四川省宜賓市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期1月期末考試試題含解析

高2022級(jí)高二上學(xué)期期末考試物理試題第一部分選擇題（共48分）一、選擇題（本題共11小題，1~7題每小題4分，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)是正確的；8~11題有多個(gè)選項(xiàng)符合要求，全部選對(duì)得5分，不全得3分，有錯(cuò)選或不選得0分，共48分）1.下列說(shuō)法正確的是（）A.帶電小球都能看成點(diǎn)電荷 B.元電荷的電量就是1CC.電磁波可以傳遞信息 D.能量是守恒的，所以我們無(wú)需節(jié)能【答案】C【解析】【詳解】A．只有當(dāng)帶電小球之間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電小球的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí)，帶電小球才能看成點(diǎn)電荷，故A錯(cuò)誤；B．元電荷的電量是1.60×10-19C，故B錯(cuò)誤；C．電磁波可以傳遞信息，故C正確；D．能量守恒的，但能源不是守恒的，我們應(yīng)當(dāng)節(jié)約能源，而不是節(jié)約能量，故D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示，矩形線框平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，此時(shí)線框的磁通量為Φ；若磁場(chǎng)方向改為與線框平面平行。則線框的磁通量（）A.仍為ΦB.變?yōu)?C.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D.變?yōu)樵瓉?lái)的一半【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)磁場(chǎng)方向平行于線框平面時(shí)，線框的磁通量為0。故選B。3.一款兒童電動(dòng)汽車的部分參數(shù)如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）適用年齡6個(gè)月～3歲家長(zhǎng)遙控3～4歲可自駕核定載重25kg電源規(guī)格12V4.5Ah充電器12V1000mA電機(jī)RS390－12V2AA.電源規(guī)格中的4.5Ah，Ah是能量的單位B.電機(jī)的輸出功率小于24WC.電機(jī)線圈的電阻為6ΩD.行駛過(guò)程中電機(jī)突發(fā)故障，被卡住無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)通過(guò)電機(jī)電流為2A【答案】B【解析】【詳解】A．A·h是電流與時(shí)間的乘積的單位，是電荷量的單位，故A錯(cuò)誤；B．電機(jī)的輸入功率P＝UI＝12×2W＝24W可知電機(jī)的輸出功率一定小于24W，故B正確；C．電機(jī)是非純電阻，只知道電機(jī)的額定電壓與額定電流，不能由歐姆定律求出電機(jī)線圈的電阻，故C錯(cuò)誤；D．知道電機(jī)的額定電壓，不知道電機(jī)線圈的電阻，所以若電機(jī)突發(fā)故障，被卡住無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，不能求出通過(guò)電機(jī)的電流，故D錯(cuò)誤。故選B。4.已知一只表頭的量程為0~100mA，內(nèi)阻Rg=100Ω?，F(xiàn)將表頭改裝成電流、電壓兩用的電表，如圖所示，已知R1=200Ω，R2=1kΩ，則下列說(shuō)法正確的是（）A.用oa兩端時(shí)是電壓表，最大測(cè)量值為110VB.用ob兩端時(shí)是電壓表，最大測(cè)量值為160VC.用oa兩端時(shí)是電流表，最大測(cè)量值為200mAD.用ob兩端時(shí)是電流表，最大測(cè)量值為200mA【答案】B【解析】【詳解】AC．由電路圖可知，用oa兩端時(shí)是電流表，有故AC錯(cuò)誤；BD．由電路圖可知，用ob兩端時(shí)是電壓表，有故B正確；D錯(cuò)誤。故選B。5.某種除顫器的簡(jiǎn)化電路，由低壓直流電源經(jīng)過(guò)電壓變換器變成高壓電，然后整流成幾千伏的直流高壓電，對(duì)電容器充電，如圖甲所示。除顫時(shí)，經(jīng)過(guò)電感等元件將脈沖電流（如圖乙所示）作用于心臟，實(shí)施電擊治療，使心臟恢復(fù)竇性心律。某次除顫過(guò)程中將電容為的電容器充電至，電容器在時(shí)間內(nèi)放電至兩極板間的電壓為0。其他條件不變時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.線圈的自感系數(shù)L越大，放電脈沖電流的峰值越小B.線圈的自感系數(shù)L越小，放電脈沖電流的放電時(shí)間越長(zhǎng)C.電容器的電容C越小，電容器的放電時(shí)間越長(zhǎng)D.在該次除顫過(guò)程中，流經(jīng)人體的電荷量約為【答案】A【解析】【詳解】A．線圈的自感系數(shù)L越大，阻礙電流的感抗越大，則放電電流越小，放電脈沖電流的峰值也越小，故A正確；BC．振蕩電路的振蕩的振蕩周期為電容器在時(shí)間內(nèi)放電至兩極板間的電壓為0，即則線圈的自感系數(shù)L越大，放電脈沖電流的放電時(shí)間越長(zhǎng)；電容器的電容C越大，放電脈沖電流的放電時(shí)間越長(zhǎng)，故BC錯(cuò)誤；D．電容為的電容器充電至，則電容器儲(chǔ)存的電量為故在該次除顫過(guò)程中，流經(jīng)人體的電荷量約為，故D錯(cuò)誤；故選A。6.圖是簡(jiǎn)化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈，，二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交點(diǎn)O的距離相等，且均連接阻值為R的電阻，轉(zhuǎn)子是中心在O點(diǎn)的條形磁鐵，繞O點(diǎn)在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩線圈輸出正弦式交變電流。不計(jì)線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值相等 B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)同時(shí)達(dá)到最大值 D.兩電阻消耗的電功率相等【答案】B【解析】【詳解】AD．根據(jù)可得兩線圈中磁通量的變化率相等，但是匝數(shù)不等，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值不相等，有效值也不相等；根據(jù)可知，兩電阻的電功率也不相等，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；B．因兩線圈放在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁鐵的旁邊，則兩線圈產(chǎn)生的交流電的頻率相等，選項(xiàng)B正確；C．當(dāng)磁鐵的磁極到達(dá)一線圈附近時(shí)，一個(gè)線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，另一個(gè)線圈通過(guò)的磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，可知兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不可能同時(shí)達(dá)到最大值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選B。7.豎直平面內(nèi)有輕繩1、2、3連接如圖所示。繩1水平，繩2與水平方向成角，繩3的下端連接一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒1，在結(jié)點(diǎn)O正下方距離處固定一導(dǎo)體棒2，兩導(dǎo)體棒均垂直于紙面放置?，F(xiàn)將導(dǎo)體棒1中通入向里的電流I0，導(dǎo)體棒2中通入向外且緩慢增大的電流I。當(dāng)增大到某個(gè)值時(shí)，給導(dǎo)體棒1以向右的輕微擾動(dòng)，可觀察到它緩慢上升到繩1所處的水平線上。繩3的長(zhǎng)度為d，兩導(dǎo)體棒長(zhǎng)度均為l，重力加速度為g。導(dǎo)體棒2以外距離為x處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，下列說(shuō)法正確的是（）A.應(yīng)在時(shí)給導(dǎo)體棒1以輕微的擾動(dòng)B.繩1中拉力的最大值為C.繩2中拉力的最小值為D.導(dǎo)體棒2中電流的最大值為【答案】B【解析】【詳解】A．對(duì)導(dǎo)體棒1進(jìn)行受力分析如圖，此三個(gè)力組成的封閉三角形與相似，所以所以，恒有初始時(shí)，應(yīng)有聯(lián)立解得所以應(yīng)在時(shí)給導(dǎo)體棒1微小擾動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，繩1和繩2中拉力和的合力大小恒為，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中和的合力將從豎直方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)到水平方向，由圖示可知先增大后減小，當(dāng)與繩2垂直時(shí)最大，最大值為B正確；C．一直減小，直至導(dǎo)體棒1運(yùn)動(dòng)至繩1所在的水平線上時(shí)最小最小值為零，C錯(cuò)誤；D．由上述分析可知由幾何關(guān)系可知，導(dǎo)體棒1運(yùn)動(dòng)至繩1所在的水平線上時(shí)有最大值為，所以且此時(shí)所以電流最大值D錯(cuò)誤。故選B。8.下列關(guān)于傳感器說(shuō)法中正確的是（）A.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)B.電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器，它是把力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)C.電熨斗能自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片，這種雙金屬片的作用是控制電路的通斷D.光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量【答案】BCD【解析】【詳解】A．話筒是一種常用的聲波傳感器，其作用是聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，故A錯(cuò)誤；B．電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器，利用通過(guò)應(yīng)力片的電流一定，壓力越大，電阻越大，應(yīng)力片兩端的電壓差越大，將力信號(hào)變成電信號(hào)，故B正確；C．電熨斗是利用雙金屬片溫度傳感器，控制電路的通斷，故C正確；D．光敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的，其電阻隨光照強(qiáng)度的增大而減小，故它能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，選項(xiàng)D正確。故選BCD。9.如圖所示電路，是定值電阻，是滑動(dòng)變阻器，L是小燈泡，C是電容器，電源內(nèi)阻為。開關(guān)S閉合后，在滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過(guò)程中（）A.小燈泡變亮B.電壓表示數(shù)變小C.電容器所帶電荷量增大D.電源的輸出功率一定先變大后變小【答案】AB【解析】【詳解】在滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小A．根據(jù)“串反并同”規(guī)律，由電路關(guān)系可知，小燈泡消耗電功率增加，小燈泡變亮，A正確；B．根據(jù)“串反并同”規(guī)律，由電路關(guān)系可知，電壓表示數(shù)變小，B正確；C．根據(jù)“串反并同”規(guī)律，由電路關(guān)系可知，電容器兩端的電壓減小，電容器的電容在該過(guò)程中保持不變，根據(jù)公式可知，電容器所帶電荷量減小，C錯(cuò)誤；D．設(shè)外電路的總電阻為，則有電源的輸出功率為可知，當(dāng)時(shí)電源的輸出功率最大，在滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，即外電路的總電阻減小，因此電源的輸出功率有可能先變大后變小，也有可能一直減小，D錯(cuò)誤。故選AB。10.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，電路中，，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為，圖中電表均為理想交流電表，a，b間的電壓如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.該交流電的頻率為B.滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)變大C.滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變大D.滑動(dòng)變阻器接入電阻最大時(shí)，電流表的示數(shù)為【答案】ABD【解析】【詳解】A．由圖乙可知該交流電的周期為頻率為A正確；BC．滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻變大，滑動(dòng)變阻器兩端電壓升高，電壓表示數(shù)增大，用電電流減小原線圈所在電路電流也減小，電流表示數(shù)減小，B正確，C錯(cuò)誤；D．由圖乙可知a，b間的電壓有效值為滑動(dòng)變阻器接入電阻最大時(shí)，電流表的示數(shù)為I，由理想變壓器電流電壓關(guān)系可知解得D正確；故選ABD。11.如圖是“電磁炮”模型的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平金屬導(dǎo)軌M、N的間距L=0.2m，電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1×102T。裝有彈體的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌M、N上的最左端，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒ab(含彈體)的質(zhì)量m=0.2kg，在導(dǎo)軌M、N間部分的電阻R=0.8Ω，可控電源的內(nèi)阻r=0.2Ω。在某次模擬發(fā)射時(shí)，可控電源為導(dǎo)體棒ab提供的電流恒為I=4×103A，不計(jì)空氣阻力，導(dǎo)體棒ab由靜止加速到4km/s后發(fā)射彈體，則（）A.導(dǎo)體棒ab所受安培力大小為1.6×105NB.光滑水平導(dǎo)軌長(zhǎng)度至少為20mC.該過(guò)程系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為3.2×106JD.該過(guò)程系統(tǒng)消耗總能量為1.76×106J【答案】BD【解析】【詳解】A．由安培力公式有F=BIL=8×104N故A錯(cuò)誤；B．彈體由靜止加速到4km/s，由動(dòng)能定理知Fx=mv2則軌道長(zhǎng)度至少為x==20m故B正確；CD．導(dǎo)體棒ab做勻加速運(yùn)動(dòng)，由F=ma，v=at，解得該過(guò)程需要時(shí)間t=1×10－2s該過(guò)程中產(chǎn)生焦耳熱Q=I2(R＋r)t=1.6×105J彈體和導(dǎo)體棒ab增加的總動(dòng)能Ek=mv2=1.6×106J系統(tǒng)消耗總能量E=Ek＋Q=1.76×106J故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。第二部分非選擇題（共52分）注意事項(xiàng)：必須使用0.5毫米黑色簽字筆在答題卡上題目指示區(qū)域內(nèi)作答。二、實(shí)驗(yàn)題（共14分）12.利用圖甲所示電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)E和電阻“×10”擋內(nèi)部電路的總電阻R內(nèi)。使用的器材有：多用電表，毫安表（量程10mA，內(nèi)阻為45Ω），電阻箱，導(dǎo)線若干。（1）將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×10”擋，紅表筆和黑表筆短接，調(diào)零；（2）將電阻箱阻值調(diào)到最大，再將圖甲中多用電表的紅表筆和_______（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端；（3）調(diào)節(jié)電阻箱，記下多組毫安表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R；某次測(cè)量時(shí)電阻箱的讀數(shù)如圖乙所示，則該讀數(shù)為_______Ω；（4）某同學(xué)將測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄在如下表格中，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問(wèn)題：1234567R(Ω)10152330374550I(mA)6.816.546.416.216.025.925.71(A-1)147153156161166169175①答題卡的坐標(biāo)紙上已標(biāo)出5組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的坐標(biāo)紙上標(biāo)出第3、5兩組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)并畫出圖像；______②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，多用表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，電阻“×10”擋內(nèi)部電路的總電阻_______Ω。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）【答案】①.2②.32.2③.

④.1.43（1.40~1.46）⑤.155（150~160）【解析】【詳解】（2）[1]在歐姆表內(nèi)部，黑表筆接電源的正極，紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，所以將電阻箱阻值調(diào)到最大，再將圖a中多用電表的紅表筆和2端相連，黑表筆連接1，使得電流從電流表的“+”接線柱流入；（3）[2]根據(jù)電阻箱的讀數(shù)方法可知，則該讀數(shù)為3×10Ω+2×1Ω+2×0.1Ω=32.2Ω（4）①[3]描點(diǎn)作圖如下②[4][5]根據(jù)可得圖象的斜率為解得E=1.43V圖象與縱坐標(biāo)的截距為解得R內(nèi)=155Ω13.宋同學(xué)正在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一根彈性導(dǎo)電繩的電阻率。如圖甲所示，導(dǎo)電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導(dǎo)線接入圖乙所示的電路中。（1）實(shí)驗(yàn)中需要用螺旋測(cè)微器測(cè)量導(dǎo)電繩的直徑，某次測(cè)量到的示數(shù)如圖丙所示，則該次測(cè)量時(shí)導(dǎo)電繩的直徑______cm。（2）實(shí)驗(yàn)中先閉合開關(guān)、，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適的位置，記錄兩表的示數(shù)和。然后斷開開關(guān)，電流表的示數(shù)將______（填“變大”、“變小”或“不變”），電壓表的示數(shù)______（填“變大”、“變小”或“不變”），調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片，使電流表的示數(shù)為，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U，則此時(shí)導(dǎo)電繩的電阻______（用U、和表示）。并記錄此時(shí)金屬夾A、B間的距離L和導(dǎo)電繩的橫截面積S。（3）多次拉伸導(dǎo)電繩，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，利用獲得的多組數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖丁所示，則彈性導(dǎo)電繩的電阻率______（用a、b和c表示）。【答案】①.0.5313②.變?、?變大④.⑤.【解析】【詳解】（1）[1]導(dǎo)電繩的直徑5mm+31.30.01mm=5.313mm=0.5313cm。（2）[2][3]然后斷開開關(guān)S2，電路中總電阻增大，總電流減小，電流表的示數(shù)變??；內(nèi)電壓變小，所以外電壓變大，即電壓表讀數(shù)變大。[4]根據(jù)電路歐姆定律，先閉合開關(guān)S1、S2時(shí)然后斷開開關(guān)S2聯(lián)立解得此時(shí)導(dǎo)電繩的電阻（3）[5]根據(jù)題意分析則圖線的斜率為三、計(jì)算題（寫出必要的文字說(shuō)明，3個(gè)小題，14題10分，15題12分，16題16分，共38分）14.有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，在它兩端施加電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是；若在電動(dòng)機(jī)兩端加上的電壓，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是。求該電動(dòng)機(jī)在內(nèi)：（1）電源輸入給電動(dòng)機(jī)的功率為多少？（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電能為多少？（3）電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為多少？（4）電動(dòng)機(jī)有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？【答案】（1）2W；（2）120J；（3）30J；（4）90J【解析】【詳解】（1）電源輸入給電動(dòng)機(jī)的功率為（2）電動(dòng)機(jī)消耗的電能為（3）電動(dòng)機(jī)線圈電阻產(chǎn)生的熱量為（4）電動(dòng)機(jī)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為15.電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的動(dòng)能殺傷武器，如圖甲為電磁炮工作原理示意圖，可簡(jiǎn)化為圖乙模型。某電磁炮導(dǎo)軌長(zhǎng)10m，兩導(dǎo)軌之間的距離為0.5m。導(dǎo)軌間磁場(chǎng)可認(rèn)為是方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.5T，電流方向如圖所示。質(zhì)量為10kg的炮彈受安培力作用從導(dǎo)軌最右端靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最左端離開導(dǎo)軌時(shí)的速度大小為2.4×103m/s。整個(gè)電磁炮固定在水平面上，忽略炮彈與導(dǎo)軌間的摩擦力。求：（1）炮彈在導(dǎo)軌中加速時(shí)的加速度