遼寧省協(xié)作體2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，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。
1. 內(nèi)通過導(dǎo)線某橫截面的電荷量為，則導(dǎo)線中的電流為（）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根據(jù)電流強(qiáng)度的定義，導(dǎo)線中的電流為
故選B。
2. 關(guān)于電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，下列說法正確的是（）
A. 在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷，路徑不同，電場(chǎng)力做的功一定不同
B. 電場(chǎng)力做的功只與電荷在電場(chǎng)中的始、末位置有關(guān)
C. 電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能增加
D. 電荷在電場(chǎng)中的位置發(fā)生了變化，電場(chǎng)力對(duì)電荷一定做了功
【答案】B
【解析】AB．電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，只與電荷在電場(chǎng)中的始，未位置有關(guān)，故在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷，路徑不同，電場(chǎng)力做的功可能相同，故A錯(cuò)誤，B正確；
C．電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；
D．電荷在電場(chǎng)中的位置發(fā)生了變化，電場(chǎng)力對(duì)電荷不一定做功，比如在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力就不做功，故D錯(cuò)誤。
3. 電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻，外接燈泡的電阻，則燈泡兩端的電壓為（）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律
解得電流為
燈泡兩端的電壓為
故選C。
4. 如圖所示，直角三角形中，，，三角形所在平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，，，，一電子從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)，則下列說法正確是（）
A. 電子在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能
B. 該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、方向由A點(diǎn)指向邊中點(diǎn)
C. 該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、方向由A點(diǎn)指向點(diǎn)
D. 該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、方向沿的角平分線
【答案】D
【解析】A．根據(jù)可知電子在電勢(shì)越大的位置，電勢(shì)能越小，因?yàn)?br>則
故A錯(cuò)誤；
BCD．由題可知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，AB中點(diǎn)D的電勢(shì)為
連接CD為一條等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與該處等勢(shì)線垂直的特點(diǎn)可知，作CD的垂線FC即為場(chǎng)強(qiáng)的方向，如圖所示。
由幾何關(guān)系可知，電場(chǎng)線的方向與AC的夾角為30°，即沿的角平分線，AC沿著場(chǎng)強(qiáng)的方向距離為
根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式可得
故BC錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
5. 某城市打算將主干道上的部分高壓鈉燈換成LED燈，已知高壓鈉燈的功率為，LED燈的功率為，若更換2000盞，則一年可節(jié)約的電能約為（）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】假設(shè)路燈一天點(diǎn)亮12h，則2000盞高壓鈉燈一年消耗的電能為
2000盞LED燈一年消耗電能為
則一年可節(jié)約的電能為
結(jié)合題干可知，一年可節(jié)約的電能約為。
故選D。
6. 如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為，為電容器，和為定值電阻，為光敏電阻（阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小），A為理想電流表，G為靈敏電流計(jì)，當(dāng)開關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定后，在電容器兩板間放一點(diǎn)電荷，該電荷恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，在逐漸增大對(duì)的光照強(qiáng)度的過程中，下列說法正確的是（）
A. 電源的輸出功率變大
B. 電荷仍保持靜止
C. 電荷的電勢(shì)能將減小
D. G電流計(jì)中有從至的電流
【答案】A
【解析】A．電源外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，電源外電路電阻越接近電源內(nèi)阻，電源的輸出功率越大，逐漸增大對(duì)的光照強(qiáng)度，阻值減小，電路總電阻減小，由于，電路總電阻一直大于電源內(nèi)阻，則電源的輸出功率一直增大，故A正確；
D．減小，總電流增大，內(nèi)阻、定值電阻兩端的電壓增大，電源電動(dòng)勢(shì)不變，可知兩端的電壓減小，則電容器兩端電壓減小，電容器放電，G中有從至的電流，故D錯(cuò)誤；
BC．根據(jù)可知，電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電荷受到的電場(chǎng)力小于重力，電荷向下運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能將增大，故BC錯(cuò)誤。
7. 某智能手機(jī)中有多種傳感器，其中包括磁傳感器，安裝合適的軟件后，利用手機(jī)中的磁傳感器可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度。地磁場(chǎng)的磁感線分布如圖甲所示。小明為了測(cè)量當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)，在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系，手機(jī)顯示屏所在平面為平面，如圖乙所示。某次測(cè)量時(shí)，手機(jī)水平放置，軸正方向豎直向上，測(cè)出以下數(shù)據(jù)、、。根據(jù)測(cè)量結(jié)果可以推斷（）
A. 測(cè)量地點(diǎn)位于南半球
B. 軸正方向指向西方
C 軸正方向指向北方
D. 當(dāng)?shù)氐卮艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為
【答案】C
【解析】A．地球磁南極大致指向地理北極附近，磁北極大致指向地理南極附近，由表中z軸數(shù)據(jù)可看出z軸的磁場(chǎng)豎直向下，則測(cè)量地點(diǎn)應(yīng)位于北半球，故A錯(cuò)誤；
BC．由選項(xiàng)A可知測(cè)量地在北半球，而北半球地磁場(chǎng)指向北方斜向下，由于可知，y軸正向指向北方，x軸正向指向東方，故B錯(cuò)誤，C正確；
D．磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，由題目數(shù)據(jù)可得此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大致為
故D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理從生活中來又到生活中去。對(duì)于下列教材中所列的實(shí)驗(yàn)和生活用品，說法正確的是（）
A. 圖甲中，兩根通電方向相反的長(zhǎng)直導(dǎo)線相互排斥，是通過磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的
B. 圖乙中，若在的兩端接上穩(wěn)恒直流電源，穩(wěn)定后接在端的電流計(jì)示數(shù)始終為0
C. 圖丙中，生活中常用微波爐來加熱食物，微波在空氣中不能傳播
D. 奧斯特利用圖丁中的實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
【答案】ABD
【解析】A．甲圖中，兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知，左側(cè)直導(dǎo)線所受安培力向左，右側(cè)直導(dǎo)線所受安培力向右，因此兩導(dǎo)線相互排斥，相互排斥的作用是通過磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的，故A正確；
B．乙圖中，若在ab的兩端接上恒定電源，穩(wěn)定后穿過線圈電流恒定，故穿過線圈的磁場(chǎng)恒定，磁通量不再變化，cd線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以接在cd端的電流計(jì)示數(shù)始終為0，故B正確；
C．微波是一種電磁波，在真空和空氣中都能傳播，故C錯(cuò)誤；
D．奧斯特利用丁圖實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故D正確。
9. 如圖所示，、A為某電場(chǎng)中一條平直電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，將負(fù)點(diǎn)電荷從點(diǎn)由靜止釋放，負(fù)點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，其電勢(shì)能隨位移變化的圖像如圖所示。在該負(fù)點(diǎn)電荷從點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）
A. 電場(chǎng)力對(duì)負(fù)點(diǎn)電荷先做負(fù)功后做正功
B. 從點(diǎn)到A點(diǎn)，負(fù)點(diǎn)電荷先加速后減速
C. 從點(diǎn)到A點(diǎn)，負(fù)點(diǎn)電荷的加速度先減小后增大
D. 點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)低
【答案】CD
【解析】AB．由題圖可知負(fù)點(diǎn)電荷從O到A的過程中，電勢(shì)能一直減小，電場(chǎng)力一直做正功，負(fù)點(diǎn)電荷動(dòng)能一直增大，速度一直增大，則從點(diǎn)到A點(diǎn)，負(fù)點(diǎn)電荷一直加速，故AB錯(cuò)誤；
C．圖像的切線斜率大小反映電場(chǎng)力的大小，即電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，則從O到A，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大，根據(jù)牛頓第二定律
可知，從點(diǎn)到A點(diǎn)，負(fù)點(diǎn)電荷的加速度先減小后增大，故C正確；
D．負(fù)點(diǎn)電荷從O到A的過程中，電勢(shì)能一直減小，根據(jù)由
可知從O到A電勢(shì)升高，則O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)低，故D正確。
10. 風(fēng)能是可再生的清潔能源，儲(chǔ)量大、分布廣，在一定的技術(shù)條件下，風(fēng)能可作為一種重要的能源得到開發(fā)利用。如圖所示，這是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)化模型，風(fēng)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，使葉片的轉(zhuǎn)速為，升速齒輪箱的轉(zhuǎn)速比為，高速轉(zhuǎn)軸使匝數(shù)為的發(fā)電機(jī)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電通過理想變壓器后向用戶端的盞燈泡供電，其中燈泡為指示燈，燈泡與用戶端的燈泡相同，額定電壓均為，所有燈泡正常發(fā)光，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，線圈的電阻不計(jì)。下列說法正確的是（）

A. 變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為
B. 用戶端的交變電流的頻率為
C. 發(fā)電機(jī)線圈的面積
D. 若增加用戶端的燈泡數(shù)量，且葉片的轉(zhuǎn)速不變，則燈泡變亮（設(shè)燈泡不會(huì)被燒壞），其余燈泡的亮度變暗
【答案】BD
【解析】A．根據(jù)理想變壓器原副線圈功率相同
因所有燈泡相同且正常發(fā)光，所以
根據(jù)理想變壓器的原副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系
故A錯(cuò)誤；
B．低速轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速為n，由升速齒輪箱可知發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)速為kn，所以用戶端的交變電流的頻率為，故B正確；
C. 根據(jù)條件可知
所以發(fā)電線圈的電動(dòng)勢(shì)有效值為
則發(fā)電線圈的電動(dòng)勢(shì)最大值為
且
求得發(fā)電機(jī)線圈的面積為
故C錯(cuò)誤；
D. 理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，所以
則
整理得到
若增多用戶端的燈泡數(shù)量，且葉片的轉(zhuǎn)速不變，所以電動(dòng)勢(shì)E不變，R2變小，RL不變，原副線圈電壓比值不變，所以u(píng)2變小，u1變小，uL變大則燈泡L變亮（設(shè)燈泡不會(huì)被燒壞），其余燈泡的亮度變暗，故D正確。
故選BD。
二、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. 某興趣小組測(cè)金屬絲的電阻率。
（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件________（填“A”“B”或“C”），從圖中的示數(shù)可讀出金屬絲的直徑為________。
（2）假設(shè)該金屬絲的電阻為，長(zhǎng)度為，橫截面積為，則電阻率________。
【答案】（1）B 0.410 （2）
【解析】（1）[1][2]為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊B，使讀數(shù)固定不變，根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知，金屬絲的直徑為
（2）根據(jù)電阻定律可知，該金屬電阻率為
12. “祖沖之”研究小組在做關(guān)于變壓器的實(shí)驗(yàn)。
（1）可拆變壓器的鐵芯是由相互絕緣的薄硅鋼片疊壓而成的。如圖甲所示，原線圈接交流電源，副線圈接入小燈泡。第一次，緩緩移動(dòng)鐵芯橫條使鐵芯完全閉合；第二次，另取一塊與變壓器鐵芯橫條尺寸相同的普通鐵塊替換鐵芯橫條，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。兩次均觀察到小燈泡由暗變亮。下列說法正確的是________。
A. 第二次實(shí)驗(yàn)中小燈泡更亮些
B. 用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，鐵芯橫條更容易發(fā)熱
C. 無論用普通鐵塊還是用鐵芯橫條，流經(jīng)小燈泡的電流均為交變電流
（2）如圖乙所示的電路中，電壓為的交流電源通過阻值為的定值電阻與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數(shù)分別為、。若保持不變，將可變電阻的阻值減小，則流經(jīng)原線圈的電流________（填“增大”“減小”或“不變”）；當(dāng)可變電阻的阻值為________（用、和表示）時(shí)，可變電阻的功率最大。
【答案】（1）C （2）增大
【解析】（1）A．第二次，另取一塊與變壓器鐵芯橫條尺寸相同的普通鐵塊替換鐵芯橫條后，普通鐵塊產(chǎn)生渦流增大了，變壓器能量損失增大，燈泡變暗，故A錯(cuò)誤；
B．用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，普通鐵塊產(chǎn)生渦流增大，更容易發(fā)熱，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)變壓器的工作原理可知，無論用普通鐵塊還是用鐵芯橫條，流經(jīng)小燈泡的電流均為交變電流，故C正確。
（2）[1]把作為電源內(nèi)阻，將原線圈匝數(shù)部分等效為電阻，設(shè)原、副線圈電流分別為，則根據(jù)能量守恒
因?yàn)?br>聯(lián)立解得
根據(jù)閉合電路歐姆定律得
可知電阻的阻值減小時(shí)，原線圈的電流增大；
[2]要讓可變電阻的功率最大，則功率最大，此時(shí)電源內(nèi)阻等于外阻，即
代入方程
解得
13. 如圖所示，電動(dòng)汽車充電站變壓器的輸入電壓為，輸出電壓為，同時(shí)給8個(gè)充電樁供電，每個(gè)充電樁的輸入電流為，求：
（1）變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；
（2）變壓器原線圈的輸入功率。
【答案】（1）（2）
【解析】（1）由變壓器原副線圈兩端電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系
可得
（2）變壓器原線圈的輸入功率等于副線圈輸出功率
解得
14. 如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面內(nèi)，間距。勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾龋鸥袘?yīng)強(qiáng)度大小。金屬棒的質(zhì)量、接入電路的阻值，它以的初速度從左端開始沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，穿過磁場(chǎng)區(qū)域后，與另一根質(zhì)量、阻值的靜置在導(dǎo)軌上的金屬棒發(fā)生碰撞，碰后粘在一起。兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。
（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，求金屬棒兩端的電壓；
（2）金屬棒與碰撞后，金屬棒、的速度多大？
【答案】（1）（2）均為
【解析】（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)
回路中的電流
此時(shí)金屬棒兩端的電壓
聯(lián)立解得
（2）金屬棒第一次穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，對(duì)金屬棒根據(jù)動(dòng)量定理可得
又有
聯(lián)立解得
兩金屬棒碰撞過程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得
解得碰撞后金屬棒、的速度均為
15. 直角三角形如圖所示，，，的長(zhǎng)度，三角形外存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（未畫出），一比荷的負(fù)離子從點(diǎn)以速度（未知）運(yùn)動(dòng)，恰經(jīng)過點(diǎn)且以垂直邊的方向射入三角形內(nèi)部，然后從邊的點(diǎn)（未畫出）射入磁場(chǎng)中，從邊上的點(diǎn)（未畫出）再次進(jìn)入三角形，求：
（1）速度大小及方向；
（2）離子由點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間；
（3）點(diǎn)與點(diǎn)的距離。
【答案】（1），方向與成角指向左上方（2）（3）
【解析】（1）根據(jù)題意作出離子的運(yùn)動(dòng)軌跡
依題意可得的長(zhǎng)度
離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
根據(jù)洛倫茲力提供向心力
又
解得
方向與成角指向左上方。
（2）的長(zhǎng)度
離子由點(diǎn)到點(diǎn)有
離子由點(diǎn)到點(diǎn)有
離子由點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間
解得
（3）
的長(zhǎng)度
則
離子由點(diǎn)左邊處垂直向上運(yùn)動(dòng)，圓心在點(diǎn)右邊處，設(shè)
由余弦定理得
解得

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