安徽省宣城市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題

宣城市2023—2024學(xué)年度第一學(xué)期期末調(diào)研測(cè)試高二物理試題考生注意：1、本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2?？忌鞔饡r(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。第Ⅰ卷每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；第Ⅱ卷請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效。第Ⅰ卷（選擇題共44分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。每小題只有一個(gè)正確答案。1.關(guān)于電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用、能量量子化，下列說(shuō)法正確的是（）A.利用紅外線的熱效應(yīng)能殺菌消毒，夜視儀利用了紅外成像技術(shù)B.X射線具有很強(qiáng)的輻射性，常用于癌癥病人的化療C.能量量子化指能量的連續(xù)性，微觀粒子的能量值可以是任意值D.普朗克提出了“能量子”假說(shuō)，解決了黑體輻射的理論困難2.2023年9月21日，“天宮課堂”第四課正式開(kāi)講，這是中國(guó)航天員首次在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課（圖甲）。宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載：“以磁石磨針?shù)h，則能指南”。進(jìn)一步研究表明，地球周?chē)卮艌?chǎng)的磁感線分布示意圖如圖乙所示。以下關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法正確的是（）A.圖甲，從空間站向地面?zhèn)鬏斝畔⒉捎玫碾姶挪ㄊ躯溈怂鬼f預(yù)言并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證存在的B.將中國(guó)古代的四大發(fā)明之一司南置于宣城，據(jù)乙圖可知，磁勺尾（S極）靜止時(shí)指向地理北方C.環(huán)形導(dǎo)線通電方向如圖丙所示，小磁針最后靜止時(shí)N極指向垂直于紙面向外D.丁圖中，放在通電螺線管內(nèi)部的小磁針，靜止時(shí)N極水平向左3.下列各圖的線圈或回路中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A. B. C. D.4.當(dāng)云層中包含有大量的電荷時(shí)，云層和大地之間可視為一個(gè)巨大的平行板電容器。如圖所示，云層帶正電，取地面的電勢(shì)為0，在云層和地面間的P點(diǎn)處懸浮有一帶電微粒。下列說(shuō)法正確的是（）A.微粒帶正電B.若云層高度上升，則P點(diǎn)的電勢(shì)降低C.若云層高度下降，則微粒將向上運(yùn)動(dòng)D.若云層高度下降，則微粒的電勢(shì)能不變5.如圖，一段通電直導(dǎo)線的橫截面積為S，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻率為ρ，單位體積內(nèi)自由電子個(gè)數(shù)為n，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的速率為v，電子的電荷量為e。則下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)直導(dǎo)線的電流為B.通電直導(dǎo)線電阻為C.導(dǎo)體棒兩端的電壓為D.一電子從直導(dǎo)線右端運(yùn)動(dòng)到左端的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)該電子做的功為6.如圖，虛線表示電場(chǎng)中的三條等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)。由此可知（）A.P點(diǎn)電勢(shì)低于Q點(diǎn)的電勢(shì)B.帶電粒子在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度C.帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D.帶電粒子一定是從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)7.某靜電場(chǎng)在x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度正方向，帶正電的點(diǎn)電荷在外力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷（）A.在和處電勢(shì)能相等 B.由運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中電勢(shì)能增大C.由運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中電場(chǎng)力一直減小 D.在處電勢(shì)能最大8.如圖，在正方體中abcd面的對(duì)角線ac的中點(diǎn)放一電荷量為的點(diǎn)電荷，在面的對(duì)角線的中點(diǎn)放另一電荷量為的點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是（）A.a點(diǎn)的電勢(shì)等于點(diǎn)的電勢(shì)B.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.正方體中心處場(chǎng)強(qiáng)為0D.負(fù)的試探電荷沿棱從b到電場(chǎng)力一直做負(fù)功二、多項(xiàng)選擇題：本題共2小題，每小題6分，共12分。每題有多項(xiàng)符合題目要求，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。9.三根足夠長(zhǎng)的絕緣直導(dǎo)線a、b、c固定放置在同一紙面內(nèi)，其交點(diǎn)M、N、P恰好構(gòu)成正三角形，O點(diǎn)為該三角形的中心，點(diǎn)與O點(diǎn)關(guān)于導(dǎo)線c對(duì)稱?，F(xiàn)在a、b、c三根導(dǎo)線中分別通入方向如圖所示的恒定電流I、3I、5I，已知長(zhǎng)直導(dǎo)線電流在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流大小成正比，與該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離成反比。若O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，則下列說(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里B.點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里D.若將b導(dǎo)線中電流反向，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?0.在如圖所示電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電流表A、電壓表V1、V2、V3的示數(shù)分別用I、、和表示，電流表A、電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用、、和表示，則下列判斷中正確的是（）A.I變大，變小 B.不變，不變C.當(dāng)時(shí)，電源輸出功率最大 D.電源的效率增大第Ⅱ卷（非選擇題共56分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共16分。11.某同學(xué)測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材。A．被測(cè)干電池一節(jié)B．電流表：量程0~0.6A，內(nèi)阻C．電壓表：量程0~15V，內(nèi)阻未知D．電壓表：量程0~3V，內(nèi)阻未知E．滑動(dòng)變阻器：阻值范圍為0~10Ω，允許通過(guò)最大電流2AF．滑動(dòng)變阻器：阻值范圍為0~100Ω，允許通過(guò)最大電流1AG．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1）伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差，在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模妷罕磉x擇__________，滑動(dòng)變阻器選擇__________。（填寫(xiě)器材前的字母）（2）為盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇__________。（選填“圖甲”或者“圖乙”）（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的圖像，則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后，測(cè)得干電池的內(nèi)阻__________Ω。12.某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)量金屬絲電阻率”實(shí)驗(yàn)中：先用多用電表進(jìn)行粗測(cè)電阻，再采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測(cè)量未知電阻，后計(jì)算金屬絲的電阻率。（1）在使用多用電表測(cè)電阻時(shí)，以下說(shuō)法正確的是__________（選填相應(yīng)序號(hào)字母）。A．每換一次擋位，不必重新進(jìn)行歐姆調(diào)零B．指針越接近刻度盤(pán)中央，誤差越小C．在外電路中，電流從紅表筆流經(jīng)被測(cè)電阻到黑表筆D．測(cè)量時(shí)，若指針偏角較小，說(shuō)明這個(gè)電阻的阻值較大，應(yīng)換倍率較大的擋位來(lái)測(cè)量（2）先用多用電表的歐姆擋“×1”按正確的操作步驟粗測(cè)其電阻，指針如圖甲所示，則讀數(shù)應(yīng)記為_(kāi)_________Ω。（3）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中一次測(cè)量的示數(shù)如圖乙所示，則該次金屬絲直徑的測(cè)量值d為_(kāi)_________mm。（4）實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)金屬絲（電阻）、雙量程電流表A（0~0.6A、0~3A）、雙量程電壓表V（0~3V、0~15V）、滑動(dòng)變阻器R（0~20Ω）、電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）、開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線。請(qǐng)你根據(jù)圖丙所示電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖丁的實(shí)驗(yàn)電路連接完整_________。（5）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于__________（選填“A”或“B”）端。（6）若通過(guò)測(cè)量可知，金屬絲接入電路的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為d，通過(guò)金屬絲的電流為I，金屬絲兩端的電壓為U，由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率__________。（用題目所給字母表示）四、計(jì)算題：本題共3小題，共40分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。13.如圖所示，abcd是邊長(zhǎng)的正方形金屬框，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域左邊界到bc的距離也為L(zhǎng)，右邊界MP與水平線MN間的夾角，且M點(diǎn)為cd邊的中點(diǎn)。磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向外。（1）求圖示位置金屬框的磁通量的大小；（2）若將金屬框以bc為軸，向紙面外轉(zhuǎn)動(dòng)180°，求磁通量的變化量的大小。14.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，R為電阻箱，定值電阻，電動(dòng)機(jī)M線圈電阻，額定輸出功率為2.25W。（1）閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱，使電源輸出功率最大，求此時(shí)電阻箱阻值及電源最大輸出功率；（2）閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)電阻箱，使電動(dòng)機(jī)正常工作，此時(shí)電源輸出功率恰好最大，求此時(shí)電阻箱的阻值及其電功率。15.兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板如圖甲所示，大量電子（質(zhì)量為m、電荷量為e）由靜止開(kāi)始，經(jīng)電壓為U0的電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入兩板之間。當(dāng)兩板均不帶電時(shí)，這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為2t0；當(dāng)在兩板