辽宁省葫芦岛市2023年物理高二上期末考试试题含解析

辽宁省葫芦岛市2023年物理高二上期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示装置中，ab、cd杆原来均静止，当ab杆在外力作用下向右加速运动，cd杆保持静止，忽略闭合铁芯漏磁，则下列说法不正确的是()A.ab杆中感应电流方向是从a到b，a端电势高于b端B.线圈L2的磁通量增大C.cd杆中感应电流方向是从c到dD.cd杆受到水平向右的安培力的作用2、如右上图所示，某一导体形状为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2．在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4．在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I1；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，则I1∶I2为（）A.9∶25 B.25∶9C.25∶4 D.4∶253、如图所示，A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rA∶rB＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面．当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为()A.＝1B.＝2C.＝D.＝4、将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的S极朝上N极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来．下列判断正确的是（）A.线框能旋转起来，是因为惯性B.导线框将上下振动C.电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率D.俯视观察，线框沿逆时针方向旋转5、由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点()A.电场强度E跟F成正比，跟q成反比B.无论检验电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C.电荷在电场中某点所受的电场力大，则该点的电场强度强D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零6、导体中电流I的表达式为I=nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是（）A.导体运动的速率B.电流传导的速率C.电子热运动的速率D.自由电荷定向移动的速率二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、汽车电动机启动时车灯会有瞬间变暗的现象，其电路原理图如图所示。保持S2断开，闭合S1打开车灯，电流表读数为4.00A，再闭合S2启动电动机，电流表读数为40.0A。已知电源电动势为12.0V，内阻为0.05Ω，电动机内线圈电阻为0.10Ω，电流表内阻不计，下列说法正确的是（）A.车灯的电阻R=3ΩB.电动机启动后车灯功率约为34.0W，小于电动机启动前的功率C.电动机的输入功率约为366WD.电动机输出功率约为332W8、一小型发电机产生的电动势随时间变化的规律如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接一个电压表和一个电阻为10Ω的灯泡，如图乙所示．下列说法正确的是()A.产生的交变电流的频率为5HzB.通过灯泡的电流为2.2AC.电压表读数为20VD.灯泡的实际功率为40W9、近期我国多个城市的数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成的主要原因．下列关于的说法中正确的是()A.的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B.在空气中的运动属于布朗运动C.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料使用能有效减小在空气中的浓度D.中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈10、库仑定律的适用范围是（）A.真空中两个带电球体间的相互作用B.真空中任意带电体间的相互作用C.真空中两个点电荷间的相互作用D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图所示为用热敏电阻及和电磁铁L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与电磁铁、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未両出）相连接。则当温度________(填“升高”“降低”）到某一数值时，衔铁P将会被吸下，工作时，应该把恒温箱内的加热器接在_________(“A、B端”“C、D端”）12．（12分）竖直升降电梯的箱状吊舱在匀速上升的过程中，舱顶有一个螺钉脱落，已知吊舱高度为h，重力加速度为g，则这个螺钉从舱顶落到地板所需时间是____________。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】ab杆运动先动生出I1，其产生的磁场变化再感生出I2；二次感应的关键是第一个感应电流是变化的.【详解】A、ab杆向右运动切割磁感线，根据右手定则知ab棒作为电源的电流流向为a到b，此方向为电源内部的流向，则a为电源负极，b为电源正极，a端电势低于b端；故A错误.B、ab杆向右加速运动，由可知L1的电流逐渐增大，产生的磁场由安培定则可知向上增强，而忽略闭合铁芯漏磁，则穿过L2的磁通量向下逐渐增强；故B正确.C、L2的磁通量向下逐渐增强，根据楞次定律知感应电流I2从c到d，故C正确.D、感应电流I2从c到d，由左手定则知cd棒受到的安培力水平向右；故D正确.本题选不正确的故选A.【点睛】题综合考查了右手定则、左手定则、安培定则以及楞次定律，综合性较强，关键搞清各种定则适用的范围，不能混淆2、C【解析】根据电阻定律R=ρ得，当在1、2两端加上恒定电压U时，R1＝ρ，在在3、4两端加上恒定的电压时，R2＝ρ，所以＝，根据欧姆定律I=得，电流之比为25：4，C正确考点：本题考查电阻定律、欧姆定律3、D【解析】A、B两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的，根据知产生的电动势也是相等的，根据电阻，则A、B的电阻之比为2:1，再根据欧姆定律，可得电流之比为，故D对，故选D点睛：根据判断电动势的变化，在利用闭合电路欧姆定律求电流，但要弄清楚的是电阻随半径的增大而增大4、D【解析】根据左手定则判断线框的转动方向，根据能量守恒定律判断电流的大小【详解】小磁铁产生的磁场方向为线框的下端A向下流向磁铁，对线框的下端平台侧面分析，扁圆柱形磁铁上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以，由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，所以该装置的原理是电流在磁场中的受力，不是惯性．故AB错误，D正确；因为电源输出的电功率一部分转化为内能，另一部分转化为动能，所以电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率．故C错误．故选D5、B【解析】电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身决定；一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强不一定为零；【详解】A、电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q无关，E由电场本身决定，故A错误；B、在电场中的同一点，电场强度E是一定的，则无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变，故B正确；C、同一电荷在电场中某点所受的电场力大，P点的场强不一定为零，还要该电荷的电荷量大小，故C错误；D、电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误【点睛】对于电场强度，要抓住它的比值定义法的共性，E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身的性质决定，反映电场本身的强弱和方向6、D【解析】导体中电流I的表达式I=nqSv，式子中的v是自由电荷定向移动的速率；ABC错误；D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】A．电动机未启动时车灯两端的电压为U灯1=E-I1r=12.0V-4A×0.05Ω=11.8V车灯的电阻值为故A错误；B．电动机启动后，车灯两端的电压U灯2=E-I2r=12.0V-40A×0.05Ω=10V流过车灯的电流那么电动机启动后，车灯的电功率P灯=U灯2I灯=33.9W电动机未启动时车灯的电功率P灯′=U灯1I1=47.2W故B正确；C．由以上可知：U灯2=10V，I灯=3.39A流过电动机的电流IM=I2-I灯=40A-3.39A=36.61A电动机启动时车灯两端的电压UM=U灯2=10V电动机的输入功率P入=UMIM=366.1W故C正确；D．电动机的输出功率PM=UMIM-IM2RM=366W-（36.61A）2×0.1Ω=232W故D错误；故选BC。8、CD【解析】由甲图知电压峰值、周期，从而求电压有效值、角速度和频率；电压表测量的是路端电压，求解实际功率要用有效值【详解】由图可知T=0.02s，则频率f=1/T=50Hz，选项A错误；电动势有效值为，可知通过灯泡的电流为，选项B错误；电压表读数，选项C正确；灯泡的实际功率：P=IU=40W；选项D正确；故选CD.9、BCD【解析】布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体颗粒的运动，是分子运动的具体表现；温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.【详解】PM2.5的数量级为10-6m，空气中氧气分子的尺寸数量级为10-10m，故选项A错误；PM2.5在空气中的运动时空气中悬浮颗粒的运动，属于布朗运动，选项B正确；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项C正确；微粒越小，因受其它颗粒碰撞受力越不平衡，布朗运动越剧烈，选项D正确；故选BCD.【点睛】此题关键是理解布朗运动的特征以及影响布朗运动的因素，知道温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.10、CD【解析】库仑定律适用于真空中的点电荷，或者带电体大小远小于它们之间距离（即也可看成点电荷），故CD正确，AB错误三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.升高②.A、B端【解析】[1]．当温度降低到某一数值，热敏电阻R的阻值增大，电路中电流减小，继电器L对衔铁P吸引力减小，P将不会被吸合下。当温度升高到某一数值，热敏电阻R的阻值减小，电路中电流增大，继电器L对衔铁P吸引力增大，P将会被吸下。

[2]．恒温箱内温度高到一定数值后，应与电源断开停止加热，由上分析可知，温度升高后，A、B端断开，所以工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端。12、【解析】[1