
即
(2)根据题意可得降压变压器的次级电压为
电阻的功率为
则
15. 如图所示，在xOy坐标系的的区域内分布着沿y轴正方向的匀强电场，在的区域内分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，MN为电场和磁场的交界线，ab为磁场的上边界。现从原点O沿x轴正方向发射出速率为、比荷为k的带正电粒子，粒子的运动轨迹恰与ab相切并返回电场。已知电场强度为，不计粒子重力。求：
（1）粒子从O点第一次穿过MN时的速度大小和水平位移的大小；
（2）磁场磁感应强度B的大小。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）粒子在电场中运动时，由动能定理得
解得
粒子在电场中做类平抛运动，有
解得
（2）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子沿与轴正方向成角的方向进入磁场。
可得
解得
由几何关系
解得
由牛顿第二定律可得
解得