2023盐城伍佑中学高二上学期学情调研物理试题（一）（解析版）

盐城市伍佑中学

2022/2023学年度春学期高二年级学情调研

物理试题

时间：75分钟  总分：100分

一、单项选择题（每题4分，共计40分）

1. 关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）

A. 条形磁铁内部的磁感线方向是从磁铁的N极指向S极

B. 一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零

C. 两通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的

D. 在磁感应强度为B的磁场中，穿过面积为S的平面的磁通量为

【答案】C

【解析】

【详解】A．条形磁铁内部的磁感线方向从S极指向N极，外部由N极指向S极，故A错误；

B．一小段通电导线平行放在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度不一定为零，可能导线与磁感线平行，故B错误；

C．两通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的，故C正确；

D．在磁感应强度为B的磁场中，只有线圈和磁场垂直时穿过面积为S的平面的磁通量为，故D错误．

故选C。

2. 如图，1831年，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈和。与电池、开关组成回路，的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁针。使法拉第在“磁生电”方面取得突破性进展的现象是（　　）

A. 闭合开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转

B. 闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态

C. 断开开关瞬间，观察到小磁针发生偏转

D. 断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转，故A错误；

B．闭合开关后，观察到小磁针不在偏转状态，故B错误；

C．断开开关瞬间，观察到小磁针发生偏转，故C正确；

D．断开开关后，观察到小磁针不再保持偏转状态，故D错误。

故选C。

3. 如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（　　）

A 1Ω B. 2Ω C. 3Ω D. 4Ω

【答案】A

【解析】

【详解】开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，

故A正确．

4. 在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为r，滑动变阻器的最大阻值为2r。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，下列选项正确的是（　　）

A. 电压表示数变大 B. 电流表的示数变大

C. 电源的效率变大 D. 滑动变阻器消耗功率变大

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．开关闭合后，电压表测量路端电压，电流表测量总电流。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，故电压表的示数变小，电流表的示数变大，故A错误，B正确；

C．根据电源效率公式可知，当路端电压U减小时，则电源的效率变小，故C错误；

D．将定值电阻r看成电源的内阻，则等效电源的内阻为2r，滑动变阻器的最大阻值也是2r，因为电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器消耗的功率变小，故D错误。

故选B。

5. 质量为m的钢球自高处落下，以速度v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2。在碰撞过程中，钢球动量变化的方向和大小为（　　）

A. 向下，m（v1－v2） B. 向下，m（v1＋v2）

C. 向上，m（v1－v2） D. 向上，m（v1＋v2）

【答案】D

【解析】

【详解】选取竖直向下为正方向，则初动量为

p＝mv1

末动量为

p′＝－mv2

则该过程的动量变化为

“-”表示动量变化的方向向上（与正方向相反），ABC错误，D正确。

故选D。

6. 下列关于能量耗散的说法中不正确的是（　　）

A. 能量耗散导致能量品质的降低

B. 能量耗散是指耗散在环境中的内能很难被人类利用

C. 能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律

D. 各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．能量耗散是能量在转化过程中有一部分以内能的方式被周围环境吸收，使得能量品质降低，故A正确；

B．通过能量耗散，耗散在环境中的内能无法被人类再利用，故B正确；

C．能量耗散是能量在转化过程中有一部分以内能的方式被周围环境吸收，遵守能量守恒定律，故C错误；

D．各种形式的能量在一定条件下向内能转化时是能够自动全额发生的，故D正确。

本题选不正确的，故选C。

7. 关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）

A. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场

B. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在

C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播

D. 各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播

【答案】B

【解析】

【详解】A．变化的电场一定在周围空间产生磁场，周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场，选项A错误；

B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，选项B正确；

C．电磁波可以在真空中传播，选项C错误；

D．各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同等于光速，选项D错误。

故选B。

8. 有一个广播电台的频率，这个电台发射的电磁波的波长为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】这个电台发射的电磁波的波长

故选D。

9. 如图所示的电路中，电源的电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1、L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab=6V，Uad=0V，Ucd=6V，由此可判定（　　）

A. L1和L2的灯丝都烧断了 B. L1的灯丝烧断了

C. L2的灯丝烧断了 D. 变阻器R断路

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】由Uab=6V可知，电源完好。灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，且在a、b之间。由Ucd=6 V可知，灯泡L1与滑动变阻器R是接通的，断路故障出现在c、d之间，故灯泡L2断路。

故选C。

10. 如图甲所示，电动势为E，内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙所示。下述说法中正确的是（　　）

A 图乙中Rx=15Ω

B. 电源的电动势E=10V，内阻r=4Ω

C 滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大

D. 调整滑动变阻器Rp的阻值，可以使电源的输出电流达到1.25A

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】B．由图乙知，当

时，滑动变阻器消耗的功率最大，时，则

最大功率

解得

B正确；

A．滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，有

解得

A错误；

C．当回路中电流最大时，即时定值电阻R消耗的功率最大，C错误；

D．当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为

则调整滑动变阻器Rp阻值，不可能使电源的输出电流达到1.25A，选项D错误。

故选B。

二、填空题：（每空3分，共计15分）

11. 某同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材和参考电路：

电压表（量程，内阻约）             电压表（量程，内阻约）

电流表（量程，内阻约）          电流表（量程，内阻约）

滑动变阻器（最大阻值）                 滑动变阻器（最大阻值）

开关，导线若干

A.    B.

（1）电压表选，电流表选，滑动变阻器选____________（填写或）。

（2）选用合适器材后，应选择____________（填写A或B）电路进行测量。

（3）电压表示数为__________；

（4）另外一个同学为了减小偶然误差设计了下图的测量电路，定值电阻的阻值为，将测得的数据在坐标纸上描点如图。求出电动势E为_________，内阻r为________（小数点后保留两位）。

【答案】    ①.     ②. B    ③. 1.10    ④. 1.48    ⑤. 0.10

【解析】

【详解】（1）[1]因为干电池的内阻较小，为了方便调节，故选择最大阻值较小的滑动变阻器，即选R2；

（2）[2]选择合适的仪器后，为了方便测量，电流表应采用相对于电源的外接法，误差较小，故选B；

（3）[3]由题知，电压表选V1，量程为，分度值为0.1V，示数为1.10V；

（4）[4][5]用直线将各点连接，作出图象如图所示

由图示电路图和闭合电路的欧姆定律得

由图示图象可知，图线纵截距即为电源电动势

根据图象斜率的绝对值可知

则电源内阻为

三、计算题：共4题，共45分，解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

12. 如图所示，线圈面积为S，线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直。设图示情况下的磁通量为正值。则：

（1）穿过线圈平面的磁通量为多少？若线圈为n匝，穿过线圈平面的磁通量为多少？

（2）若使线圈绕轴转过角，则穿过线圈平面的磁通量为多少？

（3）若从初始位置转过角，则穿过线圈平面的磁通量为多少？

（4）若从初始位置转过角，则穿过线圈平面的磁通量变化了多少？

【答案】（1）BS，BS；（2）；（3）0；（4）-2BS

【解析】

【详解】（1）在图示位置时，磁感线与线圈平面垂直，磁通量

若线圈为n匝，穿过线圈平面的磁通量不变，即为

（2）若使线圈绕轴转过角，穿过线圈平面的磁通量

（3）从初始位置转过角，线圈平面与磁感线平行，穿过线圈平面的磁通量为0；

（4）从初始位置转过角，磁感线仍然垂直穿过线圈平面，只不过穿过方向改变了

13. 如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为的匀强磁场中，以导线为中心、R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，

（1）直导线中电流方向？

（2）a点的磁感应强度大小和方向？

（3）b点的磁感应强度大小和方向？

【答案】（1）垂直纸面向外；（2）2T，方向向右；（3）T，方向与B的方向成45°斜向右下

【解析】

【详解】（1）由题，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外；

（2）根据右手螺旋定则可知通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，则a点磁感应强度为2T，方向向右；

（3）根据右手螺旋定则可知通电导线在处的磁感应强度竖直向下，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，b点感应强度为T，方向与B的方向成45°斜向右下。

14. 如图所示，A为电解槽， 为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻RA＝2Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为6A；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为4A．求：

(1)电炉子的电阻及发热功率；

(2)电动机的内阻；

(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．

【答案】(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W

【解析】

【详解】试题分析：（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律

得

其发热功率为：

（2）电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得

所以

（3）电解槽工作时，由能量守恒定律得：

考点：闭合电路欧姆定律

点评：注意纯电阻电路与非纯电阻电路在的区别

15. 在如图所示的电路中，，当电键K接a时，上消耗的电功率为，当电键K接b时，电压表示数为，试求：

（1）电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；

（2）电源的电动势和内电阻；

（3）当电键K接c时，通过的电流；

（4）当电键K接c时，电压表换成的电容器，稳定后该电容器的带电量。

【答案】（1），；（2），；（3）；（4）

【解析】

【详解】（1）K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据公式可得，通过电源电流

电源两端电压

（2）K接a时，有

K接b时，R1和R2串联

通过电源电流

这时有

解得

，

（3）当K接c时，R2与R3并联，并联电阻为

所以

总电流

通过R2电流

（4）电键K接c时，路端电压

稳定后该电容器的带电量