河北省衡水市2023年物理高二上期末聯(lián)考試題含解析

河北省衡水市2023年物理高二上期末聯(lián)考試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、關(guān)于導(dǎo)體的電阻和電阻率，下列說法中正確的是（）A.由可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與流過導(dǎo)體的電流成反比B.由可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比C.由可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的橫截面積成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成反比D.導(dǎo)體電阻率由材料的種類決定，與溫度無關(guān)2、如圖所示，在通電直導(dǎo)線下方，有一電子沿平行導(dǎo)線方向以速度v開始運(yùn)動(dòng)，則()A.將沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng)，半徑越來越小B.將沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng)，半徑越來越大C.將沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng)，半徑越來越小D.將沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng)，半徑越來越大3、一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī),如圖所示表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和負(fù)電的粒子,而從整體來說呈中性)沿圖中所示方向噴射入磁場(chǎng),磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B,這時(shí)金屬板上就聚集了電荷.在磁極配置如圖中所示的情況下,下列說法中正確的是（）A.A板帶正電B.有電流從b經(jīng)用電器流向aC.金屬板A、B間的電場(chǎng)方向向下D.等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受洛倫茲力小于所受電場(chǎng)力4、理想變壓器與電阻R及交流電流表A、交流電壓表V按圖示方式連接，已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為：：1，電阻，原線圈兩端輸入電壓U隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，下列說法中正確的是A.電壓表的讀數(shù)為220VB.電壓表的讀數(shù)為C.電流表的讀數(shù)為0.2AD.變壓器的輸入功率為40W5、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是()A.由可知，B與F成正比與IL成反比B.通電導(dǎo)線受安培力不為零的地方一定存在磁場(chǎng)，通電導(dǎo)線不受安培力的地方一定不存在磁場(chǎng)（即B=0）C.通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中的某點(diǎn)，那點(diǎn)就有磁感應(yīng)強(qiáng)度，如果將通電導(dǎo)線拿走，那點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就為零D.磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定的，其大小和方向是唯一確定的，與通電導(dǎo)線無關(guān)6、如圖甲所示電路，已知電阻，和并聯(lián)的D是理想二極管（正向電阻可視為零，反向電阻為無窮大），在A、B之間加一個(gè)如圖乙所示的交變電壓（時(shí)電壓為正值）。則R2兩端電壓的有效值為（）A.5V B.10VC.5V D.10V二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量m的單匝均勻正方形銅線框，邊長(zhǎng)為a，在1位置以速度v0進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并開始計(jì)時(shí)t＝0，若磁場(chǎng)的寬度為b（b＞3a），在3t0時(shí)刻線框到達(dá)2位置速度又為v0并開始離開勻強(qiáng)磁場(chǎng)．此過程中v﹣t圖象如圖b所示，則（）A.t＝0時(shí)，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0B.在t0時(shí)刻線框的速度為C.線框完全離開磁場(chǎng)的瞬間位置3速度一定比t0時(shí)刻線框的速度大D.線框從1位置進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)位置3過程中，線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb8、如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ和MN，它們相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌左端連有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。垂直導(dǎo)軌放置的金屬棒用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，物塊c的質(zhì)量是m，連接金屬棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌。物塊c由靜止釋放，金屬棒沿著導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，金屬棒的電阻不計(jì)。則A.金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng)再做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.金屬棒的最大速度為D.金屬棒的最大速度為9、將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場(chǎng)強(qiáng)度大小、電容和極板所帶的電荷量分別用d、U、E、C和Q表示．下列說法正確的是()A.保持U不變，將d變?yōu)樵瓉韮杀?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话隑.保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话?，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀禖.保持C不變，將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀禗.保持d、C不變，將Q變?yōu)樵瓉淼囊话?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话?0、如圖所示的電路中，電感L的自感系數(shù)很大，電阻可忽略，D為理想二極管，則下列說法正確的有（）A.當(dāng)S閉合時(shí)，L1立即變亮，L2逐漸變亮B.當(dāng)S閉合時(shí)，L1一直不亮，L2逐漸變亮C.當(dāng)S斷開時(shí)，L1立即熄滅,L2也立即熄滅D.當(dāng)S斷開時(shí)，L1突然變亮，然后逐漸變暗至熄滅三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示，矩形線圈一邊長(zhǎng)為d，另一邊長(zhǎng)為a，電阻為R，當(dāng)它以速度V勻速穿過寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)過程中，若L<d，產(chǎn)生的電能為__________，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________；若L>d，產(chǎn)生的電能為__________，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________12．（12分）某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置測(cè)定磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度．實(shí)驗(yàn)步驟如下在彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一n匝矩形線圈，將矩形線圈的短邊完全置于障形磁鐵N、S極之間磁場(chǎng)中并使矩形線圈所在的平面與N、S極的連線______；在電路未接通時(shí)，記錄線圈靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)；接通電路開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表讀數(shù)為1，記錄線圈靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，F(xiàn)表示的是______用刻度尺測(cè)出矩形線圈短邊的長(zhǎng)度L；利用上述數(shù)據(jù)可得待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度______四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，其大小與電壓和電流無關(guān)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)電阻定律可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比，故B正確；導(dǎo)體的電阻率由導(dǎo)體的材料及溫度決定；導(dǎo)體的橫截面積及導(dǎo)體的長(zhǎng)度無關(guān)，故CD錯(cuò)誤．所以B正確，ACD錯(cuò)誤．2、A【解析】CD．由安培定則可知，通電直導(dǎo)線在其下方的磁場(chǎng)垂直紙面向里，如圖所示，根據(jù)左手定則可知，電子所受洛倫茲力的方向向上，所以沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng)，故CD錯(cuò)誤；AB．因離導(dǎo)線越近，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，根據(jù)Bqv＝m可知，軌跡半徑越來越小，所以A正確，B錯(cuò)誤。故選A。3、B【解析】A．根據(jù)左手定則知，正電荷向下偏，負(fù)電荷向上偏，則A板帶負(fù)電．故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)锽板帶正電，A板帶負(fù)電，所以電流的流向?yàn)閎經(jīng)用電器流向a．故B正確；C．因?yàn)锽板帶正電，A板帶負(fù)電，所以金屬板間的電場(chǎng)方向向上．故C錯(cuò)誤；D．等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受洛倫茲力大于所受電場(chǎng)力．故D錯(cuò)誤。故選B4、C【解析】由原線圈兩端輸入電壓U隨時(shí)間變化的圖像可知，U1=220V，T=0.02sAB．根據(jù)原副線圈電壓比等于匝數(shù)之比，可知所以電壓表的示數(shù)為22V，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)原副線圈的電流與匝數(shù)成反比，則所以A表的讀數(shù)為0.2A，故C正確；D．副線圈功率所以變壓器的輸入功率故D錯(cuò)誤。故選C。5、D【解析】A、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義式，是比值定義法，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、IL無關(guān)，由磁場(chǎng)本身決定，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)一小段通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力為零，可能與磁場(chǎng)方向平行，而磁場(chǎng)卻可能不為零，故B錯(cuò)誤；C、磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定的，其大小和方向是唯一確定的，與通電導(dǎo)線無關(guān)，故C錯(cuò)誤，D正確點(diǎn)睛：對(duì)于磁感應(yīng)強(qiáng)度可采用類比的方法學(xué)習(xí)，將磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度比較，抓住相似點(diǎn)進(jìn)行理解和記憶，理解左手定則的應(yīng)用6、A【解析】因?yàn)槭墙涣麟娝詰?yīng)該分兩種情況考慮，當(dāng)電源在正半軸時(shí)A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位二極管導(dǎo)通即R1被短路，R2電壓為電源電壓為電源在負(fù)半軸時(shí)B點(diǎn)電位高于A點(diǎn)電位二極管截止R1，R2串聯(lián)分壓，則即為解得故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】A.t＝0時(shí)，MN邊切割磁感線相當(dāng)于電源，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為外電壓，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝Bav0外電壓U外EBav0，故A項(xiàng)不合題意.B.根據(jù)圖象可知在t0～3t0時(shí)間內(nèi)，線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合力等于F，則在t0時(shí)刻線框的速度為v＝v0-a?2t0＝v0故B項(xiàng)符合題意.C.因?yàn)閠＝0時(shí)刻和t＝3t0時(shí)刻線框的速度相等，進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場(chǎng)時(shí)的速度與t0時(shí)刻的速度相等，故C項(xiàng)不合題意.D.因?yàn)閠＝0時(shí)刻和t＝3t0時(shí)刻線框的速度相等，進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場(chǎng)時(shí)的速度與t0時(shí)刻的速度相等，進(jìn)入磁場(chǎng)克服安培力做的功和離開磁場(chǎng)克服安培力做的功一樣多.線框在位置1和位置2時(shí)的速度相等，從位置1到位置2過程中外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以線框穿過磁場(chǎng)的整個(gè)過程中，產(chǎn)生的電熱為2Fb，故D項(xiàng)符合題意.8、BC【解析】AB．在金屬棒加速階段中，由金屬棒受力分析可知，細(xì)線的拉力先大于安培力，隨著安培力的增加金屬棒的加速度逐漸減小，當(dāng)拉力等于安培力時(shí)加速度為零做勻速運(yùn)動(dòng)，則金屬棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤、B正確；CD．由平衡條件得，BIL=mgE=BLvm解得C正確、D錯(cuò)誤。故選BC9、ACD【解析】保持U不變，根據(jù)E=可得E與d的關(guān)系；保持E不變，根據(jù)U=Ed可得U與d成正比；保持C不變，根據(jù)公式C=可知將Q與U成正比；保持d、C不變，將Q變?yōu)樵瓉淼囊话耄鶕?jù)公式C=可知，U變?yōu)樵瓉淼囊话?，根?jù)公式E=即可得到E的變化【詳解】A.保持U不變，將d變?yōu)樵瓉淼膬杀逗?，根?jù)E=可得E變?yōu)樵瓉淼囊话耄珹正確；B.保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话?，根?jù)U=Ed可得U變?yōu)樵瓉淼囊话耄珺錯(cuò)誤；C.根據(jù)公式C=可知將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀?，C正確；D.根據(jù)C=可得C不變，將Q變?yōu)樵瓉淼囊话?，U變?yōu)樵瓉淼囊话?，根?jù)公式E=可知d不變，U變?yōu)樵瓉淼囊话耄珽變?yōu)樵瓉淼囊话?，D正確【點(diǎn)睛】本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析，學(xué)生抓住電容器的幾個(gè)相關(guān)公式即可分析出結(jié)果10、BD【解析】當(dāng)開關(guān)接通和斷開的瞬間，流過線圈的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙原來電流的變化，根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律，以及二極管具有單向?qū)щ娦赃M(jìn)行分析【詳解】閉合開關(guān)的瞬間，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，所以無電流通過L1，由于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙，L2燈逐漸亮，故A錯(cuò)誤，B正確．待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，兩燈串聯(lián)，所以L1突然變亮，然后逐漸變暗至熄滅．故C錯(cuò)誤，D正確．故選BD【點(diǎn)睛】對(duì)于線圈要抓住雙重特性：當(dāng)電流不變時(shí)，它是電阻不計(jì)的導(dǎo)線；當(dāng)電流變化時(shí)，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源；同時(shí)運(yùn)動(dòng)注意二極管的作用三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.②.③.④.【解析】根據(jù)公式E=Blv求出線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，即可由焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的電能，由q=It求解電量【詳解】線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=Bav，由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流：，如果：L<d，由焦耳定律得，線圈產(chǎn)生的電能為：，通過導(dǎo)體截面的電荷量為；如果：L>d，由焦耳定律得，線圈產(chǎn)生的電能為通過導(dǎo)體截面的電荷量為12、①.垂直②.線圈所受安培力與重力的合力③.【解析】根據(jù)共點(diǎn)力平衡即可求得受到的安培力大小，根據(jù)左手定則判斷出安培力方向；有求得磁感應(yīng)強(qiáng)度【詳解】要使矩形線圈所在的平面與N、S極的連線垂直，這樣能使彈簧測(cè)力計(jì)保持垂直，方便測(cè)出拉力；對(duì)線框受力分析知：受重力、安培力、彈簧的拉力，三力平衡，所以F表示的是線圈所受安培力與重力的合力；由安培力公式得：，由平衡條件得：，又

解得：【點(diǎn)睛】