浙江省溫州市2023-2024學年高二上學期1月期末考試物理試題

2023學年第一學期溫州市高二期末教學質量統(tǒng)一檢測物理試題（A卷）考生須知：1．本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共6頁，滿分100分，考試時間90分鐘。2．考生答題前，務必將自己的姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題卷上。3．選擇題的答案須用2B鉛筆將答題卷上對應題目的答案標號涂黑，如要改動，須將原填涂處用橡皮擦凈。4．非選擇題的答案須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題卷上相應區(qū)域內(nèi)，作圖時可先使用2B鉛筆，確定后須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑，答案寫在本試題卷上無效。5．可能用到的相關公式或參數(shù)：重力加速度g取。選擇題部分一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列物理量屬于矢量的是（）A.磁感應強度 B.電勢 C.電流 D.磁通量【答案】A【解析】【詳解】磁感應強度屬于矢量；電勢、電流和磁通量均屬于標量。故選A。2.下列說法正確的是（）A.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應 B.安培提出了分子電流假說C.愛因斯坦提出了能量子假說 D.赫茲建立了經(jīng)典電磁場理論【答案】B【解析】【詳解】A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁場效應。故A錯誤；B．安培提出了分子電流假說，很好的解釋了軟鐵磁化現(xiàn)象，故B正確；C．普朗克提出了能量子假說，故C錯誤；D．麥克斯韋提出了電磁場理論，故D錯誤。故選B。3.下列說法正確的是（）A.避雷針工作原理是靜電屏蔽B.金屬探測儀的工作原理是靜電感應C.雷達是用X光來測定物體位置的設備D.電磁波的傳播不需要介質，可以在真空中傳播【答案】D【解析】【詳解】A．避雷針的工作原理是尖端放電，故A錯誤；B．金屬探測儀工作原理是電磁感應，故B錯誤；C．雷達是用無線電波來測定物體位置的設備，故C錯誤；D．電磁波的傳播不需要介質，可以在真空中傳播，故D正確。故選D。4.如圖所示，在一平面內(nèi)有兩條垂直交叉、相互絕緣的無限長直導線，流過每一條導線的電流均為I。已知一根無限長直導線通過電流I時，在距離導線d處所產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為，則圖中與導線距離均為d的M、N兩點處的磁感應強度大小分別為（）A.、0 B.、 C.0、 D.、【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)安培定則可知，兩直線電流在M點處的磁場方向分別為向里和向外，則M點處的磁感應強度大小為0；兩直線電流在N點處的磁場方向均向里，則N點處的磁感應強度大小為。故選C。5.下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是（）A.圖甲中轉動蹄形磁體時，靜止的鋁框（可繞軸自由轉動）會隨磁體同向轉動B.圖乙中蹄形磁體靠近自由轉動的銅盤時，銅盤轉速不變C.圖丙中磁電式電流表中鋁框骨架若用質量相等的塑料框替代效果相同D.圖丁中磁體從內(nèi)壁光滑閉合豎直鋁管的上端靜止釋放，磁體做自由落體運動【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)電磁驅動原理，圖中當手搖動柄使得蹄形磁鐵轉動，則鋁框會同向轉動，且比磁體轉動的慢，故A正確；B．轉動銅盤時，導致銅盤切割磁感線，從而產(chǎn)生感應電流，出現(xiàn)安培力，由楞次定律可知，產(chǎn)生安培力導致銅盤轉動受到阻礙；則B錯誤；C．磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，鋁框中產(chǎn)生感應電流，使線框盡快停止擺動，起到電磁阻尼的作用，若用質量相等的塑料框不會產(chǎn)生感應電流，因此不會產(chǎn)生阻礙效果，C錯誤；D．磁體在鋁管中下落時，鋁管產(chǎn)生渦流，對小圓柱產(chǎn)生向上的阻力，所以磁體不是做自由落體運動，D錯誤。故選A。6.一小量程電流表G，滿偏電流為，內(nèi)阻為。將它改裝成0~1mA、0~10mA的兩量程電流表，電路如圖所示。下列說法正確的是（）A.與串聯(lián)后的總電阻大于B.開關S接b時的量程為0~1mAC.測出的電流為時，流過G表的電流為D.將圖中與的位置互換，兩量程都會發(fā)生變化【答案】B【解析】【詳解】AB．與串聯(lián)后應該裝成小量程的電流表，電流表G與與串聯(lián)部分并聯(lián)，與串聯(lián)部分所分的電流為，根據(jù)并聯(lián)電路電阻越大分得電流越小可知與串聯(lián)后的總電阻小于，故A錯誤，B正確；C．測出的電流為時該電流表的量程應為0~1mA，所以流過G表的電流為，即，故C錯誤；D．將圖中與的位置互換時接a的電流表的量程會發(fā)生變化，接b的電流表的量程不會發(fā)生變化，故D錯誤。故選B。7.回旋加速器結構示意圖如圖所示，兩個D形盒分別和一高頻交流電源兩極相接，兩盒放在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面。A處有一初速為零的帶電粒子，不計粒子的重力和通過盒縫的時間，下列說法正確的是（）A.電場和磁場都能加速帶電粒子B.粒子在磁場中做圓周運動的圓心保持不變C.僅增大加速電壓，粒子在加速器中的運動總時間不變D.僅增大加速電壓，粒子離開加速器時獲得動能不變【答案】D【解析】【詳解】A．電場加速粒子。粒子在磁場中做勻速圓周勻速。洛倫茲力提供向心力，不做功。故A錯誤；B．粒子在磁場中做圓周運動的圓心不斷改變，故B錯誤；CD．設回旋加速器的半徑為R，則粒子射出時有解得故有半徑越大、磁感應強度越大，動能越大，加速電壓與動能無關。帶電粒子在加速器中加速的次數(shù)為每加速一次，在磁場中運動半周，周期為所以運動時間為增大加速電壓，運動時間減少。故C錯誤，D正確。故選D。8.如圖所示，某個小水電站發(fā)電機的輸出功率為100kW，發(fā)電機的輸出電壓為250V，用匝數(shù)比的升壓變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線的總電阻為8Ω，用戶端再用降壓變壓器把電壓降為220V，假設兩個變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（）A.輸電線路上通過的電流為400AB.降壓變壓器原線圈兩端的電壓為3800VC.用戶得到的功率為90kWD.降壓變壓器匝數(shù)比【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可得，發(fā)電回路中的電流為根據(jù)原副線圈電流與匝數(shù)的關系可得輸電線路上通過的電流為故A錯誤；B．輸電回路中有聯(lián)立解得降壓變壓器原線圈兩端電壓為故B正確；C．用戶得到的功率為故C錯誤；D．降壓變壓器的匝數(shù)比為故D錯誤。故選B。9.如圖所示為兩個點電荷的電場線分布，O點為兩點電荷連線的中點，以O為圓心的虛線圓與電場線交于點a、b、c、d，其中a、b兩點關于兩點電荷所在的直線對稱，下列說法正確的是（）A.兩點電荷的電荷量相等B.a、b兩點的電場強度相同C.b點的電勢高于c點的電勢D.同一試探電荷在c、d兩點的電勢能相同【答案】C【解析】【詳解】A．中垂線的場強方向斜向右上方，所以兩點電荷的電荷量不相等，正電電荷的電量大。故A錯誤；B．a(chǎn)、b兩點距正電荷的距離相等，所以兩點的電場強度的大小相等，但是方向不同，故B錯誤；C．順著電場線電勢逐漸降低，所以b點的電勢高于c點的電勢，故C正確；D．分析可知d點的電勢高于c點的電勢，同一試探電荷在c、d兩點的電勢能不相同，故D錯誤。故選C。10.如圖所示，是由六段長度均為L的相同電阻絲構成的正六邊形線框，虛線fb上方、下方分別存在垂直紙面向里、向外的勻強磁場，磁感應強度大小分別為2B、B。線框上e、c兩點分別與電源正負極連接，導線受到的安培力為F，則線框受到的安培力大小為（）A.0 B.F C.2F D.4F【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)并聯(lián)關系可知，通過電流是通過電流的兩倍，由于邊與受到的安培力相互抵消，則部分受到的安培力方向向上，大小為部分受到的安培力方向向下，大小為可知線框受到的安培力大小為0。故選A。11.如圖所示，厚度為h、寬度為d的導體板放在勻強磁場中，當導體板通過一定電流I且電流與磁場方向垂直時，在導體板的上表面A和下表面之間會產(chǎn)生一定的電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應。若圖中的電流I是電子定向運動產(chǎn)生的恒定電流，則（）A.與導體板的厚度h有關B.與導體板的寬度d有關C.導體板上表面A的電勢比下表面高D.若磁場和電流均反向，導體板上表面A的電勢比下表面高【答案】B【解析】【詳解】AB．當電場力與洛倫茲力平衡時，則有得導體中通過的電流為由得與導體板厚度h無關，與導體板的寬度d有關，故A錯誤，B正確；C．電子定向移動中受洛倫茲力向上，導體上表面帶上負電，而下表面帶正電，所以導體上表面比下表面電勢低，故C錯誤；B．磁場和電流均反向，根據(jù)左手定則可得洛倫茲力方向不變，上表面電勢低與下表面，D錯誤；故選B。12.如圖所示，一光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直面內(nèi)，可視為點電荷的三個帶電球a、b、c套在圓環(huán)上，穩(wěn)定時c球位于圓環(huán)最低點，a和c兩球的連線、b和c兩球的連線與豎直方向夾角分別為、，下列說法正確的是（）A.a、b兩球帶異種電荷 B.a、b兩球對c球的靜電力相等C.a球的電荷量大于b球的電荷量 D.a、b兩球的質量之比為【答案】C【解析】【詳解】A．對球a受力分析，受重力，b、c兩球的庫侖力和圓環(huán)的支持力，由幾何關系可知，ab的連線經(jīng)圓心，即ab是直徑，由共點力的平衡條件可知，若c對a是斥力，b對a是引力，a可以處于平衡狀態(tài)，即a和c是同性，a和b是異性，b和c是異性；對b受力分析，a和c對b都是引力，則b受力不平衡，因此a、b兩球帶同種電荷，b和c帶同種電荷，A錯誤；BC．對球c受力分析，受重力，圓環(huán)的支持力，a、b兩球對c球的靜電力，若a、b兩球對c球的靜電力相等，由于這兩個力與水平方向的夾角不相等，可知這兩力在水平方向的分力不平衡，則c球不處于平衡狀態(tài)。若使c球在水平方向的分力平衡，由于ac連線與水平方向夾角大于bc連線與水平方向夾角，且a到c距離大于b到c距離，所以a球的電荷量要大于b球的電荷量，B錯誤，C正確；D．由于帶電球a、b、c所帶的電荷量未知，因此三球之間的庫侖力的大小不能確定，圓環(huán)對球支持力的大小和方向不能確定，可知a球的質量與b球的質量關系不能確定，D錯誤。故選C。13.我國是最大的光伏產(chǎn)品制造國，2023年全國太陽能發(fā)電裝機規(guī)模已超億千瓦。如圖是某中學屋頂?shù)奶柲茈姵匕?，總面積約為。已知太陽輻射的總功率約為，太陽到地球的距離約為，太陽光傳播到達地面的過程中約有50%的能量損耗，太陽能電池板接收到的太陽能轉化為電能的轉化效率約為15%，每天的日照效果相當于太陽直射電池板4h，則該中學太陽能電池板一年的發(fā)電量約為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】太陽的總功率分布在半徑是的球面上，則單位面積上的功率太陽能電池板接收到的太陽能轉化為電能的功率每天的日照效果相當于太陽直射電池板4h，太陽能電池板一年的發(fā)電量約為故選B。二、選擇題II（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個符合題目要求，全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）14.在超聲波懸浮儀中，由LC振蕩電路產(chǎn)生高頻電信號，通過壓電陶瓷轉換成同頻率的超聲波，利用超聲波最終實現(xiàn)小水珠的懸浮。若LC振蕩電路某時刻線圈中的磁場及電容器兩極板所帶的電荷如圖所示，下列說法正確的是（）A.此時電容器的電壓正在增大B.此時電場能正向磁場能轉化C.在線圈中插入鐵芯，LC振蕩電路的頻率減小D.增大平行板電容器極板間的距離，LC振蕩電路的頻率減小【答案】BC【解析】【詳解】AB．由圖可知，此時電流方向由上極板流向下極板，則此時電容器正在放電，電容器的電壓正在減小，電場能正向磁場能轉化，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)在線圈中插入鐵芯，則L增大。LC振蕩電路的頻率減小，故C正確；D．根據(jù)，增大平行板電容器極板間的距離，則電容減小，LC振蕩電路的頻率增大，故D錯誤。故選BC。15.某發(fā)電機的示意圖如圖所示，矩形金屬線框在磁感應強度為B的勻強磁場中以恒定角速度繞軸轉動，線框通過電刷與阻值為R的電阻相連，線框的匝數(shù)為N，面積為S、電阻為r，其余電阻不計。以線框在圖示位置時刻為計時起點，則線框轉動一周的過程中（）A.線框在圖示位置時磁通量最大B.線框在圖示位置時電動勢最大C.電阻兩端電壓的瞬時值D.交流電流表的讀數(shù)為【答案】BD【解析】【詳解】A.線框在圖示位置時磁通量最小，為0，故A錯誤；B.線框在圖示位置時垂直切割磁感線，電動勢最大，故B正確；C.線框產(chǎn)生的瞬時感應電動勢表達式為由于線圈有內(nèi)阻，設為r，所以電阻兩端電壓的瞬時值故C錯誤；D.交流電流表的讀數(shù)為有效值，為故D正確。故選BD。非選擇題部分三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.小明同學因家里裝修購買了一批銅芯電線，他設計實驗測量銅芯電線的電阻率。（1）打開一捆新拆包的電線，其長度為，，剝開電線兩端的絕緣層，用20分度的游標卡尺測量銅芯的直徑，示數(shù)如圖1所示，其讀數(shù)為________mm。（2）先用多用電表粗測電線的電阻，將多用電表選擇開關旋轉到“”位置，歐姆調(diào)零后進行測量，發(fā)現(xiàn)指針偏轉過大，應將選擇開關旋到________（選填“”、“”或“”）位置，重新歐姆調(diào)零再進行測量，指針位置如圖2所示，讀數(shù)為________。（3）再用伏安法精確地測量電阻，要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，選用的實驗儀器有：電池組（電動勢3V）、電流表（）、電壓表（0~3V~15V）、滑動變阻器R（）、開關、導線若干。部分連線如圖3所示，導線①應連接到接線柱________（選填“a”或“b”），還需要用導線將接線柱f與________接線柱連接（選填“c”、“d”或“e”）。（4）該同學利用以上器材正確連線后進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)并做出圖像如圖4所示。記圖像的斜率為k，則電阻率________（用L、k、d表示），代入數(shù)據(jù)得________（計算結果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?1.10②.③.####④.⑤.⑥.⑦.####【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)原理可知其讀數(shù)為（2）[2]歐姆表指針偏轉過大，說明所選倍率太大，應選倍率。[3]圖2所示，讀數(shù)為（3）[4][5]為了測量準確，該實驗中采用電流表的外接法，滑動變阻器應采用分壓式接法，故①應連接到接線柱b，導線將接線柱f與e接線柱接通。（4）[6]UI圖像的斜率為導體的電阻，即根據(jù)電阻定律可知解得[7]代入數(shù)據(jù)得17.熱敏電阻的阻值隨溫度的變化非常明顯，利用這一特性制成的接觸式溫度傳感器有較高的溫度測量精度。某熱敏電阻R的阻值隨溫度變化的關系圖像如圖1所示。若用該熱敏電阻按圖2電路連接，溫度越高時，熱敏電阻的阻值越________（選填“大”或“小”），電壓表示數(shù)越________（選填“大”或“小”）；將電壓表替換成內(nèi)阻很大的報警裝置（當電壓大于等于2V時發(fā)出警報），若電源電動勢為3V且電源內(nèi)阻不計，設置該裝置在溫度大于等于時發(fā)出警報，可調(diào)電阻阻值應調(diào)為________（保留兩位有效數(shù)字）。【答案】①.?、?大③.20【解析】【詳解】[1][2]由圖1可知溫度越高時，熱敏電阻的阻值越?。粍t電路中電流越大，電阻兩端電壓越大，電壓表示數(shù)變大；[3]當電壓大于等于2V時發(fā)出警報，且該裝置在溫度大于等于時發(fā)出警報，由圖可知溫度等于時，熱敏電阻為10，電源電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知解得18.下列說法正確的是（）A.“電池電動勢和內(nèi)阻的測量”實驗中每次記錄完數(shù)據(jù)后應及時斷開開關B.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系”實驗可用直流電壓表測量線圈兩端電壓C.“練習使用多用電表”實驗中多用電表使用完畢時，應該把選擇開關旋轉到歐姆擋D.“探究影響感應電流方向的因素”實驗需要確定電流表指針偏轉方向和電流方向的關系【答案】AD【解析】【詳解】A．“電池電動勢和內(nèi)阻的測量”實驗中每次記錄完數(shù)據(jù)后應及時斷開開關，故A正確；B．“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系”實驗不可用直流電壓表測量線圈兩端電壓，故B錯誤；C．“練習使用多用電表”實驗中多用電表使用完畢時，應該把選擇開關旋轉到OFF擋位或交流電壓最大值擋位，故C錯誤；D．“探究影響感應電流方向的因素”實驗需要確定電流表指針偏轉方向和電流方向的關系，故D正確。故選AD。19.如圖所示，寬為的平行光滑金屬導軌所在平面與水平面的夾角，導軌的一端與電動勢和內(nèi)阻均恒定的直流電源相接，空間分布著磁感應強度、方向豎直向上的勻強磁場。一質量為、長為的金屬桿水平放置在導軌上恰好保持靜止，若金屬桿電阻恒定，不計導軌電阻。（，）（1）求金屬桿受到的安培力大??；（2）求通過金屬桿的電流I；（3）若勻強磁場的磁感應強度大小和方向都可調(diào)整，為使金屬桿在圖示位置保持靜止，求磁感應強度的最小值及其方向。【答案】（1）；（2）；（3），方向垂直于導軌平面向上【解析】【詳解】（1）對導體棒受力分析，根據(jù)共點力平衡條件可得解得（2）根據(jù)安培力的計算公式有解得（3）當安培力沿斜面向上時，最小則解得此時方向垂直于導軌平面向上20.如圖所示，一固定絕緣細桿與水平方向夾角，細桿AC總長，B為AC中點，在BC區(qū)域附近，有一與細桿垂直向上且平行于豎直面的勻強電場，場強大小E未知。一質量、電荷量的圓環(huán)（可視為質點），套在AC細桿上從A點靜止釋放，恰好能運動到C點，圓環(huán)與細桿間的動摩擦因數(shù)。（，）求：（1）圓環(huán)運動到B點時的速度大?。唬?）圓環(huán)從A到C的運動時間t；（3）勻強電場的場強大小E。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）圓環(huán)運動從A點運到B點，根據(jù)牛頓第二定律有解得圓環(huán)運動從A點運到B點，根據(jù)動力學公式解得（2）圓環(huán)運動從A點運到C點，先做勻加速直線運動，后做勻減速直線運動，圓環(huán)運動從A點運到C點的平均速度為圓環(huán)從A到C的運動時間（3）圓環(huán)運動從B點運到C點，根據(jù)動力學公式解得圓環(huán)運動從B點運到C點，根據(jù)牛頓第二定律有解得21.某種利用電磁感應原理測血栓的儀器，其中一個元件為固定的“三葉式”線圈，如圖所示，線圈六段圓弧的圓心角均為，圓心均在O點，其中小圓弧半徑均為r，大圓弧半徑均為2r?，F(xiàn)有長、電阻的均勻導體棒OA可繞O點在紙面內(nèi)以角速度順時針勻速轉動，從O點和線圈上引出兩導線與定值電阻構成一個閉合電路，整個裝置處于垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中。在導體棒OA順時針勻速轉動過程中，導體棒和線圈接觸良好，除導體棒和定值電阻外，其余電阻不計。（1）比較導體棒兩端的電勢高低：________（選填“”、“”或“”）