遼寧省協(xié)作體2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高二考試物理試卷本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線某橫截面的電荷量為，則導(dǎo)線中的電流為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根據(jù)電流強(qiáng)度的定義，導(dǎo)線中的電流為故選B。2.關(guān)于電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷，路徑不同，電場(chǎng)力做的功一定不同B.電場(chǎng)力做的功只與電荷在電場(chǎng)中的始、末位置有關(guān)C.電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能增加D.電荷在電場(chǎng)中的位置發(fā)生了變化，電場(chǎng)力對(duì)電荷一定做了功【答案】B【解析】AB．電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與電荷在電場(chǎng)中的始，未位置有關(guān)，故在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷，路徑不同，電場(chǎng)力做的功可能相同，故A錯(cuò)誤，B正確；C．電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；D．電荷在電場(chǎng)中的位置發(fā)生了變化，電場(chǎng)力對(duì)電荷不一定做功，比如在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力就不做功，故D錯(cuò)誤。A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律解得電流為燈泡兩端的電壓為故選C。4.如圖所示，直角三角形中，，，三角形所在平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，，，，一電子從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確是（）A.電子在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能B.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、方向由A點(diǎn)指向邊中點(diǎn)C.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、方向由A點(diǎn)指向點(diǎn)D.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、方向沿的角平分線【答案】D【解析】A．根據(jù)可知電子在電勢(shì)越大的位置，電勢(shì)能越小，因?yàn)閯t故A錯(cuò)誤；BCD．由題可知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，AB中點(diǎn)D的電勢(shì)為連接CD為一條等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與該處等勢(shì)線垂直的特點(diǎn)可知，作CD的垂線FC即為場(chǎng)強(qiáng)的方向，如圖所示。由幾何關(guān)系可知，電場(chǎng)線的方向與AC的夾角為30°，即沿的角平分線，AC沿著場(chǎng)強(qiáng)的方向距離為根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式可得故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.某城市打算將主干道上的部分高壓鈉燈換成LED燈，已知高壓鈉燈的功率為，LED燈的功率為，若更換2000盞，則一年可節(jié)約的電能約為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】假設(shè)路燈一天點(diǎn)亮12h，則2000盞高壓鈉燈一年消耗的電能為2000盞LED燈一年消耗電能為則一年可節(jié)約的電能為結(jié)合題干可知，一年可節(jié)約的電能約為。故選D。6.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為，為電容器，和為定值電阻，為光敏電阻（阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減?。珹為理想電流表，G為靈敏電流計(jì)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定后，在電容器兩板間放一點(diǎn)電荷，該電荷恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，在逐漸增大對(duì)的光照強(qiáng)度的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.電源的輸出功率變大B.電荷仍保持靜止C.電荷的電勢(shì)能將減小D.G電流計(jì)中有從至的電流【答案】A【解析】A．電源外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，電源外電路電阻越接近電源內(nèi)阻，電源的輸出功率越大，逐漸增大對(duì)的光照強(qiáng)度，阻值減小，電路總電阻減小，由于，電路總電阻一直大于電源內(nèi)阻，則電源的輸出功率一直增大，故A正確；D．減小，總電流增大，內(nèi)阻、定值電阻兩端的電壓增大，電源電動(dòng)勢(shì)不變，可知兩端的電壓減小，則電容器兩端電壓減小，電容器放電，G中有從至的電流，故D錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可知，電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電荷受到的電場(chǎng)力小于重力，電荷向下運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能將增大，故BC錯(cuò)誤。7.某智能手機(jī)中有多種傳感器，其中包括磁傳感器，安裝合適的軟件后，利用手機(jī)中的磁傳感器可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度。地磁場(chǎng)的磁感線分布如圖甲所示。小明為了測(cè)量當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)，在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系，手機(jī)顯示屏所在平面為平面，如圖乙所示。某次測(cè)量時(shí)，手機(jī)水平放置，軸正方向豎直向上，測(cè)出以下數(shù)據(jù)、、。根據(jù)測(cè)量結(jié)果可以推斷（）A.測(cè)量地點(diǎn)位于南半球B.軸正方向指向西方C軸正方向指向北方D.當(dāng)?shù)氐卮艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為【答案】C【解析】A．地球磁南極大致指向地理北極附近，磁北極大致指向地理南極附近，由表中z軸數(shù)據(jù)可看出z軸的磁場(chǎng)豎直向下，則測(cè)量地點(diǎn)應(yīng)位于北半球，故A錯(cuò)誤；BC．由選項(xiàng)A可知測(cè)量地在北半球，而北半球地磁場(chǎng)指向北方斜向下，由于可知，y軸正向指向北方，x軸正向指向東方，故B錯(cuò)誤，C正確；D．磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，由題目數(shù)據(jù)可得此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大致為故D錯(cuò)誤。故選C。8.物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理從生活中來(lái)又到生活中去。對(duì)于下列教材中所列的實(shí)驗(yàn)和生活用品，說(shuō)法正確的是（）A.圖甲中，兩根通電方向相反的長(zhǎng)直導(dǎo)線相互排斥，是通過(guò)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的B.圖乙中，若在的兩端接上穩(wěn)恒直流電源，穩(wěn)定后接在端的電流計(jì)示數(shù)始終為0C.圖丙中，生活中常用微波爐來(lái)加熱食物，微波在空氣中不能傳播D.奧斯特利用圖丁中的實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)【答案】ABD【解析】A．甲圖中，兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知，左側(cè)直導(dǎo)線所受安培力向左，右側(cè)直導(dǎo)線所受安培力向右，因此兩導(dǎo)線相互排斥，相互排斥的作用是通過(guò)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的，故A正確；B．乙圖中，若在ab的兩端接上恒定電源，穩(wěn)定后穿過(guò)線圈電流恒定，故穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)恒定，磁通量不再變化，cd線圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以接在cd端的電流計(jì)示數(shù)始終為0，故B正確；C．微波是一種電磁波，在真空和空氣中都能傳播，故C錯(cuò)誤；D．奧斯特利用丁圖實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故D正確。9.如圖所示，、A為某電場(chǎng)中一條平直電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，將負(fù)點(diǎn)電荷從點(diǎn)由靜止釋放，負(fù)點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，其電勢(shì)能隨位移變化的圖像如圖所示。在該負(fù)點(diǎn)電荷從點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)力對(duì)負(fù)點(diǎn)電荷先做負(fù)功后做正功B.從點(diǎn)到A點(diǎn)，負(fù)點(diǎn)電荷先加速后減速C.從點(diǎn)到A點(diǎn)，負(fù)點(diǎn)電荷的加速度先減小后增大D.點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)低【答案】CD【解析】AB．由題圖可知負(fù)點(diǎn)電荷從O到A的過(guò)程中，電勢(shì)能一直減小，電場(chǎng)力一直做正功，負(fù)點(diǎn)電荷動(dòng)能一直增大，速度一直增大，則從點(diǎn)到A點(diǎn)，負(fù)點(diǎn)電荷一直加速，故AB錯(cuò)誤；C．圖像的切線斜率大小反映電場(chǎng)力的大小，即電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，則從O到A，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大，根據(jù)牛頓第二定律可知，從點(diǎn)到A點(diǎn)，負(fù)點(diǎn)電荷的加速度先減小后增大，故C正確；D．負(fù)點(diǎn)電荷從O到A的過(guò)程中，電勢(shì)能一直減小，根據(jù)由可知從O到A電勢(shì)升高，則O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)低，故D正確。10.風(fēng)能是可再生的清潔能源，儲(chǔ)量大、分布廣，在一定的技術(shù)條件下，風(fēng)能可作為一種重要的能源得到開(kāi)發(fā)利用。如圖所示，這是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)化模型，風(fēng)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，使葉片的轉(zhuǎn)速為，升速齒輪箱的轉(zhuǎn)速比為，高速轉(zhuǎn)軸使匝數(shù)為的發(fā)電機(jī)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電通過(guò)理想變壓器后向用戶端的盞燈泡供電，其中燈泡為指示燈，燈泡與用戶端的燈泡相同，額定電壓均為，所有燈泡正常發(fā)光，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，線圈的電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）A.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為B.用戶端的交變電流的頻率為C.發(fā)電機(jī)線圈的面積D.若增加用戶端的燈泡數(shù)量，且葉片的轉(zhuǎn)速不變，則燈泡變亮（設(shè)燈泡不會(huì)被燒壞），其余燈泡的亮度變暗【答案】BD【解析】A．根據(jù)理想變壓器原副線圈功率相同因所有燈泡相同且正常發(fā)光，所以根據(jù)理想變壓器的原副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系故A錯(cuò)誤；B．低速轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速為n，由升速齒輪箱可知發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)速為kn，所以用戶端的交變電流的頻率為，故B正確；C.根據(jù)條件可知所以發(fā)電線圈的電動(dòng)勢(shì)有效值為則發(fā)電線圈的電動(dòng)勢(shì)最大值為且求得發(fā)電機(jī)線圈的面積為故C錯(cuò)誤；D.理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，所以則整理得到若增多用戶端的燈泡數(shù)量，且葉片的轉(zhuǎn)速不變，所以電動(dòng)勢(shì)E不變，R2變小，RL不變，原副線圈電壓比值不變，所以u(píng)2變小，u1變小，uL變大則燈泡L變亮（設(shè)燈泡不會(huì)被燒壞），其余燈泡的亮度變暗，故D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某興趣小組測(cè)金屬絲的電阻率。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件________（填“A”“B”或“C”），從圖中的示數(shù)可讀出金屬絲的直徑為_(kāi)_______。（2）假設(shè)該金屬絲的電阻為，長(zhǎng)度為，橫截面積為，則電阻率________?！敬鸢浮浚?）B0.410（2）【解析】（1）[1][2]為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊B，使讀數(shù)固定不變，根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知，金屬絲的直徑為（2）根據(jù)電阻定律可知，該金屬電阻率為12.“祖沖之”研究小組在做關(guān)于變壓器的實(shí)驗(yàn)。（1）可拆變壓器的鐵芯是由相互絕緣的薄硅鋼片疊壓而成的。如圖甲所示，原線圈接交流電源，副線圈接入小燈泡。第一次，緩緩移動(dòng)鐵芯橫條使鐵芯完全閉合；第二次，另取一塊與變壓器鐵芯橫條尺寸相同的普通鐵塊替換鐵芯橫條，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。兩次均觀察到小燈泡由暗變亮。下列說(shuō)法正確的是________。A.第二次實(shí)驗(yàn)中小燈泡更亮些B.用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，鐵芯橫條更容易發(fā)熱C.無(wú)論用普通鐵塊還是用鐵芯橫條，流經(jīng)小燈泡的電流均為交變電流（2）如圖乙所示的電路中，電壓為的交流電源通過(guò)阻值為的定值電阻與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數(shù)分別為、。若保持不變，將可變電阻的阻值減小，則流經(jīng)原線圈的電流________（填“增大”“減小”或“不變”）；當(dāng)可變電阻的阻值為_(kāi)_______（用、和表示）時(shí)，可變電阻的功率最大?！敬鸢浮浚?）C（2）增大【解析】（1）A．第二次，另取一塊與變壓器鐵芯橫條尺寸相同的普通鐵塊替換鐵芯橫條后，普通鐵塊產(chǎn)生渦流增大了，變壓器能量損失增大，燈泡變暗，故A錯(cuò)誤；B．用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，普通鐵塊產(chǎn)生渦流增大，更容易發(fā)熱，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)變壓器的工作原理可知，無(wú)論用普通鐵塊還是用鐵芯橫條，流經(jīng)小燈泡的電流均為交變電流，故C正確。（2）[1]把作為電源內(nèi)阻，將原線圈匝數(shù)部分等效為電阻，設(shè)原、副線圈電流分別為，則根據(jù)能量守恒因?yàn)槁?lián)立解得根據(jù)閉合電路歐姆定律得可知電阻的阻值減小時(shí)，原線圈的電流增大；[2]要讓可變電阻的功率最大，則功率最大，此時(shí)電源內(nèi)阻等于外阻，即代入方程解得13.如圖所示，電動(dòng)汽車充電站變壓器的輸入電壓為，輸出電壓為，同時(shí)給8個(gè)充電樁供電，每個(gè)充電樁的輸入電流為，求：（1）變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；（2）變壓器原線圈的輸入功率。【答案】（1）（2）【解析】（1）由變壓器原副線圈兩端電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得（2）變壓器原線圈的輸入功率等于副線圈輸出功率解得14.如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面內(nèi)，間距。勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾龋鸥袘?yīng)強(qiáng)度大小。金屬棒的質(zhì)量、接入電路的阻值，它以的初速度從左端開(kāi)始沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，與另一根質(zhì)量、阻值的靜置在導(dǎo)軌上的金屬棒發(fā)生碰撞，碰后粘在一起。兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，求金屬棒兩端的電壓；（2）金屬棒與碰撞后，金屬棒、的速度多大？【答案】（1）（2）均為【解析】（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)回路中的電流此時(shí)金屬棒兩端的電壓聯(lián)立解得（2）金屬棒第一次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，對(duì)金屬棒根據(jù)動(dòng)量定理可得又有聯(lián)立解得兩金屬棒碰撞過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得解得碰撞后金屬棒、的速度均為15.直角三角形如圖所示，，，的長(zhǎng)度，三角形外存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（未畫(huà)出），一比荷的負(fù)離子從點(diǎn)以速度（未知）