陜西省寶雞市渭濱區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題【含答案解析】

高二年級物理試題一、選擇題（本題共14小題，共46分，在每小題的四個選項中，第1-10題只有一項符合題目要求，每題3分。第11-14題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但選不全得2分，有錯或不選的得0分，并把選項填涂在答題卡上）1.關(guān)于電流，下列說法正確是（）A.電流是矢量，其方向為正電荷定向移動的方向B.電路接通后，電子就由電源出發(fā)、只要經(jīng)過一個極短的時間就能到達(dá)用電器C.在電路不變的條件下，金屬導(dǎo)體溫度升高時，導(dǎo)體中自由電子熱運動速度加快，電流也隨之增大D.由可知，通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比【答案】D【解析】【詳解】A．電流是標(biāo)量，因電流的合成不滿足平行四邊形定則，其方向為正電荷定向移動的方向，選項A錯誤；B．電路接通后，電路內(nèi)的電子均同時做無規(guī)則運動，并不是只由電源出發(fā)的電子到達(dá)用電器，故B錯誤；C．電荷做的無規(guī)則熱運動不能形成電流，故電流與自由電子的熱運動無關(guān)，故C錯誤；D．由可知，通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，選項D正確。故選D。2.下列說法正確的是（）A.由可知，某處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與放入該處的通電導(dǎo)線所受安培力成正比B.一小段通電直導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力作用，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零C.磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量都是矢量D.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方，穿過線圈的磁通量一定越大【答案】B【解析】【詳解】A．公式為磁感應(yīng)強(qiáng)度比值定義式，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與通電導(dǎo)線所受安培力F、IL無關(guān)，故A錯誤；B．一小段通電直導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力作用，可能是導(dǎo)線與磁場平行，則此處磁場不一定等于0，故B正確；C．磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，磁通量雖有正負(fù)之分，但磁通量是標(biāo)量，故C錯誤；D．由磁通量的公式Φ=BSsinα可知，穿過線圈平面的磁通量與該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度、線圈的面積和線圈與磁場的夾角都有關(guān)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方，穿過線圈的磁通量不一定大，故D錯誤。故選B。3.下列關(guān)于圖中的相關(guān)判斷和描述正確的是（）A.甲圖中地球赤道表面磁場方向指向南方B.乙圖中表示的電場是由等量異種電荷產(chǎn)生的，電場線方向從正電荷到負(fù)電荷，再從負(fù)電荷回到正電荷形成閉合回路C.丙圖中條形磁鐵的磁感線從N極出發(fā)，到S極終止D.丁圖中如果忽略地磁場，那么環(huán)形導(dǎo)線通電后，其軸心位置小磁針的N極向紙外旋轉(zhuǎn)【答案】D【解析】【詳解】A．甲圖中地球赤道表面磁場方向指向北方，故A錯誤；B．乙圖中表示的電場是由等量異種電荷產(chǎn)生的，電場線方向從正電荷到負(fù)電荷，電場線并不會從負(fù)電荷回到正電荷形成閉合回路，故B錯誤；C．丙圖中條形磁鐵的磁感線在磁鐵外部從N極出發(fā)，到S極，從磁鐵內(nèi)部由S極回到N極，故C錯誤；D．丁圖中如果忽略地磁場，那么環(huán)形導(dǎo)線通電后，根據(jù)安培定則可知，其軸心磁場方向向外，則其軸心位置小磁針的N極向紙外旋轉(zhuǎn)，故D正確。故選D。4.如圖所示，甲是回旋加速器，乙是磁流體發(fā)電機(jī)，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件，下列說法正確的是（）A.甲圖如果加速電壓減小，那么粒子最終的最大動能也會減小B.乙圖可通過增加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度來增大電源電動勢C.丙圖可以判斷出帶電粒子的電性，粒子只能從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器D.丁圖中產(chǎn)生霍爾效應(yīng)時，穩(wěn)定時一定是D側(cè)面電勢高【答案】B【解析】【詳解】A．粒子在磁場中滿足設(shè)回旋加速器D型盒的半徑為R，可推導(dǎo)出粒子的最大動能為由此可知，粒子的最大動能為加速電壓無關(guān)，故A錯誤；B．當(dāng)磁流體發(fā)電機(jī)達(dá)到穩(wěn)定時，電荷在A、B板間受到的電場力和洛倫茲力平衡，即得電源電動勢為由此可知，增加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度來增大電源電動勢，故B正確；C．粒子從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器時，電場力與洛倫茲力方向相反，但無法確定粒子的電性，故C錯誤；D．若載流子帶負(fù)電，洛倫茲力指向D板，載流子向D板聚集，D板電勢低，故D錯誤。故選B。5.19世紀(jì)末，阿斯頓用他設(shè)計的質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖20和氖22，證實了同位素的存在。已知氖22的質(zhì)量大于氖20的質(zhì)量，若兩種粒子帶等量正電荷，以相同的速度，經(jīng)狹縫垂直磁場方向射入勻強(qiáng)磁場。它們的運動軌跡可能是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】粒子帶正電，進(jìn)入磁場后，根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力向左，粒子向左偏轉(zhuǎn)，又洛倫茲力提供向心力，有可得因v、B、q相同，氖22的質(zhì)量大于氖20的質(zhì)量，則氖22的軌跡半徑大于氖20的軌跡半徑。故選C。6.空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場方向垂直橫截面，該區(qū)域的橫截面的半徑為R．一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子以某一速度沿橫截面的某直徑射入磁場，離開磁場時速度方向偏離入射方向60°．不計重力，該粒子進(jìn)入磁場時的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】帶正電的粒子垂直磁場方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，由洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運動，畫出軌跡如圖，根據(jù)幾何知識得知，軌跡的圓心角等于速度的偏向角60°，且軌跡的半徑為，由牛頓第二定律得：，解得：，故B正確，ACD錯誤．7.某兒童智能型玩具機(jī)器人，其額定功率為24W，額定工作電壓為6V，機(jī)器人的鋰電池容量為，則機(jī)器人（）A.額定工作電流為2AB.充滿電后最長工作時間為C.電池充滿電后總電荷量為D.在額定電流工作時每秒消耗能量為2J【答案】C【解析】【詳解】A．由得，額定工作電流故A錯誤；B．充滿電后最長工作時間故B錯誤；C．電池充滿電后總電量為故C正確；D．額定電流工作時每秒消耗能量故D錯誤。故選C。8.在如圖所示的電路中，開關(guān)閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，理想電壓表讀數(shù)減小和理想電流表的讀數(shù)增大，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障（）A.短路 B.短路 C.短路 D.斷路【答案】D【解析】【詳解】A．若R1短路，則電流表、R2也被短路，外電路只有電阻R3接在電源兩端，電流表示數(shù)為0，電壓表測量路端電壓，示數(shù)增大，故A不符合題意；B．若R2短路，則R1也被短路，外電路只有電阻R3接在電源兩端，電流表示數(shù)增大，電壓表測量路端電壓，示數(shù)增大，故B不符合題意；C．若R3短路，則電壓表被短路，示數(shù)為零，故C不符合題意；D．若R1斷路，外電路電阻增大，干路電流減小，所以電源內(nèi)電壓減小，R3電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，再根據(jù)E=U3+Ur+U2可得R2的電壓增大，所以電流表示數(shù)增大，故D符合題意。故選D。9.在如圖所示的電路中，小量程電流表G的內(nèi)阻，滿偏電流，，，下列說法正確的是（）A.當(dāng)和均斷開時，改裝成的表是電流表B.當(dāng)和均閉合時，改裝成的是量程為100mA的電流表C.和均閉合時，改裝成的表是電壓表D.和均斷開時，改裝成的是量程為10V的電壓表【答案】B【解析】【詳解】AD．當(dāng)和均斷開時，電流表G與電阻R1串聯(lián)，則改裝成的表是電壓表，量程為選項AD錯誤；BC．當(dāng)和均閉合時，電流表G與電阻R2并聯(lián)，則改裝成的表是電流表，量程為選項B正確，C錯誤。故選B。10.如圖甲所示的電路，其中電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=2Ω，定值電阻R=4Ω，已知滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值RP的關(guān)系如圖乙所示。則下列說法中正確的是（）A.圖乙中R1=6Ω，R2=9ΩB.圖甲中定值電阻R的最大功率是2WC.圖乙中滑動變阻器的最大功率P2=2WD.調(diào)節(jié)R2的阻值，不能使電源以最大的功率輸出【答案】D【解析】【詳解】AC．由圖乙知，當(dāng)時，滑動變阻器消耗的功率最大，最大功率由圖乙知，滑動變阻器的阻值為3Ω與阻值為R2時消耗的功率相等，有解得故AC錯誤；B．R是定值電阻，流過R的電流越大，R的功率越大，當(dāng)時，電路中有最大電流R的最大功率故B錯誤；D．即使，外電阻R也大于r，電源不可能有最大功率輸出，故D正確。故選D。11.關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是（）A.射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高B.可見光的波長比紫外線的短C.利用紫外線的熒光效應(yīng)可設(shè)計防偽措施D.醫(yī)療上用X射線進(jìn)行胸透，是因為X射線的穿透能力比射線更強(qiáng)【答案】AC【解析】【詳解】A．射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，A正確；B．可見光中紫光的頻率最高而波長最短，而紫外線的頻率比紫光更高，波長比紫光更短，所以可見光的波長比紫外線的長，B錯誤；C．利用紫外線的熒光效應(yīng)可設(shè)計防偽措施，C正確；D．X射線的穿透能力比射線弱，D錯誤。故選AC。12.如圖，電場中有A、B兩點，則下列說法中正確的是（）A.電勢φA﹤φB，場強(qiáng)EA﹥EBB.電勢φA﹥φB，場強(qiáng)EA﹤EBC.將+q電荷從A點移到B點電場力做了負(fù)功D.將-q電荷分別放在A、B兩點，A處具有的較小的電勢能【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據(jù)順著電場線方向電勢降低、電場線越密場強(qiáng)越大，可知，故A錯誤，B正確；C．正電荷所受的電場力方向沿電場線切線方向，將電荷從A點移到B點時，電場力方向與速度方向一致，則電場力做正功，故C錯誤；D．根據(jù)推論：負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，可知，將電荷分別放在A、B兩點時具有的電勢能故D正確。故選BD。13.如圖是一高溫報警裝置電路圖，其中E是恒壓電源，R1是定值電阻，R2是熱敏電阻，報警器兩端M、N之間接一電壓表V，報警器的電阻可視為足夠大．實驗發(fā)現(xiàn)，溫度升高，V的示數(shù)增大，當(dāng)示數(shù)超過某一設(shè)定值時，報警器響起．下列說法正確的有A.該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而變大B.該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而變小C.高溫時流過R1的電流比低溫時的大D.高溫時流過R1的電流比低溫時的小【答案】AD【解析】【詳解】AB、該熱敏電阻與報警器和電壓表并聯(lián)，根據(jù)“穿反并同”可知電壓表的示數(shù)增大，則有該熱敏電阻的阻值增大，所以該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而變大，故選項A正確，B錯誤；CD、高溫時該熱敏電阻的阻值增大，電路的總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路的總電流減小，所以高溫時流過的電流比低溫時的小，故選項D正確，C錯誤．14.如圖所示，正五邊形線框ABCDE由五根相同導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點A、C與直流電源兩端相接。通電后導(dǎo)體棒AE受到的安培力大小為F，則以下表述正確的是（）A.導(dǎo)體棒CD受到的安培力大小為FB.導(dǎo)體棒BC受到的安培力大小為1.5FC.ABC邊框與CDEA邊框受到的安培力相同D.正五邊形線框受到的安培力為0【答案】AB【解析】【詳解】A．導(dǎo)體棒CD與導(dǎo)體棒AE對比，長度、電流強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同，根據(jù)，CD棒受到的安培力大小為F，A正確；B．設(shè)AE棒的電流為I，每根導(dǎo)體棒的電阻為R，BC棒的電流為I2，根據(jù)并聯(lián)電路的特點解得導(dǎo)體棒BC受到的安培力大小為根據(jù)題意解得B正確；C．根據(jù)安培力的公式，ABC邊框與CDEA邊框在同一磁場B中，有效長度L相同，電流強(qiáng)度I不相同，所以受到的安培力不相同，C錯誤；D．ABC邊框與CDEA邊框受到的安培力均不等于零，且方向相同，所以正五邊形線框受到的安培力不等于0，D錯誤。故選AB。二、填空與實驗題（每空或每問2分，計30分）15.如圖所示，一單匝線圈從左側(cè)進(jìn)入磁場，在此過程中，穿過線圈的磁通量將______（選填“變大”或“變小”），線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為______（選填“順時針”或“逆時針”），若上述過程所經(jīng)歷的時間為0.5s，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為2.0V，則穿過線圈的磁通量變化了______Wb．【答案】①.變大②.逆時針③.1【解析】【詳解】勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈與磁場垂直時，磁通量Φ=BS，面積變大，故磁通量變大；根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：，故△Φ=nE?△t=1×2×0.5=1Wb．16.（1）某實驗小組使用多用電表測量電學(xué)中的物理量。①甲同學(xué)用實驗室的多用電表進(jìn)行某次測量時，指針在表盤的位置如圖所示。若所選擋位為直流50mA擋，則示數(shù)為______mA；若所選擋位為“×10Ω”擋，則示數(shù)為______Ω。②乙同學(xué)用該表正確測量了一個約150Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約20Ω的電阻。在測量這個電阻之前，請選擇以下必須的操作步驟，其合理的順序是______（填字母代號）。A將紅表筆和黑表筆短接B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100Ω”擋C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1Ω”擋D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點（2）在測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，有電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.70Ω）；滑動變阻器R（10Ω，2A）。為了更準(zhǔn)確地測出電源電動勢和內(nèi)阻設(shè)計了如圖所示的電路圖。①在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖所示的U-I圖線，由圖可得該電源電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②一位同學(xué)對以上實驗進(jìn)行了誤差分析。其中正確是______。A.實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電壓表的分流作用B.實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電流表的分壓作用C.實驗測出的電動勢小于真實值D.實驗測出的內(nèi)阻大于真實值【答案】①.24.0②.160③.CAD④.1.5⑤.1.0⑥.AC##CA【解析】【詳解】（1）①[1][2]根據(jù)多用電表讀數(shù)規(guī)則，若所選擋位為直流50mA擋，則示數(shù)為。若所選擋位為“×10Ω”擋，則示數(shù)為②[3]乙同學(xué)用歐姆表正確測量了一個約150Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約20Ω的電阻，待測電阻變小需要換到“×1”擋，然后將紅表筆和黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點，故合理的順序是CAD。（2）①[4][5]根據(jù)閉合電路歐姆定律及其圖像含義可知電源電動勢為圖線的縱軸截距電源內(nèi)阻為圖線的斜率②[6]AB．由題中所給電路圖可知，相對于電源來說電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，流過電源的電流大于電流表示數(shù)，電壓表分流造成了系統(tǒng)誤差，故A正確，B錯誤；CD．相對于電源來說，電流表采用外接法，由于電壓表分流作用，電流測量值小于真實值，當(dāng)外電路短路時，電流測量值等于真實值，電源的U-I圖象如圖所示由圖象可知，電動勢的測量值小于真實值，電源內(nèi)阻的測量值小于真實值，故C正確，D錯誤。故選AC。17.小印同學(xué)欲用伏安法測定一段阻值約為左右的金屬導(dǎo)線的電阻率，步驟如下：（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲，由圖可知其長度為___________。（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙，由圖可知其直徑為___________。（3）現(xiàn)用伏安法較準(zhǔn)確的測量這個金屬導(dǎo)線的電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)備有以下器材：A．電池組（，內(nèi)阻）B．電流表（，內(nèi)阻約）C．電流表（，內(nèi)阻約）D．電壓表（，內(nèi)阻）E．電壓表（，內(nèi)阻）F．滑動變阻器（0~20，額定電流）G．滑動變阻器（，額定電流）H．開關(guān)、導(dǎo)線①上述器材中電壓表和電流表應(yīng)選用的是___________；（填寫各器材的字母代號）②實驗電路應(yīng)該采用電流表___________接法；（填“內(nèi)”或“外”）為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在范圍內(nèi)改變，滑動變阻器采用的方法是___________式（填“分壓”或“限流”）；③在虛線框里畫出測電阻的電路圖______?！敬鸢浮竣?②.③.DC##CD④.外⑤.分壓⑥.【解析】【詳解】（1）[1]游標(biāo)卡尺讀數(shù)為（2）[2]螺旋測微器讀數(shù)為（3）①[3]電源電動勢為3V，因此電壓表選D，所以電路最大電流約為故電流表應(yīng)選C。②[4]待測電阻阻值約為，電流表內(nèi)阻約為0.125A，電壓表內(nèi)阻約為，相對來說，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測定值阻值，因此電流表應(yīng)采用外接法。[5]為了使電流能從0開始變化，所以滑動變阻器采用分壓式接法。③[6]由上述分析可知，電路圖如下三、計算題（共24分。其中第18題12分，第19題12分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和必要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。