【文档说明】河南省商丘名校2022-2023学年高二下学期第一次联考试题(开学考试) 物理 含解析.docx,共(15)页,2.011 MB,由小赞的店铺上传
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2022-2023学年下期第一次联考高二物理试题一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,1~7只有一个选项正确,8~12有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,选错或不答的不得分)1.下面是对一些公式的理解,其中正
确的是()A.根据122qqFkr=可知,当两电荷间的距离趋近于零时,它们之间的静电力将趋近于无穷大B.根据RSL=可知,导体的电阻率跟导体的电阻和横截面积的乘积成正比C.根据FBIL=可知,在磁场中通电导线的电流大,导线受到的安培力不一定大D.根据Δ
ΦΔEnt=可知,穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势一定越大2.如图所示,A、B为两个等量异号点电荷连线上的两点(其中B为连线中点),C为连线中垂线上的一点,下列说法中正确的是()A.A点的电场强度比B点的电场强度小B.A点的
电势比C点的电势低C.从B点移到C点的过程中,电荷的电势能减小D.负电荷从A点沿直线移到B点的过程中,克服电场力做功3.下图表示磁感应强度B、电流强度I和磁场对电流的作用力F三者方向的相互关系中,正确的是()A.B.C.D.4.如图是某次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容
器电容为1.5μF,充电至4.0kV电压,如果电容器在3.0ms时间内放电至两极板之间的电压为零,下列说法正确的是()A.放电之后,电容器的电容为零B.该电容器的击穿电压为4kVC.该次放电前,电容器存储的电荷量为0.6CD.该次通过人体的平均电流是20A5.如图所示,a、b两根
通电长直导线垂直放置,通有相同大小的电流,方向已标出。O点距两直导线的距离相等,此时测得O点的磁感应强度大小为2B,现将通电长直导线b顺时针转动90°(从上往下看),则此时O点的磁感应强度大小为()A.0B.2
BC.2BD.22B6.为了创建文明城市,某城市新装的一批节能路灯(图甲),该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度,如图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,0R为定值电阻,tR为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照强度增加时,下列判断正确的是()A.A灯变
暗,B灯变亮B.电阻0R的功率变小C.电源的效率减小,输出功率变大D.流经tR的电流变化量大于0R上的电流变化量7.如图所示的电路中,A和B是两个完全相同的灯泡,线圈L的自感系数足够大,线圈的直流电阻可以忽略不计,下列说法中正确的是()A.
闭合开关S,A、B两灯同时亮B.闭合开关S,A灯逐渐亮起来,B灯立即发光C.断开开关S,B灯闪亮一下再熄灭D.断开开关S,流过B灯的电流方向自左向右8.磁流体发电是一项新兴技术,它可以把气体的内能直接转化为电能,如图是它的示意图,平
行金属板A、C之间有一个很强的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向如图所示,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)垂直于B的方向喷入磁场,两板间连接有定值电阻R,每个离子的速度都为v,电荷量大小为q,A、C两板间距为d,
稳定时下列说法中正确的是()A.图中A板是电源的负极B.电阻R中的电流方向由a到bC.电源的电动势为BvdD.增大两金属板的正对面积可增大发电机的电动势9.如图所示,为了浴室用电安全,某同学用理想变压器
给浴室降压供电,理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,原线圈输入交变电压2202sin(100t)Vu=。已知照明灯额定功率为22W,排气扇电动机内阻为1Ω,电流表示数为1.5A,各用电器均正常工作,电表均为理想电表。全科试题免费下载公众号《高中僧课堂》则下
列说法中正确的是()A.电压表示数为442VB.副线圈交变电流的频率为10HzC.排气扇的输入功率为44WD.保险丝熔断电流不能低于0.3A10.如图甲所示,一个匝数50n=的圆形导体线圈,面积210.6mS=,
电阻1Ωr=。在线圈中存在面积220.4mS=的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个2ΩR=的电阻,将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接,b端接地,则下列说法
正确的有()A.圆形线圈中产生的感应电动势4.5VE=B.在02s时间内通过电阻R的电荷量2Cq=C.设b端电势为零,则a端的电势2Va=−D.在04s时间内电阻R上产生的焦耳热12JQ=11.如图所示的虚线,是边长为L的正三角形,在正三角形区域内存在垂直纸面的匀强磁场(图中
未画出),d、e为ab、bc边的中点。一个质量为m、电荷量为q的带负电的粒子,由d点垂直ab以初速度0v进入磁场,从e点射出磁场,不计重力和空气阻力,则下列说法正确的是()A.磁场的方向垂直纸面向内B.磁感应强度大小为02mvqLC.粒子在磁场中运动的时间为03L
vD.若改变粒子射入速度的大小,方向不变,粒子在磁场运动的最长时间为02Lv12.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,凭借此项成果,他于1939年获得诺贝尔物理学奖。其原理如图所示,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿
过的时间可忽略;磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,交流电源频率为f,加速电压为U。若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为q+,在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是()A.质子在回旋加速器中做圆周运动的速率与半径成正比B.若只增大交流电压U,则质子获得的最大动能增大C
.质子在电场中加速的次数为222qBRmUD.若磁感应强度B增大,交流电频率f必须适当减小才能正常工作二、实验题(本题共2小题,共14分)13.(6分)多用电表是常用的测量仪表。(1)如图是多用电表原理简图,若选择开关S接5时,对应的挡位是直流电压10
V挡,若选择开关S接6时,对应的挡位可能是直流电压______挡(选填“2.5V”或“50V”)。若选择开关S接4时,对应的挡位是______挡(选填“电流”或“欧姆”)。(2)关于多用电表欧姆挡的使用,下列说法正确的是______。A.因流过欧姆挡表头的电流与待测电阻的阻值
不成线性关系,所以表盘刻度不均匀B.用欧姆挡测电阻时,被测电阻的阻值越大,指针向右转过的角度就越大C.测量电阻时用手指紧紧按住红、黑表笔与电阻接触的部分,这样测量较为准确D.用欧姆挡测电阻时,每次换挡后必须重新短接两表笔进行欧姆调零14.(8分)在“测定金属的电阻率”
实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图所示,其读数应为______mm。(2)用伏安法测金属丝的阻值xR,实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻
约3kΩ)、滑动变阻器R(020Ω,额定电流2A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如表:次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.
30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知,他们测量xR是采用图中的______(选填“甲”或“乙”)。(3)任何实验测量都存在误差,本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法,正确的是______。A.用螺旋测微器测量金属丝直
径时,由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差D.若电压表内阻VR已知,利用VxURUIR=−计算金属丝的电阻理论上没有误差(4)实验中已测得金属丝直径d,设金属丝长度为L,电阻为R
,则该金属丝的电阻率=______。(用题目中已知字母表示)三、计算题(共计48分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)15.(8分)如图所示电路,电源电动势为E,内阻为2Ωr=,定值电阻4ΩR=,开关1S闭合、2S断开时,电流表的示数是1.5
A;开关1S和2S都闭合时,电流表的示数是2.5A,已知电动机线圈电阻为M0.8ΩR=,电流表、电压表均为理想电表。求:(1)电源的电动势E;(2)开关1S和2S都闭合时,电动机的输出功率。16.(1
2分)如图所示,交流发电机的矩形金属线圈,ab边和cd边的长度120cmL=,bc边和ad边的长度210cmL=,匝数N50=匝,线圈的总电阻1Ωr=,线圈位于磁感应强度0.1TB=的匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此
绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值4ΩR=的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行,现使线圈绕过bc和ad边中点,且垂直于磁场的转轴OO以角速度200rad/s=匀速转
动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。(1)从线圈经过图示位置开始计时,写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式;(2)求线圈转动过程中电压表的示数以及电阻R的发热功率;(电压表读数保留1位小数)(3)求从线圈经过图示位置开始计时,
转过16周期时电动势的瞬时值。17.(13分)如图所示,足够长平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面夹角37=,导轨间距0.5mL=,其下端连接一个定值电阻3ΩR=,两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小1TB=。一质量为0.05kgm=的导体棒ab垂直导轨放置,导体棒接
入回路中的电阻2Ωr=。导体棒ab由静止释放到刚开始匀速下滑的过程中,流过电阻R的电荷量为0.6C。已知重力加速度g取210m/s,导轨电阻不计,sin370.6=,cos370.8=.求:(1)
导体棒ab从释放到开始匀速运动下滑的距离x;(2)导体棒ab匀速运动时速度的大小v;(3)从释放到开始匀速运动下滑的过程中导体棒ab上产生的热量rQ。18.(15分)如图所示,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为B,x轴下方有一匀
强电场,电场强度的大小为E,方向与y轴的夹角为45=,斜向左上方。现有一质量为m、电荷量为q的正离子,以速度0v由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点(C点未标出)进入电场区域,
该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45°,不计离子的重力,设磁场区域和电场区域足够大。求:(1)C点的坐标;(结果可以含有根号)(2)离子从A点出发到第一次穿越x轴时运动的时间;(3)离子从A点出发到第三次穿越x轴时粒子
运动的路程。2022-2023学年下期第一次联考高二物理参考答案1.C【解析】A.因为当两电荷间的距离趋近于零时,它们不能看作点电荷,则库仑定律不再适用,故A错误;B.公式RSL=是电阻率的计算式,材料的电阻率
决定于材料本身,跟导体的电阻和横截面积和长度无关,故B错误;C.根据FBIL=可知,只有当电流垂直于磁感线放置时,电流越大,则受到的安培力才一定越大,故C正确;D.根据Ent=可知,穿过线圈的磁通量变化率越
大,感应电动势一定越大,穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势不一定越大,故D错误,故选C。2.D【解析】A.因A点电场线较B点密集,可知A点的电场强度比B点的电场强度大,选项A错误;B.顺着电场线电势降低,A点的电势高于B点,等量异种电荷连线的中垂线是等势面,B点的电势与C点的
电势相等,A点的电势比C点的电势高,选项B错误;C.B点的电势与C点的电势相等,则从B点移到C点的过程中,电荷的电势能保持不变,选项C错误;D.负电荷从A点沿直线移到B点的过程中,电场力对电荷做负功,选项D正确,故选D。3.A【解析】A.由左手定则可知,磁场B、电流I和磁场对电流
作用力F三者方向关系正确,故A正确;B.由左手定则可知,安培力应水平向左,故B错误;C.左手定则可知,安培力应竖直向上,故C错误;D.由左手定则可知,安培力应垂直纸面向里,故D错误,故选A。4.D【解析】A
.电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量,放电之后,电容器的电容大小是不变的,故A错误;B.达到击穿电压电容器就损毁了,击穿电压略大于额定电压,故B错误;C.根据6315104.010C0.06CQCU−===,可知放电前,电容器储存的电荷量为0.
06C,故C错误;D.根据30.06A20A3.010QIt−===,可知该次通过人体的平均电流大小是20A,故D正确,故选D。5.C【解析】根据右手螺旋定则可知,a导线在O点产生的磁感应强度水平向左,b导线在O点产生的磁感应强度垂直于直面向外。由于O点到两根导线的距离相等,且两根导线
中的电流大小相等,则两根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小相等。O点的磁感应强度为2B,根据平行四边形定则得,一根导线在O点产生的磁感应强度为B。现将通电长直导线b顺时针转动90°(从上往下看),根据右手螺旋定则,b导线在O点的磁感应强度水平向左,大小不变,O点的磁感应强度为2B
B=,故C正确,ABD错误,故选C。6.D【解析】ABD.增加光照强度时,光敏电阻阻值减小,电路的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律知干路电流I增大,由UEIr=−知路端电压U减小,则A灯两端电压减小,通过A灯的电流AI减小,所以
A灯变暗。通过定值电阻0R的电流0AIII=−,I增大,AI减小,则0I增大,所以0R两端的电压增大,0R的功率变大;B灯两端的电压00BUUIR=−,BU减小,B灯变暗,流过B灯的电流变小,可知流经tR的电流增大,
根据并联电路干路电流等于支路电流之和可知,流经tR的电流变化量大于0R上的电流变化量,故AB错误,D正确;C、电源的效率100%100%PRPRr==+出总,外电阻减小,电源的效率减小,电源的内阻与外电阻的关系未知,无
法判断电源的输出功率变化,故C错误,故选D。7.B【解析】AB.当电键S闭合时,灯B立即发光。通过线圈L的电流增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反,会阻碍电流的增大,所以电路的电流只能逐渐增大,灯A逐渐亮起来;所以灯B比灯A先亮。故
A错误;故B正确。CD.由于线圈直流电阻忽略不计,当电流逐渐稳定时,线圈不产生感应电动势,两灯电流相等,亮度相同,稳定后当电键S断开后,由于自感,线圈中的电流只能慢慢减小,其相当于电源,线圈L、灯A与灯B构成闭合回路放电,两灯都过一
会儿熄灭,由于两灯泡完全相同,线圈的电阻又不计,则灯B不会出现闪亮一下,且流过灯B的电流方向自右向左,故CD错误,故选B。8.AC【解析】A.等离子体进入磁场后,根据左手定则,知正离子向下偏,负离子向上偏,所以C板带正电,A板带
负电,A板是电源的负极,故A正确;B.C板为电源正极,外电路电流从正极到负极,电阻R的电流方向由b到a,故B错误;C.最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,有:UqqvBd=;电动势EUBvd==.故
C正确;D.由上可知,发电机电动势为:EUBvd==,与金属板的正对面积大小无关,故D错误,故选AC。9.CD【解析】A.变压器输入的交变电压为u2202sin(100t)V=,则有效值1220VU
=,变压器原、副线圈匝数比为5:1,根据1122nUnU=,可解得244VU=,故A错误;B.变压器只改变交变电流和电压,不改变周期和频率,100πrad/s2f==,50Hzf=,故B错误;CD.照明灯的电流为LL20.5API
U==,则排气扇的电流为2L1AIII=−=,则排气扇的输入功率为22PUI=,代入数据可得44WP=;故C正确;电流表示数为1.5A,因此变压器输出功率为266WPUI==出,即变压器的输入功率为66W,变压器的初级电流为110.3A5II==,因此保险丝熔断电流不得低于0.3A,故D正确,故
选CD。10.BC【解析】A.由图乙可以得到磁感应强的变化率为Δ0.15T/SΔBt=,根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势为2500.40.15V3VBEnnStt====,故A错误;B.根据闭合电路的欧姆定律可得线圈中的电流为,3A1A
21EIRr===++,所以在02s时间内通过电阻R的电荷量为12C2CqIt===,故B正确;C.根据楞次定律可以判断出线圈中的电流方向为顺时针方向,在电源内部电流是从低电势流向高电势,所以a点的电势低于b点的电势,b、a两端的电势差即为R两端的电压12V2VUIR=
==,即2VbaU=,根据babaU=−,因为b端接地,所以0b=,解得2Va=−,故C正确;D.在04s时间内电阻R上产生的焦耳热为22124J8JQIRt===,故D错误,故选BC。11.BD【解析】AB.由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外,A错误
,由几何关系,粒子运动轨迹半径为12L,根据200vqvBmR=,可得02mvBqL=,故B正确;CD.运动时间0166LtTv==,故C错误,若改变粒子射入速度的大小,方向不变,当粒子从bd之间射出时,运动时间最长,为0122LtTv
==,故D正确,故选BD。12.AC【解析】A.质子做圆周运动洛伦兹力提供向心力2vqvBmr=,mvrqB=,可得v与r成正比,故A正确;B.质子只在电场中加速,设最大速度为v,根据洛伦兹力提供向心力得2vqvBmR=,解得最大速度为qBRvm=,质子
获得的最大动能为22222km11222qBRqBREmvmmm===,说明最大动能跟交流电压无关,跟D形金属盒的半径有关,半径越大,最大动能越大,故B错误;C.根据kmEnqU=可得,质子在电场中加速的次数为222qBRnmU=,故C正确;D.因为交流
电的频率和质子圆周运动的频率相同,质子圆周运动的频率为12qBfTm==,若磁感应强度B增大,得圆周运动的频率增大,故电流的频率也要增大才能正常工作,故D错误,故选AC。13.【答案】(6分,每空2分)(1)50
V欧姆(2)AD【解析】(1)表头与分压电阻串联可以改装成电压表,分压电阻阻值越大,电压表量程越大,若选择开关S接5时,对应的挡位是直流电压10V挡,选择开关S接6时,对应的挡位更大,可能是直流电压50V;若选择开关S接4时,有内
部电源,对应的挡位是欧姆挡。(2)A.由()xgERrRRI=−++可知,待测电阻与电流不成线性关系,故表盘刻度不均匀,故A正确;B.用欧姆挡测电阻时,测电阻的阻值越大,指针向右转过的角度就越小,故B错误;C.若用手指紧紧按住红、黑表笔与电阻接触的部分,则电阻的测量
值为该电阻与人体电阻的并联值,测量值偏小,故C错误;D.用欧姆挡测电阻时,每次换挡后必须重新短接两表笔进行欧姆调零,故D正确,故选AD。14.【答案】(8分,每空2分)(1)1.206(1.205~1.207均正确)(2)甲(3)CD(4)24RdL【解析】①螺旋测微器的最小分度值为0.0
1mm,根据图象可知,其示数为:1mm20.60.01mm1.206mmd=+=;(1.205~1.207均正确);②从给出的数据表可知,电流表和电压表的读数变化范围较大,限流式接法调不出0.1V的电压,所以滑动变阻器采
用的应是分压式接法,即测量采用的是甲图;③A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于偶然误差,故A错误;B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,故B错误;C、用UI−图象处理数据求金属丝电阻,根据描出的点连线时可以剔除读数偏差较大的点,减小偶然
误差,故C正确;D.若电压表内阻VR已知,则xRVVUUUIIIR==−−,计算金属丝的电阻理论上没有误差,故D正确,故选CD。15.【解析】(8分)(1)开关1S闭合、2S断开时,电流表的示数是1.5A,由闭合电路欧姆定律:1()1.5(24)V9.0VEI
Rr=+=+=(2)闭合1S和2S,电流表的示数是2.5A,则路端电压为2(9.02.52)V4.0VUEIr=−=−=此时流过电动机的电流为21.5AMUIIR=−=则电动机的输出功率为()221.54.01.50.8W4.2WMMMPUIIR=−=−=1
6.【解析】(12分)(1)对于N匝线圈,ab边与cd边一起切割磁感线,则有:m1220VENBLL==根据闭合电路欧姆定律有:mm4ArEIR==+从线圈经过图示位置开始计时,线圈内的电流随时间变化的函数关系式为:mcos4cos(200
t)AiIt==(2)电路中电流的有效值为:m22A2II==电压表示数:82V11.3VUIR==电阻R的发热功率:232WPIR==(3)从图示位置开始计时电动势的瞬时值表达式:ecosmEt=当6Tt=时,3t=电动势的瞬时值:e2
0cosV10V3==17.【解析】(13分)(1)导体棒ab从释放到开始匀速运动的过程,通过电阻R的电荷量为q,ΔqIt=平均感应电流EIRr=+平均感应电动势BLxEtt==联立解得:6mx=(2)回路中的感应电动势为:EB
Lv=感应电流为:EIRr=+安培力大小为:FBIL=当导体棒速度达到最大值v时:sinFmg=联立求得:6m/sv=(3)导体棒ab从释放到开始匀速运动下滑的过程中,设回路中产生的热量为Q,则由功能关系有:21s
in2mgxmvQ=+由功率分配关系有:rrQQRr=+联立求得:r0.36JQ=18.【解析】(15分)(1)磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动,粒子运动轨迹如图所示,20vqvBmr=由几何知识知()()022cos452CmvxrrqB+
=−+=−故C点坐标为022,02mvqB+−(2)粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动022rmTvqB==设粒子从A到C的时间为1t,由题意知15584mtTqB==(3)粒子从A到C的路程为为1s:101svt=设粒子从C点进
入电场到返回C点的时间为2t,其在电场中做匀变速运动,有()200Eqtvvm=−−联立解得022mvtqE=粒子从C点进入电场到返回C点的路程为2s:0222vst=设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为3t,由题意知3142mt
TqB==粒子再次进入磁场后在磁场中运动的路程为3s:303svt=设粒子从A点到第三次穿越x轴的路程为20012374mvmvssssqBEq=++=+.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com