河南省洛陽市2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題（含答案 解析 ）

第1頁/共1頁洛陽市2022－2023學(xué)年第一學(xué)期期末考試高二物理試卷共100分，考試時間為90分鐘。一、選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，第1－9題只有一項符合題目要求，第10—14題多選，至少有兩個選項符合題目要求，全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。1.在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，關(guān)于紅外線下列說法正確的是（）A.紅外線屬于電磁波，其波長小于可見光的波長B.利用紅外遙感技術(shù)可以勘測地?zé)?、尋找水源、預(yù)報風(fēng)暴和寒潮C.當(dāng)人的體溫超過37.3℃時才輻射紅外線D.紅外線是人眼看不到的光，不會對人眼產(chǎn)生傷害【答案】B【解析】【詳解】A．紅外線屬于電磁波，其波長大于可見關(guān)的波長，故A錯誤；B．紅外線具有顯著的熱效應(yīng)，一切物體都在不停的輻射紅外線，因此利用紅外線遙感技術(shù)可以在飛機或人造衛(wèi)星上勘測地?zé)?、尋找水源、監(jiān)視森林火情、預(yù)報風(fēng)暴和寒潮，故B正確；C．物體在任何時候都會發(fā)出紅外線，溫度越高，輻射紅外線的能力越強，所以人體在任何時候都會輻射紅外線，故C錯誤；D．紅外線是人眼看不到的光，但是對人眼也會產(chǎn)生傷害，故D錯誤。故選B。2.關(guān)于傳感器，下列說法正確的是（）A.酒店大廳的自動門使用了力傳感器B.自動灌溉系統(tǒng)利用的是濕度傳感器C.傳感器都是通過感知電壓的變化來傳遞信號的D.光敏電阻在傳感器中的作用是將電信號轉(zhuǎn)化為光信號【答案】B【解析】【詳解】A．酒店大廳的自動門使用了紅外傳感器，A錯誤；B．自動灌溉系統(tǒng)利用的是濕度傳感器，B正確；C．傳感器的種類很多，不一定是感知電壓來實現(xiàn)傳遞信號的，C錯誤；D．光敏電阻在傳感器中的作用是將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，D錯誤。故選B。3.下列說法正確的是（）A.通電長直導(dǎo)線周圍磁感線是以導(dǎo)線為圓心的等間距的同心圓B.地球赤道上靜止的小磁針正上方有電子流自北向南水平通過時，小磁針N極向東偏轉(zhuǎn)C.俄國物理學(xué)家楞次在分析許多實驗事實后，得到了關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律D.一個電子沿逆時針方向做圓周運動時在圓心處產(chǎn)生的磁場方向垂直于圓面指向觀察者【答案】C【解析】【詳解】A．通電長直導(dǎo)線周圍的磁感線是以導(dǎo)線為圓心的不等間距的同心圓，故A錯誤；B．地球赤道上靜止的小磁針正上方有電子流自北向南水平通過時，小磁針N極向西偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；C．俄國物理學(xué)家楞次在分析許多實驗事實后，得到了關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律，故C正確；D．一個電子沿逆時針方向做圓周運動時在圓心處產(chǎn)生的磁場方向垂直于圓面背向觀察者，故D錯誤。故選C。4.關(guān)于多用電表及使用，下列說法正確的是（）A.用多用表的歐姆檔測導(dǎo)體的電阻時，如果兩手同時分別接觸兩表筆的金屬桿，則測量值偏小B.用多用電表的歐姆擋測電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則應(yīng)換倍率更小的擋進行測量C.用多用電表的歐姆擋測電阻時，用歐姆表的×1擋時，指針指在刻度20~40的正中央，則被測電阻的阻值等于30ΩD.接表內(nèi)電池負極的應(yīng)是黑表筆，測量時遵循電流“紅進黑出”原則【答案】A【解析】【詳解】A．用多用表的歐姆檔測導(dǎo)體的電阻時，如果兩手同時分別接觸兩表筆的金屬桿，測量的是導(dǎo)體和人體并聯(lián)后的電阻，則測量值偏小，故A正確；B．用多用電表的歐姆擋測電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)角度很小，說明待測電阻阻值較大，則應(yīng)換倍率更大的擋進行測量，故B錯誤；C．用多用電表的歐姆擋測電阻時，用歐姆表的×1擋時，指針指在刻度20~40的正中央，由于歐姆刻度不是均勻的，所以被測電阻的阻值不等于30Ω，故C錯誤；D．接表內(nèi)電池負極的應(yīng)是紅表筆，測量時遵循電流“紅進黑出”原則，故D錯誤。故選A。5.某交變電流瞬時值表達式為。下列說法正確的是（）A.耐壓20V的電容器可以直接接在此電源上B.用此交變電流作為打點計時器的電源時，打點周期為0.02sC.當(dāng)時，產(chǎn)生此交流電的線圈剛好經(jīng)過中性面D.把額定電壓為20V的小燈泡接在此電源上，小燈泡正常發(fā)光【答案】A【解析】【詳解】A．由交變電流瞬時值表達式可知該交流電電壓峰值為，則耐壓20V的電容器可以直接接在此電源上。故A正確；B．由題干表達式可知，則打點周期為故B錯誤；C．當(dāng)時，電動勢處在峰值狀態(tài)，則此交流電的線圈剛好經(jīng)過中性面的垂面位置。故C錯誤；D．額定電壓為交流電的有效值，題干中的交流電有效值為故額定電壓為20V的小燈泡接在此電源上不能正常發(fā)光。故D錯誤。故選A。6.如圖甲所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為10：1，原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電源，為定值電阻，R為滑動變阻器，圖中各電表均為理想電表，下列說法正確的是（）A.副線圈兩端交變電壓的表達式為B.在t=0.05s時刻，電壓表的示數(shù)為C.滑片向下移動過程中，電壓表和的示數(shù)不變，的示數(shù)變小D.滑片向下移動過程中，電流表示數(shù)變大，滑動變阻器R消耗的功率變大【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)理想變壓器變壓比等于匝數(shù)比可得副線圈兩端交變電壓的最大值為角速度為所以副線圈兩端交變電壓的表達式為故A錯誤；B．輸入電壓的有效值為根據(jù)可得U2=22V電壓表測量的是有效值，所以電壓表V2的示數(shù)為22V，故B錯誤；CD．在滑動變阻器R滑片向下移動的過程中，R接入電路的阻值變小，因為輸入電壓不變，匝數(shù)比不變，則輸出電壓不變，所以電壓表V1、V2示數(shù)不變。副線圈電流變大，則原線圈電流也變大，因此電流表A1和A2示數(shù)均變大。根據(jù)歐姆定律可知電阻R0兩端電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知R兩端電壓變小，即電壓表V3示數(shù)變小。在副線圈電路中，定值電阻R0可看作等效內(nèi)阻，滑動變阻器R可看作外電阻，由于不確定滑動變阻器R與定值電阻R0的大小關(guān)系，因此無法判斷滑動變阻器R的功率變化，故C正確，D錯誤。故選C。7.如圖所示為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，下列說法正確的是（）A.B.C.隨著夏季空調(diào)等大功率電器使用增多，降壓變壓器的輸出電壓增大，且D.如果發(fā)電機輸出電壓為，則輸電線上損失的電功率為【答案】B【解析】【詳解】AB．在輸送電路中，由閉合電路中歐姆定律得輸送電流為A錯誤，B正確；C．隨著夏季空調(diào)等大功率電器使用增多，降壓變壓器的輸出電流增大，則降壓變壓器的輸入電流增大，輸電線上的電流增大，由得，輸電線上的損失功率增大，輸電線上的電壓增大，因為發(fā)電機的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)之比不變，則不變，因為可知降壓變壓器的輸入電壓減小，對于降壓變壓器線圈匝數(shù)之比不變，減小，所以減小，且，C錯誤；D．如果發(fā)電機輸出電壓為所以，升壓變壓器的輸入電壓為對于升壓變壓器有可得，升壓變壓器的輸出電壓為則輸電線上損失的電功率為D錯誤。故選B。8.關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）A.圖甲回旋加速器中，隨著粒子速度的增大，交變電流的頻率也應(yīng)該增大B圖乙磁流體發(fā)電機中，將一束等離子體射入磁場，A、B板間產(chǎn)生電勢差，且A板電勢高C.圖丙是速度選擇器，帶電粒子（不計重力）能夠以某一速度從右向左沿直線QP勻速運動D.圖丁是質(zhì)譜儀的工作原理圖，、、三種粒子經(jīng)同一電場由靜止加速后，在磁場中偏轉(zhuǎn)半徑最小的是【答案】D【解析】【詳解】A．圖甲中，回旋加速器正常工作時，交流電流的周期等于粒子做圓周運動的周期，其周期為周期與速度大小無關(guān)，保持不變，所以隨著粒子速度的增大，交變電流的周期不變，頻率也不變，A錯誤；B．圖乙中，將一束等離子體射入磁場，根據(jù)左手定則可知，正離子向下偏轉(zhuǎn)，負離子向上偏轉(zhuǎn)，則A、B板間產(chǎn)生電勢差，且B板電勢高，B錯誤；C．圖丙中，電子從右向左運動通過復(fù)合場時，電場力豎直向上，根據(jù)左手定則，洛倫茲方向也向上，所以帶電粒子不能以某一速度從右向左沿直線QP勻速運動，C錯誤；D．圖丁中，粒子經(jīng)過電場加速，由動能定理得粒子進入磁場后做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則有解得，粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為可知比荷越小，半徑R越大，所以、、三種粒子經(jīng)同一電場由靜止加速后，在磁場中偏轉(zhuǎn)半徑最小的是，D正確。故選D。9.如圖所示，在一個直角三角形區(qū)域ACB內(nèi)存在方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，AB、BC、AC為磁場邊界，AC邊長為，。一質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從AB邊上的D點垂直于磁場邊界AB射入勻強磁場，已知AD長為a（不計粒子重力，，）。下列說法不正確的是（）A.帶電粒子有可能從AC邊射出B.只要帶電粒子從AB邊射出，則帶電粒子在磁場中運動的時間都相等C.帶電粒子恰不從BC邊射出磁場區(qū)域時對應(yīng)的速度為D.隨著帶電粒子速度的增大，帶電粒子在磁場中運動的時間越來越短【答案】D【解析】【詳解】A．設(shè)粒子速率為v1時運動軌跡與AC邊相切，則切點為C點，如圖所示由幾何關(guān)系可得R1=BC=BD=4a由牛頓第二定律得解得聯(lián)立可得所以當(dāng)速度大于時，粒子將會從AC邊界射出，故A不符合題意；BD．粒子豎直向上進入磁場，軌跡圓心一定在AB邊上，若粒子能從邊界AB射出，粒子的速度方向一定豎直向下，軌跡都為半圓，速度越大，半徑越大。因為粒子運動周期相同，所以運動時間都相同，故B不符合題意，D符合題意；C．設(shè)粒子速率為v時恰不從BC邊射出磁場區(qū)域，即運動軌跡與BC邊相切，如圖所示由幾何關(guān)系可得解得r=1.5a則對應(yīng)的速度為故C不符合題意；故選D。10.下列說法正確的是（）A.磁感應(yīng)強度大的地方，線圈面積越大，則穿過線圈的磁通量也越大B.穿過某導(dǎo)體框的磁通量變化越大，該導(dǎo)體框中的感應(yīng)電動勢一定越大C.一段導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運動，導(dǎo)體中一定有感應(yīng)電動勢D.安培提出了分子電流假說，奧斯特揭示了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)磁通量公式Φ=BS（B⊥S）磁感應(yīng)強度越大的地方，線圈的面積越大，則穿過線圈的磁通量不一定越大，要注意線圈與磁場放置角度，如線圈與磁場平行時磁通量一定為零，故A錯誤；B．穿過某導(dǎo)體框的磁通量變化越大，由于不知磁通量的變化所用的時間，故磁通量的變化率不一定越大，感應(yīng)電動勢就不一定越大，故B錯誤；C．一段導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運動，導(dǎo)體中一定有感應(yīng)電動勢，故C正確；D．安培提出了分子電流假說，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，符合事實，故D正確。故選CD。11.如圖所示，L是自感系數(shù)很大線圈，A和B是兩個完全相同的小燈泡，實驗時，斷開S瞬間，燈B突然閃亮，隨后逐漸變暗。下列說法正確的是（）A.燈B的電阻值大于線圈L的直流電阻值B.當(dāng)開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時，A燈的亮度始終不變C.當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時，通過燈B的電流方向相同D.當(dāng)開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時，A燈立即變亮，后變得更明亮【答案】AD【解析】【詳解】A．L是自感系數(shù)很大的線圈，實驗時，斷開S瞬間，燈B突然閃亮，隨后逐漸變暗，則線圈L內(nèi)阻很小，所以燈B的電阻值大于線圈L的直流電阻值，A正確；BD．當(dāng)開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時，兩燈立即有電壓，同時發(fā)光，由于線圈的電阻很小，B燈被線圈短路，由亮變暗，直到不亮，而A燈卻變得更明亮，B錯誤，D正確；C．當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時，A燈沒有電壓，立即熄滅，線圈L產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)于電源，給B燈提供短暫的電流，此時銅管燈B的電流方向相反，使B燈過一會兒熄滅，C錯誤。故選AD。12.如下圖甲所示，矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中，磁場的方向與導(dǎo)線框所在的平面垂直，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直紙面向里為磁場正方向，順時針方向為感應(yīng)電流i正方向，水平向右為ad邊所受安培力F的正方向。下列圖像正確的有（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】【詳解】AB．線圈中的感應(yīng)電流決定于磁感應(yīng)強度B隨t的變化率。由圖可知，0~1s時間內(nèi)，B增大，Φ增大，感應(yīng)磁場與原磁場方向相反（感應(yīng)磁場的磁感應(yīng)強度的方向向外），由右手定則感應(yīng)電流是逆時針的，因而是負值，由磁場均勻變化，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定，故A錯誤，B正確；CD．0~1s時間內(nèi)，ad邊感應(yīng)電流是向下的，ad邊所受的安培力F=BIL，根據(jù)左手定則得安培力方向向右為正值，由于B隨時間均勻增大，I不變，所以安培力F隨時間t均勻增大，故C錯誤，D正確。故選BD。13.如圖所示，在光滑水平面上有一邊長為L的單匝正方形閉合導(dǎo)體線框abcd，處于磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場中，其ab邊與磁場的右邊界重合。線框由同種粗細均勻的導(dǎo)線制成，它的總電阻為R?，F(xiàn)將線框以恒定速度v水平向右勻速拉出磁場。此過程中保持線框平面與磁場方向垂直，拉力在線框平面內(nèi)且與邊垂直，b邊始終與磁場的右邊界保持垂直。在線框被拉出磁場的過程中，下列說法正確的是（）A.導(dǎo)線所受安培力 B.兩端的電壓C.線框中產(chǎn)生的熱量 D.通過導(dǎo)線橫截面的電量【答案】ACD【解析】詳解】A．cd邊切割磁感線，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=BLv根據(jù)閉合電路歐姆定律得回路電流導(dǎo)線cd所受安培力為聯(lián)立可得故A正確；B．線框中c、d兩點間的電壓為路端電壓為故B錯誤；C．線框被拉出磁場所需時間線框中產(chǎn)生的熱量故C正確；D．此過程中線框中通過的電荷量故D正確。故選ACD。14.如圖，在傾斜固定的粗糙平行導(dǎo)軌上端接入電動勢E＝50V、r＝1Ω內(nèi)阻的電源和滑動變阻器R，導(dǎo)軌的間距d＝1m，傾角。質(zhì)量m＝2kg的細金屬桿ab垂直置于導(dǎo)軌上，整個裝置處在垂直軌道平面向下的磁感應(yīng)強度B＝2T的勻強磁場中圖中未畫出，導(dǎo)軌與桿的電阻不計。細桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)（最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力）。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，，調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，下列說法正確的是（）A.如果細桿保持靜止，當(dāng)電阻R＝24Ω時，桿ab受到的安培力最小B.如果細桿保持靜止，當(dāng)電阻時R＝0Ω時，桿ab受到的安培力最大C.當(dāng)滑動變阻器電阻R＝1Ω時，桿ab有沿斜面向上的加速度D.當(dāng)滑動變阻器電阻R＝99Ω時，桿ab有沿斜面向上的加速度【答案】AC【解析】【詳解】A．細桿保持靜止，當(dāng)摩擦力方向向上且達到最大時，安培力大小有最小值，受力如圖所示由平衡條件可知其中解得R＝24ΩA正確；B．細桿保持靜止，當(dāng)摩擦力方向向小且達到最大時，安培力大小有最大值，有平衡可知其中解得R＝4ΩB錯誤；C．當(dāng)滑動變阻器電阻R＝1Ω時由牛頓第二定律可知：解得桿ab有沿斜面向上的加速度，C正確；D．當(dāng)滑動變阻器電阻R＝99Ω時由牛頓第二定律可知解得桿ab有沿斜面向下的加速度，D錯誤。故選AC。二、實驗題：共2小題，共14分。15.電流表G的量程為，內(nèi)阻，把它改裝成如圖所示的一個多量程多用電表，電流、電壓和電阻的測量都各有兩個量程。當(dāng)開關(guān)S接到1或2位置時為電流擋，其中小量程為，大量程為。則圖中電阻___________，___________。【答案】①.29②.261【解析】【詳解】[1][2]當(dāng)開關(guān)S接到1位置時，由閉合電路的歐姆定律得當(dāng)開關(guān)S接到2位置時，由閉合電路的歐姆定律得其中，聯(lián)立解得，16.某實驗小組用如圖甲所示的電路來測量電阻的阻值，圖甲中定值電阻，兩電流表內(nèi)阻很小，回答下列問題：（1）將滑動變阻器的滑片置于___________（選填“左端”“右端”或“中間”）位置，閉合開關(guān)S，改變滑動變阻器滑片位置，記下兩電流表的示數(shù)分別為、，則待測電阻的表達式___________（用、、表示）。（2）為了減小誤差，多測幾組、的值，作出關(guān)系圖像如圖乙所示，可得待測電阻___________；待測電阻阻值的計算結(jié)果與真實值相比___________（選填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮竣?右端②.③.24④.偏大【解析】【詳解】（1）[1]為了實驗安全，閉合開關(guān)S前，應(yīng)使測量電路中電流從最小值開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器采用分壓接法，故應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于右端位置；[2]根據(jù)歐姆定律可得化簡可得，待測電阻的表達式（2）[3]由公式整理可得由此可得圖像的斜率為代入數(shù)據(jù)解得，可得待測電阻[4]由于電流表的分壓效果，導(dǎo)致待測電阻兩端電壓的測量值比真實值大，則待測電阻的測量值偏大。三、計算題：本題共4小題，共44分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。17.如圖，阻值不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為，導(dǎo)軌間距為L，下端接一阻值為R的定值電阻，磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿MN由靜止開始沿導(dǎo)軌運動一段距離時，速度恰好達到最大，且通過定值電阻的電荷量為q。已知MN接入電路的電阻為r，MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度為g，則在此過程中，求：（1）導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑的距離x；（2）金屬桿運動的最大速度。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律其中通過定值電阻的電荷量為由閉合電路歐姆定律得聯(lián)立可得，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑的距離為（2）金屬桿運動的速度達到最大時，有由閉合電路的歐姆定律此時感應(yīng)電動勢為聯(lián)立解得，金屬桿運動的最大速度為18.某水電站發(fā)電機輸出功率為100kW，發(fā)電機輸出電壓為250V。通過升壓變壓器升高電壓后向遠處輸電，輸電線總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把