河南省新鄉(xiāng)市長垣市2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（解析版）

高中聯(lián)考精品試卷PAGEPAGE12022~2023學(xué)年新鄉(xiāng)高二期末（上）測試物理考生注意：1.本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共110分?？荚嚂r間90分鐘。2.請將各題〖答案〗填寫在答題卡上。3.本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第三冊，選擇性必修第二冊第一章至第三章。第Ⅰ卷（選擇題共60分）一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.對宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀的研究被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時代的起點(diǎn)。關(guān)于黑體輻射，下列說法正確的是A.溫度低于0℃的物體不會輻射電磁波B.黑體不會輻射電磁波C.愛因斯坦提出的能量子假說，能夠很好地解釋黑體輻射規(guī)律D.黑體輻射的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍2.生產(chǎn)生活中需要用到大量銅芯線，其中一種雙芯銅芯線的結(jié)構(gòu)如圖所示，和為兩根相互平行的銅芯線，、兩點(diǎn)位于兩銅芯線所在的平面內(nèi)，、兩點(diǎn)到銅芯線的距離相等，點(diǎn)到兩銅芯線的距離相等，當(dāng)流過兩根銅芯線的電流大小相同、方向相反時，下列說法正確的是A.點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.點(diǎn)的磁場方向垂直紙面向外C.和兩銅芯線間的安培力互相排斥D.若流過的電流大于流過的電流，則受到的安培力大于受到的安培力3.小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場。線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向以恒定的角速度勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是A.圖示位置的線圈位于中性面B.線圈經(jīng)過圖示位置時磁通量的變化率最大C.線圈每經(jīng)過圖示位置，交變電流的方向就會發(fā)生改變D.若線圈轉(zhuǎn)動的角速度增大一倍，則感應(yīng)電動勢的有效值變?yōu)樵瓉淼谋?.如圖甲所示，正方形導(dǎo)線框固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，初始時刻磁場方向垂直紙面向里，且規(guī)定垂直紙面向里為正方向，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，已知導(dǎo)線框的邊長為，總電阻為，下列說法正確的是A.時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向始終為B.時間內(nèi)，導(dǎo)線框始終有擴(kuò)張的趨勢C.時間內(nèi)，邊受到的安培力大小為D.時間內(nèi)，通過導(dǎo)線框的電荷量為5.通過某用電器的電流和時間的關(guān)系圖像如圖所示（前半個周期為正弦波形的），則該交變電流的有效值為A. B. C. D.6.如圖所示，條形磁鐵固定在水平桌面上，以條形磁鐵的右端點(diǎn)為原點(diǎn)，中軸線為軸建立一維坐標(biāo)系。將一個靈敏的小磁針放置在軸上不同的位置，小磁針穩(wěn)定后磁北極與軸之間的夾角記為，實(shí)驗(yàn)測得與之間的關(guān)系如圖乙所示，已知該處的地磁場的方向水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，下列說法正確的是A條形磁鐵的右端為S極B.條形磁鐵在處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.條形磁鐵在處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.越大，條形磁鐵在該處產(chǎn)生的磁場方向與地磁場方向的夾角越小7.如圖所示，一電荷均勻分布的帶正電的圓環(huán)，其半徑為，在垂直于圓環(huán)且過圓心的軸線上有、兩個點(diǎn)，。、兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為A. B. C.D.8.如圖所示，半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，甲、乙兩個帶電粒子先后以相同的速度沿磁場區(qū)域的直徑方向從點(diǎn)射入磁場，從射入磁場到射出磁場，甲粒子的速度方向偏轉(zhuǎn)了60°角，乙粒子的速度方向偏轉(zhuǎn)了120°角，兩粒子的重力均忽略不計，下列說法正確的是A.甲粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑為B.甲、乙兩粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑之比為2:1C.甲、乙兩粒子的比荷之比為3:1D.甲、乙兩粒子在磁場中運(yùn)動的時間之比為3:29.有研究表明，當(dāng)興奮情緒傳播時，在人體的體表可以測出與之對應(yīng)的電勢變化。某一瞬間人體表面的電勢分布圖如圖所示，圖中實(shí)線為等差等勢面，標(biāo)在等勢面上的數(shù)值分別表示該等勢面的電勢，、、、為等勢面上的點(diǎn)，、為兩電荷連線上對稱的兩點(diǎn)，、為兩電荷連線中垂線上對稱的兩點(diǎn)。該電場可等效為兩等最異種電荷產(chǎn)生的電場、下列說法正確的是A.、兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.點(diǎn)的電勢大于點(diǎn)的電勢C.將帶正電的試探電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，其電勢能增加D.負(fù)電荷在點(diǎn)的電勢能小于在點(diǎn)的電勢能10.如圖所示，點(diǎn)為固定在豎直平面內(nèi)光滑絕緣的圓弧軌道的最低點(diǎn)，、兩點(diǎn)位于同一高度，勻強(qiáng)磁場方向與軌道平面垂直。將一個帶正電的小球（視為點(diǎn)電荷）自點(diǎn)由靜止釋放后，小球在軌道上、間做往復(fù)運(yùn)動。下列說法正確的是A.小球每次經(jīng)過點(diǎn)時的速度均相同B.小球向右經(jīng)過點(diǎn)和向左經(jīng)過點(diǎn)時的向心加速度相同C.小球每次經(jīng)過點(diǎn)時對軌道的壓力均相等D.小球由點(diǎn)到點(diǎn)所用的時間等于由點(diǎn)到點(diǎn)所用的時間11.如圖所示，兩塊較大的平行金屬板、水平放置并與電源相連，兩板間的距離為，電源的電動勢為。開關(guān)S閉合后，一質(zhì)量為、電荷量為的帶電油滴恰好靜止在兩板間的點(diǎn)，現(xiàn)將板向上平移一小段距離。重力加速度大小為。下列說法正確的是A.板平移后，點(diǎn)的電勢變大B.板平移后，帶電油滴在點(diǎn)的電勢能變小C.帶電油滴的比荷D.板平移后，油滴的加速度大小為12.如圖所示，一對間距為、導(dǎo)電性良好且電阻不計的光滑平行導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌與水平面的夾角為。導(dǎo)軌中段正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場。長度均為的金屬棒和靜止放在導(dǎo)軌上，距磁場上邊界的距離為。某時刻同時由靜止釋放和，進(jìn)入磁場后恰好做勻速運(yùn)動；到達(dá)磁場下邊界時，正好進(jìn)入磁場，并勻速穿過磁場。運(yùn)動過程中兩棒始終保持平行，兩金屬棒的阻值相等且始終與導(dǎo)軌之間接觸良好，導(dǎo)軌足夠長，下列說法正確的是A.、通過磁場區(qū)域的時間之比為1:2 B.、的質(zhì)量之比為1:2C.、中產(chǎn)生的熱量之比為1:1 D.、不能發(fā)生碰撞第Ⅱ卷（非選擇題共50分）二、非選擇題：共5小題，共50分。把〖答案〗填在答題卡中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)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。13.（6分）“后浪”學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)小組在“研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通最變化快慢的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用螺旋測微器測量擋光片的寬度時，測得的示數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度___________mm。（2）在實(shí)驗(yàn)中，讓小車以不同的速度靠近螺線管，記錄光電門的擋光時間內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值，改變速度多次實(shí)驗(yàn)，得到多組數(shù)據(jù)。在小車以不同的速度靠近螺線管的過程中，時間內(nèi)不變的量是__________。A.磁通量 B.磁通量的變化量 C.磁通量的變化率（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出圖像，發(fā)現(xiàn)該圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：________________________________________________。14.（8分）小李同學(xué)想要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，他設(shè)計的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示，使用的實(shí)驗(yàn)器材有：電壓表eq\o\ac(○,V)（量程為3V、內(nèi)阻約為）；電流表eq\o\ac(○,G)（量程為3mA、內(nèi)阻）；滑動變阻器（阻值變化范圍為，允許通過的最大電流為2A）；定值電阻；開關(guān)S和導(dǎo)線若干。（1）該同學(xué)正確連接電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量了多組數(shù)據(jù)，以電流表eq\o\ac(○,G)的示數(shù)為橫軸，以電壓表eq\o\ac(○,V)的示數(shù)為縱軸，繪出了如圖乙所示的圖像，根據(jù)圖像可求出干電池的電動勢____________V，內(nèi)阻__________。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）（2）考慮到該實(shí)驗(yàn)中使用的電壓表和電流表均不是理想電表，則該同學(xué)測得的電動勢_____________，測得的內(nèi)阻___________。（均填“偏大”、“偏小”或“無系統(tǒng)誤差”）15.（10分）為特種設(shè)備設(shè)計的供電系統(tǒng)以及輸電電路如圖所示，發(fā)電機(jī)的矩形線框處于水平向右的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，線框面積、匝數(shù)，繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動。線框輸出端通過電刷、與升壓變壓器的原線圈相連，降壓變壓器的副線圈接入特種設(shè)備，兩變壓器間的輸電線等效電阻，已知特種設(shè)備的工作電壓，消耗的功率，兩變壓器均為理想變壓器，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，線框電阻不計，取。（1）若線框以50r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，求圖中電壓表（視為理想電表）的示數(shù)；（2）若圖中電壓表的示數(shù)，求升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比。16.（12分）如圖所示，足夠長的光滑絕緣斜面的傾角，空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，磁場Ⅰ下邊界與磁場Ⅱ上邊界的距離。一邊長、質(zhì)量、電阻的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端，導(dǎo)線框的下邊距磁場Ⅰ上邊界的距離，將導(dǎo)線框由靜止釋放，導(dǎo)線框勻速穿過每個磁場區(qū)域。取重力加速度大小，，，求：（1）磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、；（2）整個過程中導(dǎo)線框產(chǎn)生的焦耳熱。17.（14分）如圖所示，在第二象限內(nèi)有一拋物線的邊界，其方程為，在拋物線的上方存在一豎直向下的勻強(qiáng)電場（大小未知）。在拋物線每個位置上連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為、電荷量為的粒子，粒子以大小為的初速度水平向右射入電場。第四象限內(nèi)有一邊長為、其中兩條邊分別與軸和軸重合的正方形邊界，邊界內(nèi)存在垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，為與軸平行的正方形下邊界。觀察發(fā)現(xiàn)所有粒子均能到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)，且均從點(diǎn)離開磁場，不計粒子所受重力和粒子之間的相互作用力，求：（1）電場強(qiáng)度的大??；（2）正方形勻強(qiáng)磁場的邊長；（3）粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間。▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁1.D〖解析〗一切物體都會輻射電磁波，選項(xiàng)A、B均錯誤；普朗克在研究黑體輻射時最早提出了能量子假說，能夠很好地解釋黑體輻射規(guī)律，他認(rèn)為黑體輻射的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，選項(xiàng)C錯誤、D正確。2.C〖解析〗根據(jù)安培定則可知，和中的電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向均垂直紙面向外，則點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)安培定則可知，中的電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，中的電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，而點(diǎn)到的距離小于到的距離，則點(diǎn)的磁場方向垂直紙面向里，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)安培定則和左手定則可知，兩根互相平行的通電長直銅芯線通有異向電流時，兩銅芯線間的安培力相互排斥，選項(xiàng)C正確；根據(jù)牛頓第三定律可知，和間的安培力是一對相互作用力，總是大小相等，選項(xiàng)D錯誤。3.B〖解析〗穿過線圈的磁通量最大時，線圈所在的平面為中性面，圖示位置穿過線圈的磁通量為0，穿過線圈的磁通量變化率最大，線圈經(jīng)過中性面時，電流方向會發(fā)生改變，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C均錯誤；由知，若線圈轉(zhuǎn)動的角速度增大一倍，則感應(yīng)電動勢的有效值變?yōu)樵瓉淼?倍，選項(xiàng)D錯誤。4.A〖解析〗時間內(nèi)，導(dǎo)線框中的磁通量先垂直紙面向里減小，后垂直紙面向外增大，根據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線框先有擴(kuò)張后有縮小的趨勢，結(jié)合安培定則可知，導(dǎo)線框中電流的方向始終為，選項(xiàng)A正確、B錯誤；時間內(nèi)，穿過導(dǎo)線框的磁通量變化率不變，即感應(yīng)電流大小不變，由于勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度先變小后變大，因此邊受到的安培力先變小后變大，選項(xiàng)C錯誤；時間內(nèi)，通過導(dǎo)線框的電荷量，選項(xiàng)D錯誤。5.C〖解析〗設(shè)電流的有效值為，根據(jù)有效值定義有，解得，選項(xiàng)C正確。6.B〖解析〗根據(jù)題意可知，當(dāng)趨向無窮大時，小磁針?biāo)傅姆较驗(yàn)榈卮艌龅姆较?，由題圖可知，趨向無窮大時，趨向于1，則趨向90°，即小磁針的方向與軸的方向垂直，所以軸的方向向東，當(dāng)非常小時，小磁針的N極沿軸正方向，即條形磁鐵的右端為N極，選項(xiàng)A、D均錯誤；根據(jù)題圖乙可知，處，即，設(shè)條形磁鐵在處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，則，即，選項(xiàng)B正確、C錯誤。7.B〖解析〗設(shè)圓環(huán)的電荷量為，將圓環(huán)分成等分，則每個等分的電荷量，每個等分可看成點(diǎn)電荷，每個點(diǎn)電荷在點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小，該電場方向與的夾角為30°，根據(jù)電場的疊加原理知，點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小，同理可得，點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小，則，選項(xiàng)B正確。8.D〖解析〗根據(jù)題意作出粒子運(yùn)動的軌跡如圖所示，粒子從磁場中射出時速度方向改變了角，所以粒子做圓周運(yùn)動的圓心角為，根據(jù)幾何關(guān)系有，則甲粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑為，甲、乙兩粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑之比為3:1，選項(xiàng)A、B均錯誤；帶電粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力，有，則粒子在磁場中運(yùn)動時的軌跡半徑，則甲、乙兩粒子的比荷之比為1:3，選項(xiàng)C錯誤；粒子在磁場中運(yùn)動的時間，則甲、乙兩粒子在磁場中運(yùn)動的時間之比為3:2，選項(xiàng)D正確。9.AC〖解析〗該電勢分布圖可等效為等量異種電荷產(chǎn)生的，、為兩電荷連線上對稱的兩點(diǎn)，所以、兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小、方向相同，選項(xiàng)A正確；、兩點(diǎn)在等量異種電荷連線的中垂線上，該中垂線為一等勢線，則點(diǎn)的電勢等于點(diǎn)的電勢，選項(xiàng)B錯誤；正電荷在電勢高的地方電勢能大，所以將帶正電的試探電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，其電勢能增加，選項(xiàng)C正確；負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大，所以負(fù)電荷在點(diǎn)的電勢能大于在點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng)D錯誤。10.BD〖解析〗小球在運(yùn)動過程中，只有重力做功，其所受彈力和洛倫茲力均不做功，小球的機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，小球每次經(jīng)過最低點(diǎn)時，速度大小總相等，但方向相反，小球向右經(jīng)過點(diǎn)和向左經(jīng)過點(diǎn)時的向心加速度的大小和方向均相同，選項(xiàng)A錯誤、B正確；對小球受力分析可知，小球向右經(jīng)過點(diǎn)時軌道對其的支持力小于其向左經(jīng)過點(diǎn)時軌道對其的支持力，結(jié)合牛頓第三定律可知選項(xiàng)C錯誤；由于洛倫茲力的方向總與速度方向垂直，因此只有重力做功對小球的速度大小有影響，小球無論從哪邊滾下，時間都是一樣的，選項(xiàng)D正確。11.AD〖解析〗開關(guān)S閉合后，兩板間的電壓為，將板向上平移一小段距離，兩板的間距變大，兩板間的電場強(qiáng)度減小，因?yàn)橄聵O板接地，電勢為0，點(diǎn)的電勢，所以點(diǎn)的電勢變大，選項(xiàng)A正確；對油滴受力分析可知，油滴帶正電，且，則，選項(xiàng)C錯誤；由于板平移后，點(diǎn)的電勢變大，因此帶電油滴在點(diǎn)的電勢能變大，選項(xiàng)B錯誤；板平移后，油滴向下做加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律得，即油滴的加速度大小為，選項(xiàng)D正確。12.BC〖解析〗根據(jù)牛頓第二定律可知，和進(jìn)入磁場前的加速度均為（為重力加速度大?。?，設(shè)經(jīng)過時間進(jìn)入磁場，則有，設(shè)勻速穿過磁場的時間為，則有，故，某時刻同時由靜止釋放和，到達(dá)磁場下邊界時，正好進(jìn)入磁場，則剛進(jìn)入磁場時的速度大小為，所以和進(jìn)入磁場瞬間的速度大小之比為1:2，則、通過磁場區(qū)域的時間之比為2:1，選項(xiàng)A錯誤；設(shè)兩棒的電阻為，對勻速通過磁場受力分析有，即，同理有，所以、的質(zhì)量之比為1：2，選項(xiàng)B正確；和的電阻相等，根據(jù)可知、中產(chǎn)生的焦耳熱之比為1：1，選項(xiàng)C正確；設(shè)勻速穿過磁場的時間為，則有，即，則在勻速穿出磁場時的速度大小為，的速度仍然大于的速度，兩者的加速度相等，導(dǎo)軌足夠長，故、一定能發(fā)生碰撞，選項(xiàng)D錯誤。13.（1）4.800（4.798~4.802均正確）（2分）（2）B（2分）（3）感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比（2分）（其他說法合理即給分）〖解析〗（1）螺旋測微器固定刻度為4.5mm，可動刻度為，所以擋光片的寬度。（2）在擋光片每次經(jīng)過光電門的過程中，磁鐵與螺線管之間相對位置的改變量都一樣，穿過螺線管磁通量的變化量都相同，選項(xiàng)B正確。（3）根據(jù)作出的圖像可以得出的結(jié)論是：感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比。（或在磁通量變化量相同的情況下，感應(yīng)電動勢與時間成反比。）14.（1）1.48（2分）0.34（2分）（2）無系統(tǒng)誤差（2分）無系統(tǒng)誤差（2分）〖解析〗（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律，結(jié)合電表改裝，可得，通過整理可得與的函數(shù)