河南省商丘名校2022-2023学年高二下学期第一次联考物理试题

（北京）股份有限公司 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 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 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 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 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 ，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（ ） （北京）股份有限公司 A．放电之后，电容器的电容为零 B．该电容器的击穿电压为4kV （北京）股份有限公司 C．该次放电前，电容器存储的电荷量为0.6C D．该次通过人体的平均电流是20A 5．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 ，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．0 B． C．2B D． 6．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， 为定值电阻， 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 的功率变小 C．电源的效率减小，输出功率变大 D．流经 的电流变化量大于 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、 （北京）股份有限公司 C 之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度大小为B （北京）股份有限公司 ，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b C．电源的电动势为Bvd D．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 。已知照明灯额定功率为22W，排气扇电动机内阻为 ，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。则下列说法中正确的是（ ） A．电压表示数为 B．副线圈交变电流的频率为 C．排气扇的输入功率为 D．保险丝熔断电流不能低于 10．如图甲所示，一个匝数 的圆形导体线圈，面积 ，电阻 。在线圈中存在面积 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 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（ ） （北京）股份有限公司 A．圆形线圈中产生的感应电动势 B．在 时间内通过电阻R 的电荷量 C．设b 端电势为零，则a 端的电势 D．在 时间内电阻R 上产生的焦耳热 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）， （北京）股份有限公司 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 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 C．粒子在磁场中运动的时间为 D．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 12．1930 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 ，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 D．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。 （北京）股份有限公司 （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10V 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 ，实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约 ）、电流表（内阻约 ）、电压表（内阻约 ）、滑动变阻器R（ ，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 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上实验数据可知，他们测量 是采用图中的______（选填“甲”或“乙”）。 （北京）股份有限公司 （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 已知，利用 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 ，定值电阻 ，开关 闭合、 断开时， 电流表的示数是1.5A；开关 和 都闭合时，电流表的示数是2.5A，已知电动机线圈电阻为 ， 电流表、电压表均为理想电表。求： （1）电源的电动势E； （2）开关 和 都闭合时，电动机的输出功率。 16．（12 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 ，bc 边和ad 边的长度 ，匝数 匝，线圈的总电阻 ，线圈位于磁感应强度 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 的定值电阻连 （北京）股份有限公司 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 以角速 度 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。 （北京）股份有限公司 （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 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 ，导轨间距 ， 其下端连接一个定值电阻 ，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 。 一质量为 的导体棒ab 垂直导轨放置，导体棒接入回路中的电阻 。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 ，导轨电阻不计， ， ．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 。 （北京）股份有限公司 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 ，斜向左上方。现有一质量为m、电荷量为 q 的正离子，以速度 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： （北京）股份有限公司 （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 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 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 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 ，可知放电前，电容器储存的电荷量为 ，故C 错误；D．根 （北京）股份有限公司 据 ，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 （北京）股份有限公司 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 ，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 ，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 知路端电压U 减小，则A 灯两端电压减小，通过A 灯的电流 减小，所以A 灯变暗。 通过定值电阻 的电流 ，I 增大， 减小，则 增大，所以 两端的电压增大， 的功率变 大；B 灯两端的电压 ， 减小，B 灯变暗，流过B 灯的电流变小，可知流经 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 的电流变化量大于 上的电流变化量，故AB 错误， D 正确；C、电源的效率 ，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： ；电动势 ．故C 正确；D．由上可知，发电机电动势为： ，与金属板的正对面积大小无关， （北京）股份有限公司 故D 错误，故选AC。 9．CD 【解析】A．变压器输入的交变电压为 ，则有效值 ，变压器原、副线圈 匝数比为5：1，根据 ，可解得 （北京）股份有限公司 ，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， ， ， 故B 错误；CD．照明灯的电流为 ，则排气扇的电流为 ，则排气扇的输入功 率为 ，代入数据可得 ；故C 正确；电流表示数为1.5A，因此变压器输出功率为 ，即变压器的输入功率为66W，变压器的初级电流为 ，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 ，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 ，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， ，所以在 时间内通过电阻R 的电荷量为 ，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 ，即 ，根据 ，因为b 端接地，所以 ，解得 ， 故C 正确；D．在 时间内电阻R 上产生的焦耳热为 ，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 ，根 据 ，可得 ，故B 正确；CD．运动时间 ，故C 错误，若改变粒子射入 （北京）股份有限公司 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 ，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 ， ，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 ，解得最大速度为 ，质子获得的最大动能为 ，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； （北京）股份有限公司 C．根据 可得，质子在电场中加速的次数为 ，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 ，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）50V 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 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） 【解析】①螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，根据图象可知，其示数为： ；（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 图象处理数据求金属丝电阻， 根据描出