辽宁省丹东市2022-2023学年高二上学期期末教学质量监测物理试卷(含答案)

这是一份辽宁省丹东市2022-2023学年高二上学期期末教学质量监测物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、下列说法正确的是( )
A.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置
B.镍铜合金导线的电阻率与其长度成正比与横截面积大小成反比
C.一小段通电导线在某处不受磁场力，则该处磁感应强度一定为零
D.由可知磁通量是矢量，磁通量方向与磁感应强度方向相同
2、如图所示，、为两只相同灯泡，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时，灯亮度逐渐变暗B.闭合开关S时，灯亮度逐渐变亮
C.断开开关S时，先闪亮一下再熄灭D.断开开关S时，先闪亮一下再熄灭
3、如图所示，电路中为定值电阻，C为电容器，A为电流表。当滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A.电流表示数变小，电容器带电量变小B.电流表示数变小，电容器带电量变大
C.电流表示数变大，电容器带电量变小D.电流表示数变大，电容器带电量变大
4、如图所示，固定金属圆环半径为L，在金属圆环的四个面积均等区域中有两个区域分别存在方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。长为L的导体棒OA一端与圆环中心O点重合，另一端与圆环接触良好，在圆环和O点之间接一定值电阻R，其它电阻不计。当导体棒以角速度绕O点在纸面内匀速转动时，回路中产生的交变电流的有效值为( )
A.B.C.D.
5、两根通有异向电流的长直导线P、Q平行放置，电流大小，a、b两点在导线横截面连线的延长线上，c、d为P、Q连线中垂线上两点，且到两导线距离相等。已知通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足，式中k是常数，I是导线中电流，r是该点到直导线的距离。则下列说法正确的是( )
A.a点磁感应强度有可能为零
B.c、d两点磁感应强度方向相同
C.P对Q的作用力方向水平向左
D.b点磁感应强度的方向垂直于PQ连线向上
6、回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场（初速度为零），若不考虑相对论效应及粒子所受重力，下列说法正确的是( )
A.增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度会增大
B.粒子第一次在中的运动时间大于第二次在中的运动时间
C.粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为
D.若仅将粒子的电荷量变为，则交流电源频率应变为原来的倍
7、手机无线充电的工作原理如图甲所示，它由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈匝数为30匝，总电阻为。在它的c、d两端接一阻值为的电阻。若受电线圈内磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示，则( )
A.时刻，受电线圈中产生的感应电流最大
B.受电线圈中产生的电动势的有效值为12V
C.无线充电1min，电阻R上产生的焦耳热为405J
D.时间内，通过电阻R的电荷量为
二、多选题
8、如图所示，理想变压器原线圈接的正弦交流电，副线圈接定值电阻，R为滑动变阻器，所有电表均为理想表，已知电压表的示数为20V。下列说法正确的是( )
A.副线圈中电流的频率为50Hz
B.变压器原、副线圈匝数比为
C.滑片P上滑过程中，示数不变，示数变小
D.滑片P下滑过程中，变压器的输入功率变小
9、在如图所示的电路中，电源电动势，内阻。灯泡L标有“3V6W”字样，电动机线圈的电阻。闭合开关S，若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( )
A.闭合电路中的电流为2AB.电源的输出功率为10W
C.电动机的热功率为20WD.电动机的输出功率为16W
10、粗细均匀的正方形单匝闭合线框abcd静止在光滑水平面上，虚线右侧区域有匀强磁场。时，线框在水平外力F的作用下，从图示位置由静止开始向右一直做匀加速直线运动，bc边进入磁场的时刻为，ad边进入磁场的时刻为。设线框中感应电流大小为i、bc边两端电压为U、线框的电功率为P，则i、U、F、P随运动时间t变化关系可能正确的是( )
A.B.
C.D.
三、计算题
11、某一电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度大小，装置如图所示。其右臂悬挂着匝数，水平边长的矩形线圈，线圈处于匀强磁场中，磁感应强度的方向垂直于线圈平面向外。当线圈中通过、顺时针方向的电流时，调节砝码使天平达到平衡，此时左盘中砝码质量，右盘中砝码质量。若悬挂矩形线圈的轻杆及矩形线圈的质量均不及、重力加速度，求：
（1）线圈所在处磁场的磁感应强度大小；
（2）若仅使线圈中电流反向，需要再向左盘中添加质量为多少的砝码，才能使此天平两臂再达到平衡。
12、如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘斜面上，间距，斜面倾角，导轨上端接有阻值的电阻（其它电阻不计）。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向均垂直斜面向上，Ⅰ区域中磁感应强度随时间t的变化关系，磁场区域面积，Ⅱ区域中为匀强磁场，磁感应强度大小。质量的金属棒ab在无磁场区域中，从距Ⅱ磁场上边缘处由静止释放，在磁场Ⅱ中沿导轨运动后达到稳定速度。运动过程中金属棒始终垂直导轨且接触良好，重力加速度。求：
（1）金属棒ab到达Ⅱ磁场上边缘时的速度大小；
（2）金属棒ab在Ⅱ磁场区域稳定运动的速度大小；
（3）金属棒从开始运动到达到稳定速度的过程中，安培力所做的功。
13、如图所示，在区域内存在沿y轴负向的匀强电场，在区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的右边界为MN延长线，ON为位于x轴上的水平绝缘薄板。一质量为m、电荷量为的粒子在x轴负半轴的A点以初速度（方向与x轴正向夹角）射入电场，随后从y轴上的P(0，d)点垂直y轴进入磁场。粒子打到绝缘板上（碰撞时间极短）反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。若粒子电量保持不变且不计其重力，求：
（1）匀强电场的场强E的大小；
（2）若粒子刚好不从磁场左边界射出，磁感应强度B的大小；
（3）当时，粒子从P点进入磁场后，与绝缘板碰撞两次从右边界的Q点（图中未标）离开，且。粒子从P点运动到Q点的时间。
四、实验题
14、（1）如图所示，甲图为某一多用电表内部结构，关于此多用电表，下列说法正确的是_______。
A.开关S接到位置“2”时是电压挡
B.开关S接到位置“4”时是电流挡
C.开关S接到位置“5”时的量程比接到位置“6”时的量程小
（2）某同学用该多用电表的欧姆挡测量某电阻的阻值，他先将选择开关旋至“”挡，A、B表笔短接调零后进行测量，发现欧姆表指针偏角太小，则应将选择开关旋至 （选填“”或“”）挡，并重新短接调零，再次测量，指针位置如图乙所示，该电阻的阻值为______Ω。
15、课外兴趣小组测量某电池组的电动势和内阻的实验原理如图甲所示，现提供的器材如下：
A.某型号电池组（电动势约为3.0V、内阻很小）；
B.电压表（量程为，内阻约为10kΩ）；
C.电压表（量程为，内阻约为10kΩ）；
D.电阻箱R（）；
E.定值电阻（）；
F.定值电阻（）；
G.开关和导线若干。
（1）在以上实验器材中，电压表应选择_______（选填器材前的选项字母）；定值电阻应选择________（选填器材前的选项字母）。
（2）兴趣小组一致认为用线性图象处理数据便于分析，于是在实验中改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，获取了多组数据，画出的图象为一条直线，做出的图象如图乙所示，若把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池组的电动势_______V、内阻________Ω。（结果均保留三位有效数字）
（3）该实验的系统误差主要来源于____________。
参考答案
1、答案：A
解析：A.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，故A正确；
B.电阻率与导体的长度、横截面积无关，故C错误；
C.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，该处的磁感应强度可能为零，也可能通电导线电流方向与磁感应强度方向平行，故C错误；
D.磁通量是标量，有大小无方向，但根据磁感线穿过线圈平面的方向的不同，有正负之分，故D错误。
故选A。
2、答案：D
解析：AB.开关闭合的瞬间，电压直接加到两个灯泡上，所以两个灯泡同时亮，以后灯逐渐被线圈L短路，则逐渐熄灭，而变得更亮，故AB错误；
CD.开关在断开瞬间，线圈与灯泡组成自感回路，闪亮一下然后逐渐熄灭，不在自感回路中，立即熄灭，故C错误，D正确。
故选D。
3、答案：B
解析：滑动变阻器与电阻相并联，当滑片P向右移动时，接入电路的电阻变小，并联电阻变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律
电路总电流变大,内压
变大，两端电压
增大，电容器所带电荷量
增加;并联电阻两端电压
减小，根据欧姆定律
电流表示数变小,故B正确。
故选B。
4、答案：C
解析：导体棒切割磁感线产生的感应电动势为

根据题意导体棒在转动一周的时间T过程中只有一半的时间切割磁感线产生感应电流，所以有

解得

故选C。
5、答案：A
解析：A.根据题意，由右手螺旋定则可知，导线P在a点产生的磁场为竖直向下的，导线Q在a点产生的磁场为竖直向上的，若有
则a点磁感应强度为零，即
可得
由于
，
则
可能成立，即a点磁感应强度有可能为零，故A正确；
B.根据题意，由右手螺旋定则和通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足可知，导线在c、d两点产生的磁感应强度如图所示
由磁场的叠加原理可知，c、d两点磁感应强度方向不同，故B错误；
C.根据题意，由右手螺旋定则可知，导线P在Q点产生的磁场为竖直向上，由左手定则可知，导线Q的安培力水平向右，故C错误；
D.根据题意，由右手螺旋定则可知，导线P在b点产生的磁场为竖直向上的，导线Q在b点产生的磁场为竖直向下的，由通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足可知
则b点磁感应强度的方向垂直于PQ连线向下，故D错误。
故选A。
6、答案：D
解析：A.当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据
得
可知增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度不变，A错误；
B.根据可知粒子第一次在中的运动时间等于第二次在中的运动时间，B错误；
C.根据动能定理
第二次被加速
又
联立可得半径之比为
C错误；
D.若仅将粒子的电荷量变为，根据可得离子在磁场中运动的周期变为原来的2倍，则电源的周期变为原来的2倍，根据可知电源的频率变为原来倍，D正确。
故选D。
7、答案：C
解析：A.时刻，受电线圈内磁通量Φ最大，则为0，则此时的感应电动势最小等于0，则感应电流为0，故A错误；
B.由乙图可知
在受电线圈中产生的感应电动势的最大值为
受电线圈中产生的电动势的有效值为
故B错误；
C.根据闭合电路欧姆定律可得，受电线圈中的感应电流为
无线充电1min，电阻R上产生的焦耳热为
故C正确；
D.时间内，受电线圈中的磁通量变化为
则时间内，通过电阻R的电荷量为
故D错误。
故选C。
8、答案：ABC
解析：A.变压器原副线圈中电流的频率相等，为
A正确；
B.变压器原线圈输入电压的有效值为
变压器原、副线圈匝数比为
B正确；
滑片P上滑过程中，滑动变阻器接入电路的电阻增大，原线圈的输入电压不变，变压器的匝数不变，故副线圈的输出电压也不变，即的示数不变，此时副线圈的电流
变小，即的示数变小，原副线圈的电流关系为
故变小，即表的示数减小，C正确；
D.滑片P下滑过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，原线圈的输入电压不变，变压器的匝数不变，故副线圈的输出电压也不变，即的示数不变，此时副线圈的电流
变大，副线圈的输出功率变大，理想变压器的输入输出功率相等，故变压器的输入功率变大，D错误。
故选ABC。
9、答案：AD
解析：A.灯泡恰能正常发光，可知闭合电路中的电流为
A正确；
B.电源的输出功率为
B错误；
C.电动机的热功率为
C错误；
D.电动机的两端电压为
可得电动机的输出功率为
D正确。
故选AD。
10、答案：CD
解析：AB.线框做匀加速直线运动，时刻速度为
时间内，线框未进入磁场，无感应电动势，无感应电流，bc边两端电压为零，时间内，bc边切割磁感线，感应电动势为
感应电流为
电流i与时间t成正比，bc边两端电压为
之后，无感应电流，但有感应电动势，bc边两端电压为
bc边两端电压U与时间成正比，时刻变成原来的4倍，故AB错误；
C.线框做匀加速直线运动，和之后无感应电流，则安培力为零，外力不变，时间内，安培力为
则有
解得
故C正确；
D.根据题意可知，线框的电功率为
和之后无感应电流，则安培力为零，线框的电功率为零，时间内
即P与t图象为抛物线，故D正确。
故选CD。
11、答案：（1）（2）
解析：（1）根据左手定则可知，线圈受安培力方向竖直向上；安培力大小为
由平衡条件得
代入数据解得
（2）若电流反向，则由左手定则可知，安培力方向竖直向下。设还需要在左盘中添加质量为m的砝码，由平衡条件得
代入数据解得
12、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由动能定理得
（2）金属棒产生的动生电动势
产生顺时针电流，Ⅰ区域始终产生感应电动势
解得
产生顺时针电流，回路电动势
回路电流
安培力大小
，方向沿斜面向上
刚进入Ⅱ磁场时，棒向下做加速度减小的加速运动，当
即
时，金属棒速度稳定，解得
（3）棒从开始运动到稳定速度，安培力做功为W，由动能定理得
代数解得
13、答案：（1）（2）（3）粒子斜向上射出磁场，，粒子斜向下射出磁场，
解析：（1）在A点沿电场线方向的分速度
由位移公式得
根据牛顿第二定律
解得
（2）设粒子在磁场中运动半径为r，则
粒子入磁场速度
解得
（3）当时，粒子在磁场中运动的轨道半径
圆周运动的周期
①粒子斜向上射出磁场，如图中（1）位置所示
粒子在磁场中运动的时间
解得
②粒子斜向下射出磁场，如图中（2）位置所示
粒子在磁场中运动的时间
解得
14、答案：（1）C（2）；13k
解析：（1）A.开关S接到位置“2”时，电阻与表头并联，分流作用，是电流挡，故A错误；
B.开关S接到位置“4”时，内部有电源，是欧姆挡，故B错误；
C.开关S接到位置“5”时的量程比接到位置“6”时的量程小，因为分压电阻小，故C正确。
故选C。
（2）他先将选择开关旋至“”挡，A、B表笔短接调零后进行测量，发现欧姆表指针偏角太小，说明电阻太大，所以应该选择挡位，使指针指向中间部分，并重新短接调零，再次测量，指针位置如图乙所示，该电阻的阻值为13kΩ。
15、答案：（1）B；E（2）2.94；0.631（3）电压表分流作用
解析：（1）电池组电动势约为3.0V，为提高测量精确度，电压表应选择量程为0~3V，故选B；
电源内阻较小，应选用电阻较小的电阻串联，故选E；
（2）由闭合电路欧姆定律得
整理得
结合乙图可得
则
斜率
解得
（3）电压表的测量值与电阻箱的比值计算的是通过电阻箱的电流，故该实验的系统误差主要来源于电压表分流作用。