安徽省合肥市六校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末聯(lián)考物理試題

合肥六校聯(lián)盟20232024學(xué)年第一學(xué)期期末聯(lián)考高二年級物理試卷（考試時間：75分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題共11小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，1~9題只有一項符合題目要求，選對得4分；10~11題有多項符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全的得3分，有選錯或不答得0分。請把正確答案涂在答題卡上）1.物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理從生活中來又到生活中去。對于下列教材中所列的實驗和生活用品，說法正確的是（）A.甲圖中，兩根通電方向相反的長直導(dǎo)線相互排斥，是通過電場實現(xiàn)的B.乙圖中，若在ab的兩端接上交流電源（電流的大小和方向發(fā)生周期性變化），穩(wěn)定后接在cd端的表頭示數(shù)始終為0C.丙圖中，生活中常用微波爐來加熱食物，微波一種電磁波，微波具有能量D.奧斯特利用丁圖實驗裝置發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象【答案】C【解析】【詳解】A．甲圖中，兩根通電方向相反的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向相反，所以兩導(dǎo)線相互吸引，相互吸引的作用是通過磁場實現(xiàn)的，故A錯誤；B．乙圖中，若在ab的兩端接上交流電源，則穿過線圈的磁場不斷變化，磁通量不斷變化，cd線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，接在cd端的表頭示數(shù)不為零，故B錯誤；C．丙圖中，生活中常用微波爐來加熱食物，微波是一種電磁波，微波具有能量，故C正確；D．奧斯特利用丁圖實驗裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯誤。故選C。2.兩個分別帶有電荷量為Q和+5Q的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為r的兩處，它們之間庫侖力的大小為F，兩小球相互接觸后再放回原處，則兩球之間庫侖力的大小為（）A B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】開始時，由庫侖定律兩小球相互接觸后各帶電量為+2Q，則此時故選B。3.圖甲是觀察電容器放電的電路．先將開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計算機(jī)，在屏幕上顯示出電流隨時間變化的It曲線如圖乙所示．則下列判斷正確的是A.隨著放電過程的進(jìn)行，該電容器的電容逐漸減小B.根據(jù)It曲線可估算出該電容器的電容大小C.電容器充電過程的It曲線電流應(yīng)該隨時間的增加而增大D.根據(jù)It曲線可估算出電容器在整個放電過程中釋放的電荷量【答案】D【解析】【詳解】A項：電容器電容由電容器本身的特性決定，與板間的電荷量無關(guān)，因此在放電過程中，該電容器的電容不變，故A錯誤；B、D項：It圖線與時間軸圍成的面積表示電荷量，可估算出電容器在整個放電過程中釋放的電荷量，但由于電容器電壓的變化量無法估算，由知，不能估算出該電容器的電容大小，故B錯誤，D正確；C項：電容器充電過程，電流應(yīng)該隨時間的增加而減小，充電完畢時電流減為零，故C錯誤．4.上珠峰、下礦井、入海港、進(jìn)工廠、到田間，5G網(wǎng)絡(luò)正在加速賦能千行百業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)。產(chǎn)生5G無線電波的LC振蕩電路某時刻的工作狀態(tài)如圖所示，則該時刻（）A.線圈中磁場的方向向上B.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中電流方向相反C.線圈儲存的磁場能正在增加D.電容器兩極板間電場強(qiáng)度正在變大【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)安培定則，線圈中磁場的方向向下，故A錯誤；B．電容器在充電，電流減小，根據(jù)楞次定律，線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中電流方向相同，故B錯誤；C．電流減小，線圈儲存的磁場能正在減小，故C錯誤；D．電容器在充電，電容器兩極板間電場強(qiáng)度正在變大，故D正確。故選D。5.如圖所示，為新能源電動汽車的無線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。已知送電、受電線圈匝數(shù)比n1：n2=11：1，ab端輸入電流下列說法正確是（）A.ab端輸入的交變電流方向每秒變化100次B.送電線圈的輸入功率大于受電線圈的輸出功率C.受電線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為D.在t=0.05s時，通過送電線圈的磁通量的變化率最大【答案】A【解析】【詳解】A．由題意得ω=100π，交變電流的頻率由于弦式交流電每個周期內(nèi)電流方向改變兩次，所以每秒變化100次，故A正確；B．理想變壓器原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，故B錯誤；C．由表達(dá)式可知送電線圈電壓的有效值為根據(jù)可知受電線圈兩端輸出電流的有效值為U?=20V故C錯誤；D．在t=0.05s時，電壓為由拉第電磁感應(yīng)定律可知，通過送電線圈的磁通量的變化率為0，故D錯誤。故選A。6.現(xiàn)代汽車中有一種先進(jìn)的制動系統(tǒng)——防抱死（ABS）系統(tǒng)，它讓車輪在制動時不是完全剎死，而是仍有一定的滾動，其原理如圖所示。鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動。右端有一個繞有線圈的磁體，M是一個電流檢測器。當(dāng)車輪帶動齒輪轉(zhuǎn)動時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。這是由于齒靠近線圈時被磁化，使線圈中的磁場增大，齒離開線圈時又使線圈中磁場減小，從而能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個電流經(jīng)電子裝置放大后能控制制動機(jī)構(gòu)。齒輪P從圖示位置按順時針方向轉(zhuǎn)過α角的過程中，通過M的感應(yīng)電流的方向是（）A.總是從左向右 B.總是從右向左C.先從左向右，然后從右向左 D.先從右向左，然后從左向右【答案】D【解析】【詳解】在圖示位置時，鐵質(zhì)齒輪恰好距離永久磁鐵最近，被磁鐵磁化后，穿過線圈的磁通量向左的最強(qiáng)，轉(zhuǎn)過α角時，下一個鐵質(zhì)齒輪又距離永久磁鐵最近，因此在轉(zhuǎn)動過程中，穿過線圈的磁通量向左的先減小，后增加，根據(jù)楞次定律可知，螺線管內(nèi)感應(yīng)電流的磁場方向先向左后向右，利用右手螺旋定則，通過M的感應(yīng)電流的方向先從右向左，然后從左向右。故選D。7.磁電式電流表的構(gòu)造如圖甲所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的線圈，轉(zhuǎn)軸上裝有螺旋彈簧和指針。蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，如圖乙所示。當(dāng)電流通過線圈時，線圈在安培力的作用下轉(zhuǎn)動，螺旋彈簧被扭動，線圈停止轉(zhuǎn)動時滿足NBIS=kθ，式中N為線圈的匝數(shù)，S為線圈的面積，I為通過線圈的電流，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，θ為線圈（指針）偏角，k是與螺旋彈簧有關(guān)的常量。不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由題中的信息可知（）A.線圈轉(zhuǎn)動過程中受到的安培力逐漸變大B.若線圈中通以如圖乙所示的電流時，線圈將沿逆時針方向轉(zhuǎn)動C.線圈（指針）偏角θ與通過線圈的電流I成正比D.電流表的靈敏度定義為，更換k值更大的螺旋彈簧，可以增大電流表的靈敏度【答案】C【解析】【詳解】A．磁場是均勻地輻射分布，線圈轉(zhuǎn)過過程中各個位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，故受到的安培力大小不變，故A錯誤；B．若線圈中通以如圖乙所示的電流時，根據(jù)左手定則，左側(cè)安培力向上，右側(cè)安培力向下，線圈將沿順時針方向轉(zhuǎn)動，故B錯誤；C．根據(jù)題意線圈停止轉(zhuǎn)動時滿足NBIS=kθ解得可知線圈（指針）偏角θ與通過線圈的電流I成正比，故C正確；D．電流表的靈敏度定義為，根據(jù)題意NBIS=kθ解得可知更換k值更大的螺旋彈簧，電流表的靈敏度減小了，故D錯誤。故選C。8.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，憑借此項成果，他于1939年獲得諾貝爾物理學(xué)獎，其原理如圖所示，置于真空中的形金屬盒半徑為，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略；磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為，加速電壓為。若A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)子的質(zhì)量為、電荷量為，在加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。則下列說法正確的是（）A.帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器B.被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期隨半徑的增大而增大C.質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與形盒半徑成正比D.該加速器加速質(zhì)量為、電荷量為的粒子時，交流電頻率應(yīng)變?yōu)椤敬鸢浮緿【解析】【詳解】A．帶電粒子由加速器的中心進(jìn)入加速器。故A錯誤；B．根據(jù)周期公式可知，被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期與半徑無關(guān)。故B錯誤；C．質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能聯(lián)立，可得故C錯誤；D．加速質(zhì)子時，有加速粒子時，有故D正確。故選D。9.如圖所示，某空間存在正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，帶電微粒由a點進(jìn)入該區(qū)域并剛好沿ab直線向上運動，下列說法正確的是（）A.微?？赡茏鰟蜃兯僦本€運動B.微?？赡軒д奀.微粒的電勢能一定減小D.微粒的機(jī)械能一定減少【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)做直線運動的條件和受力情況(如圖所示)從圖像上可以知道，微粒一定帶負(fù)電，且做勻速直線運動，故AB錯誤；C．因為電場力向左，對微粒做正功，電勢能一定減小，故C正確；D．由能量守恒可以知道，電勢能減小，機(jī)械能一定增加，故D錯誤。故選C。10.以下是幾種常見電場的電場線分布示意圖，其中正確的是（）A. B.C. D.【答案】CD【解析】【詳解】A．電場線應(yīng)從無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷終止，故A錯誤；BCD．根據(jù)電場線的特點：從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處終止，故B錯誤，CD正確。故選CD。11.很多以煤做燃料的電廠、電站每天排出的煙氣帶走大量的煤粉，如圖甲所示，這不僅浪費燃料，而且嚴(yán)重地污染環(huán)境，為了消除煙氣中的煤粉，可利用靜電除塵，如圖乙，m、n為金屬管內(nèi)兩點。在P、Q兩點加高電壓時，金屬管內(nèi)空氣電離，電離出來的電子在靜電力的作用下，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，導(dǎo)致煤粉被吸附到管壁上，排出的煙就清潔了。就此示意圖，下列說法正確的是（）A.Q接電源的正極B.電場強(qiáng)度E?>E?C.金屬圓筒內(nèi)越靠近Q極電勢越高D.帶上負(fù)電煤粉在向管壁運動的過程中其運動軌跡為拋物線【答案】ABC【解析】【詳解】A．帶負(fù)電的煤粉被吸附到管壁上，可知Q接電源的正極，選項A正確；B．距離導(dǎo)線P越近的位置電場線越密集，則場強(qiáng)越大，可知電場強(qiáng)度E?>E?，選項B正確；C．Q接電源的正極，則金屬圓筒內(nèi)越靠近Q極電勢越高，選項C正確；D．因煤粉受電場力和重力的作用，且電場力為變力，可知帶上負(fù)電的煤粉在向管壁運動的過程中其運動軌跡不是拋物線，選項D錯誤。故選ABC。二、實驗題（本題共2小題。每空2分，共16分。請把正確答案寫在答題卡上）12.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，小糊同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器進(jìn)行研究。（1）本實驗中，除可拆變壓器外，下列器材中還需要的有________：A．低壓直流電源B．交流電壓表C．刻度尺D．開關(guān)、導(dǎo)線若干（2）小糊同學(xué)將圖中變壓器的原線圈接線柱0、8與低壓直流電源的輸出端相連，選擇開關(guān)置于12V擋，則與副線圈0、2接線柱相連的電表示數(shù)可能是________；A．48.0VB．4.0VC．3.6VD．0V（3）小糊正確選材并接線后，記錄如下表所示四組實驗數(shù)據(jù)。匝100100200200匝2004004008002.101.955.222.354.288.0010.609.64分析表中數(shù)據(jù)可知，一定是________線圈的匝數(shù)（填“原”或“副”）。【答案】①.BD##DB②.D③.副【解析】【詳解】（1）[1]本實驗中選用低壓交流電源，故用交流電壓表測副線圈電壓，另實驗還需要開關(guān)、導(dǎo)線若干。故選BD。（2）[2]變壓器的原線圈與低壓直流電源的輸出端相連，可知副線圈中磁通量不變，則副線圈中無感應(yīng)電流，即副線圈所接電表無示數(shù)。故選D。（3）[3]由表中數(shù)據(jù)可得，在誤差允許范圍內(nèi)變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即由于存在漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響電壓，則變壓器的副線圈兩端測得的電壓略小于理想值，故可知一定是副線圈的匝數(shù)。13.為了測量一精密金屬絲的電阻率：I．先用多用電表×1Ω擋粗測其電阻如圖所示，然后用螺旋測微器測其直徑為_____mm，游標(biāo)卡尺測其長度是_____mm。II．為了減小實驗誤差，實驗過程中要求電流表示數(shù)從零開始記錄多組數(shù)據(jù)，除待測金屬絲外，實驗室還備有的實驗器材如下：A．電流表A1，量程為0~300μA，內(nèi)阻r1=100Ω

B．電流表A2，量程為0~0.6A，內(nèi)阻r2約為0.1ΩC．定值電阻R1=900ΩD．定值電阻R2=9900ΩE．滑動變阻器Rp，最大阻值為5ΩF．電源（電動勢約為3V）G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干回答下列問題：①實驗中需要利用電流表A1改裝成電壓表，則應(yīng)選擇定值電阻______（選填“R1”或“R2”）；②實驗設(shè)計電路如圖所示，為提高實驗測量準(zhǔn)確度，電流表A1左端a應(yīng)接______（選填“b”或“c”）；③以A2示數(shù)I2為橫軸，A1示數(shù)I1為縱軸作I1I2圖像，若圖像斜率為k，則金屬絲的電阻Rx=______（用r1、k、R1或R2表示）?！敬鸢浮竣?2.095(2.093~2.097均可)②.100.15③.④.c⑤.【解析】【詳解】I[1]其直徑[2]其長度是II[3]要改裝成3V的電壓表，根據(jù)歐姆定律有解得故選擇定值電阻。[4]由于電壓表的內(nèi)阻是已知的，所以電流表采用外接法，即電流表A1左端a應(yīng)接c點，可以避免系統(tǒng)誤差。[5]根據(jù)部分電路的歐姆定律可得整理得其斜率為整理可得三、解答題（本題共三小題，共38分，請寫出必要的文字說明和解題過程。14題9分，15題14分，16題15分）14.如圖所示，有內(nèi)阻的電源電動勢E=9V，標(biāo)有“8V，12W”的燈泡L恰好能正常發(fā)光，測得此時流經(jīng)電源的電流為2A，電動機(jī)M的電阻r0=1Ω，求：（1）電源的內(nèi)阻；（2）通過電動機(jī)的電流：（3）電動機(jī)的輸出功率。【答案】（1）0.5Ω；（2）0.5A；（3）3.75W【解析】【詳解】（1）因為燈泡L恰好能正常發(fā)光，電路中的路端電壓為U=8V由閉合電路歐姆定律有代入數(shù)據(jù)得電源的內(nèi)阻（2）通過燈泡的電流為通過電動機(jī)的電流為（3）電動機(jī)的熱功率為電動機(jī)的輸出功率為解得15.如圖所示，在的空間中存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在的空間中存在方向垂直平面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場，一電荷量為、質(zhì)量為的帶正電的粒子，比荷，自軸上的點以速率沿軸正方向射入電場；然后經(jīng)過軸上的點進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過坐標(biāo)原點返回第一