洛陽市2023-2023高二物理第二學(xué)期期末試卷和答案

洛陽市2023——2023學(xué)年第二學(xué)期期末考試高二物理試卷一、選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分。1-9題為單項(xiàng)選擇題，10-14為多項(xiàng)選擇題，全部選對得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。選修模塊3-4、3-5任選一個(gè)模塊作答）1．以下說法中不符合物理史實(shí)的是（）A．歐姆通過大量的實(shí)驗(yàn)研究，得出了導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比、跟通過導(dǎo)體的電流成反比的結(jié)論B．安培通過大量的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流產(chǎn)生的磁場方向跟電流方向之間的關(guān)系C．洛倫茲通過研究磁場對其中的運(yùn)動(dòng)電荷的磁力，總結(jié)出了該磁力跟磁場、電荷的帶電量和速度之間的關(guān)系D．法拉第通過大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小跟穿過閉合回路的磁通量的變化率有關(guān)2．兩根完全相同的、粗細(xì)均勻的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加相同電壓后，則在同一時(shí)間內(nèi)通過它們的電荷量之比為（）A．1：4B．1：8C．1：16D．1：323．一臺(tái)額定電壓為U的電動(dòng)機(jī)，它的電阻為R，正常工作時(shí)通過的電流為I，則（）A．電動(dòng)機(jī)的額定電壓U＝IRB．電動(dòng)的額定功率為UIC．電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為U2/RD．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為I2R4．在如圖1所示電路中，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向上端a滑動(dòng)過程中，兩理想電表的示數(shù)變化情況為（）A．兩電表示數(shù)都減小B．兩電表示數(shù)都增大C．電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大

D．電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小5．如圖2所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線B、C分別是純電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個(gè)電阻分別接到該電源上，則（）A．當(dāng)R2接在電源上時(shí)，電源的效率較高B．電源的效率一樣高C．當(dāng)R2接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大D．電源的輸出功率一樣大6．如圖3所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I2＞I1；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線連線中點(diǎn)，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是（）A．a(chǎn)點(diǎn)B．b點(diǎn)C．c點(diǎn)D．d點(diǎn)7．如圖4所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中（）A．穿過線框的磁通量保持不變B．線框中感應(yīng)電流方向保持不變C．線框所受安掊力的合力為零D．線框的機(jī)械能不斷增大8．如圖5所示，虛線框內(nèi)存在均勻變化的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)電阻的大小之比R1：R2：R3＝1：2：3，其它電阻不計(jì)。當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，閉合回路中感應(yīng)電流為I；當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開時(shí)，閉合回路中感應(yīng)電流為9I；當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，閉合回路中的感應(yīng)電流為（）A．0B．3IC．7ID．12I9．如圖6（a）所示，左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R＝55Ω，eq\o\ac(○,A)、eq\o\ac(○,V)為理想電流表和理想電壓表。若原線圈接入如圖6（b）所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110V，下列表述正確的是（）A．電流表的示數(shù)為2AB．原、副線圈匝數(shù)比為1：2C．電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D．原線圈中交變電壓的頻率為100Hz10．在如圖7甲所示的電路中，電源電動(dòng)勢為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)，燈L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。下列說法正確的是

()A．燈泡L1的電阻為12ΩB．通過燈泡L1的電流為燈泡L2電流的2倍C．由乙圖看出，燈泡的電阻率隨著所加電壓U的增加而變小D．燈泡L2消耗的電功率為0.30W11．空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圖8中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點(diǎn)入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計(jì)重力。下列說法正確的是（）A．入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B.

入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C．在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同D．在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大12．如圖9所示，匝數(shù)為N、面積為S、電阻為R的矩形線圈在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度ω繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）A．如圖所示位置時(shí)穿過線圈的磁通量等于NBSB．圖示時(shí)刻之后的五分之一周期時(shí)間內(nèi)，線圈中的電流方向都是沿著abcda方向C．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為D．圖示時(shí)刻之后的四分之一周期時(shí)間內(nèi)，通過線圈中某點(diǎn)的電量大小為（選修模塊3—4）13．一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如圖10甲所示，圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x＝1.5m和X＝4.5m。P點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示。在下列四幅圖中，Ｑ點(diǎn)的振動(dòng)圖象可能是（）14．下列說法正確的有（）A．變化的電場一定可以產(chǎn)生變化的磁場B．雷達(dá)是利用超聲波來測定物體位置的設(shè)備C．赫茲用實(shí)驗(yàn)測出了電磁波在真空中的傳播速度等于cD．狹義相對論只適用于慣性參考系（選修模塊3—5）13．用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態(tài)的氫原子。停止照射后，發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)的氫原子能夠釋放出三種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為、、，如圖11所示，由此可知，開始用來照射容器中氫原子的單色光的光子能量可以表示為（）A．B．C．D．14．歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子轟擊靜止的，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的。（1MeV＝1.6×10-13Ｊ），如果把質(zhì)子和看作一個(gè)系統(tǒng)，c＝3.0×108m/s，則（）A．此過程系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒B．由題中的已知條件無法確定是什么元素的原子核C．此過程的核反應(yīng)方程式為：D．此過程中的質(zhì)量虧損約為3.1×10-29kg二、實(shí)驗(yàn)題（共13分）15．（3分）以下說法中不正確的是______A．在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該采用分壓式接法B．在伏安法測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器采用限流式接法C．在使用多用電表測量電阻時(shí)，每換一次倍率，都要進(jìn)行一次機(jī)械調(diào)零D．熱敏電阻的溫度越高，其阻值就越小16．(10分）某學(xué)習(xí)小組為測量一銅導(dǎo)線的電阻率，他們截取了一段該導(dǎo)線，用米尺測出其長度為L，用螺旋測微器測得其直徑為D，用多用電表測得其電阻值約為2Ω。為提高測量的精度，該小組的人員從下列器材中挑選了一些元件，設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，重新測量這段導(dǎo)線的電阻（用Rx表示）。A．電源E（電動(dòng)勢為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）B．電壓表V1（量程為0～3.0V，內(nèi)阻約為2kΩ）C．電壓表V2（量程為0～15.0V，內(nèi)阻約為6kΩ）D．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）E．電流表A2（量程為0～3.0A，內(nèi)阻約為0.1Ω）F．滑動(dòng)變阻器R1

（最大阻值10Ω，額定電流2.0A）G．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值1kΩ，額定電流1.0A）H．定值電阻R0（阻值為3Ω）

I．開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干①如圖12是該實(shí)驗(yàn)小組用螺旋測微器對銅芯線直徑的某次測量，其讀數(shù)是______mm。②為了提高實(shí)驗(yàn)精度，實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表選__________，電流表選_________，滑動(dòng)變阻器選_________（只填序號(hào)）③為提高實(shí)驗(yàn)的精確度，在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)該采用電流表______________（填“內(nèi)接法”或“外接法”）三、解答題（本題共4小題．共45分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和必要演算步驟。有數(shù)值計(jì)算的題。答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。其中20題應(yīng)與選擇題中所選模塊相對應(yīng)）17．(9分)如圖13所示，

PQ和MN為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距L＝1m，PM間接有一個(gè)電動(dòng)勢為E＝6V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源和一只滑動(dòng)變阻器。導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m＝0.2kg，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M＝0.3kg。棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T，方向豎直向下，為了使物體保持靜止，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為多大？設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，其余的電阻不計(jì)。（g取10m/s2）18．（13分）如圖14所示，兩根足夠長的平行導(dǎo)軌處在與水平方向成θ＝37°角的斜面上，兩導(dǎo)軌間距L＝0.3m，導(dǎo)軌兩端各接一個(gè)阻值R0＝2Ω的電阻；在斜面上加有磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量m＝1kg、電阻r＝2Ω的金屬棒橫跨在平行導(dǎo)軌間，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5。金屬棒以v0＝10m/s的初速度上滑，直至上升到最高點(diǎn)的過程中，通過上端電阻的電荷量q＝0.1C，已知g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，其余電阻不計(jì)，求：①導(dǎo)體上滑過程中的最大加速度；②金屬棒上滑的總路程。19．（14分）如圖15所示，在以O(shè)為圓心，內(nèi)外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，R1＝R0，R2＝3R0。一電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子從內(nèi)圓上的A點(diǎn)垂直磁場方向進(jìn)入該區(qū)域，不計(jì)重力。（1）若粒子從OA延長線與外圓的交點(diǎn)C以速度v1射出，方向與OA延長線成45°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）若粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場，速度大小為v2，方向不確定，要使粒子一定能夠從外圓射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)該如何取值？（選修模塊3-5）20．（9分）如圖16所示，有一截面是直角三角形的棱鏡ABC，∠A＝30°，它對紅光的折射率為n1，對紫光的折射率為n2。在距AC邊d處有一與AC平行的光屏。由以上兩種色光組成的很細(xì)的光束垂直AB邊射入棱鏡。把空氣近似看成真空，真空中光速用ｃ表示。（1）紅光在棱鏡中的傳播速度大小為多少？（2）為了使紅光能從AC面射出，n1應(yīng)滿足什么條件？（3）若兩種光都能從AC面射出，求在光屏MN上兩光點(diǎn)間的距離。（選修模塊3