陕西省府谷中学2022-2023学年高二物理上学期期中考试试卷（Word版含答案）

府谷中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：人教版选修3-1第一章至第三章第4节。一、选择题（本题共16小题，共52分.在每小题给出的四个选项中，第1～12题只有一项符合题目要求，每小题3分，第13～16题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.我国是世界上最早发现磁现象的国家，而早在战国末年就有磁铁的记载，中国古代的四大发明之一的司南（指南针）就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献.关于磁现象，下列说法正确的是A.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律B.地球磁场的N极在地理的北极附近，地球周围的磁感线是空间真实存在的曲线C.电场线一定是闭合的，磁感线一定是不闭合的D.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致2.2022年7月8日消息，世界能源格局发生重要变化，能源投资新趋势正在形成.从清洁能源总体投资分布看，预计今年投资将占全球能源投资增长额的四分之三.关于能源与可持续发展，下列说法正确的是 A.篮球从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了B.大量使用天然气作燃料符合“低碳生活”理念C.随着科技的发展，永动机是可以制成的D.在火力发电中，燃气的内能不可能全部转变为电能3.如图所示为某电场的电场线，A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC，电势分别为、、，以下关系正确的是A.EA>EB>ECB.EA<EB<ECC.D.4.如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B（均可看做点电荷），分别带有和+Q的电荷量，两球间库仑力为F.现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，则A、B间的库仑力大小为A.B.C.D.5.下列四幅图中画出的直线电流方向与其产生的磁场方向，其中正确的是 A.B.C.D.6.已知串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池内阻之和.用电动势为1.5V、内阻为1.0Ω的干电池5节串联，给一个“6.0V0.6W”的用电器供电，若要使该用电器在额定电压下工作，应采用的方法是A.电路中还需要串联一个阻值为5Ω的电阻B.电路中还需要串联一个阻值为10Ω的电阻C.电路中还需要并联一个阻值为5Ω的电阻D.电路中还需要并联一个阻值为10Ω的电阻7.如图所示，金属线圈abcd置于磁感应强度为B=0.7T、方向竖直向下的匀强磁场中，线圈平面与水平方向成θ=60°，线圈面积为S=0.4m2，把线圈以水平边cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量大小为A.0.14WbB.0.28WbC.0.36WbD.0.42Wb8.如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，外电路的定值电阻R=r，滑动变电器的总电阻为2r，闭合开关S，在滑动触头P从左端滑向右端的过程中A.滑动变电器消耗的功率变小B.电源输出的功率减小 C.电源内部消耗的功率减小D.定值电阻R消耗的功率减小9.如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.6m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为37°，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场中.已知该回路中的电源电动势E=6V，回路中的总电阻R=2Ω，导体棒与导轨接触良好，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，则导体棒所受的安培力大小为A.0.9NB.1.125NC.1.5ND.2.25N10.如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态，现将上极板竖直向上移动一小段距离，则A.电容器中的电场强度增大B.P点的电势将降低C.电容器的电容减小，极板带电荷量增大D.带电油滴在P点的电势能将减小11.如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个特殊材料制成的相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关闭合时 A.L3两端的电压为L1的2倍B.通过L3的电流为L2的2倍C.L1、L2、L3的电阻都相同D.L3消耗的电功率为1W12.如图所示，虚线为真空中某静电场的等势面，图中相邻等势面间电势差相等，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，M、N、O、P为粒子的运动轨迹与等势线的交点.若粒子仅受电场力的作用，下列说法正确的是A.粒子在M、O两点的加速度大小相等B.粒子在N、O两点的速度大小相等C.粒子运动过程中速度先减小后增大D.粒子在N点时的电势能比在P点时的电势能大13.如图所示，带电粒子在电场中由A点运动到B点，图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，则下列说法判断正确的是 A.该带电粒子带正电B.A处电势比B处电势高C.从A到B的运动过程中，电场力做负功，动能减少D.该粒子从A到B的过程中加速度增大，速度也增大14.如图所示，一金属导线的横截面积为S，单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子做无规则运动的平均速率为v0，定向移动的速率是v，则A.导线中电流大小为neSv0B.导线中电流大小为neSvC.时间t内流过导线某一横截面的电量为neSv0tD.时间t内流过导线某一横截面的电量为neSvt15.如图所示，电荷量分别为q和-q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点，则A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同D.将负电荷从a点移到b点，电势能增加16.如图所示，匀强电场中有一边长为2cm的等边三角形区域MNP，匀强电场方向与MNP构成的平面夹角为30°，M、N、P三点的电势分别为4V、4V、1V，则 A.经过MN中点的电场线在纸面内的分量与MN垂直指向PB.匀强电场的场强大小为180V/mC.若质子从M点沿直线移到P点，电势能一直减小D.若质子从N点移到P点，电场力做功为-3eV二、实验题（本题共2小题，共12分）17.（6分）某学习小组将一内阻为1200Ω、量程为250μA的微安表分别改装为量程为1.0mA的电流表和量程为1.0V的电压表，后又把改装后的电流表改装为一多挡位欧姆表.（1）把该微安表改装为量程为1.0mA的电流表需要___________（填“串联”或“并联”）___________Ω的电阻（2）把这个微安表改装成量程为1.0V的电压表，应___________（填“串联”或“并联”）一个___________Ω的电阻.（3）取一电动势为1.5V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得1.0mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表，其中A为___________（填“红”或“黑”）表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，图乙所测电阻为___________Ω。18.（6分）某实验小组设计了探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系实验.实验室提供的器材如下：A.待测小灯泡（额定功率0.6W，额定电流0.2A）B.电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；C.电流表（量程250mA，内阻约5Ω）；D.电压表（量程3V，内阻约3kΩ）； E.滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）F.滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）G.开关一个、导线若干实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流.（1）实验中所用的滑动变阻器应选Ω（用序号字母表示）.（2）根据图甲设计的电路，完成图乙中的实物连线.（3）如图丙所示是该研究小组测得小灯泡的1-U关系图线.由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而___________（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为1.0V时，其灯丝电阻值约为__________Ω.（4）若不考虑电表内阻的影响，得到如图丙的I-U关系图线.但由于电表存在内阻，实际的伏安特性曲线比图丙中I-U关系图线位置偏__________（填“高”或“低”）.三、计算题（本题共3小题，共计36分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）19.（10分）如图所示，在竖直平面内有四个点，A、B、D位于直角三角形三个顶点，C为斜边AD上一点，且，∠A=30°，AB边水平，它们处于方向竖直向上的匀强电场（电场图中未画出）中.已知将一质子从C点移到D点，电场力做功-4.8×10-17J，元电荷e=1.6×10-19C.求：（1）C、D两点间的电势差及匀强电场的电场强度；（2）若选取A点为电势零点，质子在D点的电势能. 20.（12分）2022年7月15日至17日，第十届万魅·北方礼品玩具展在山东临沂举办.如图是一参展玩具起重机的电路示意图.电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，电阻R=2.5Ω，闭合开关S后，当电动机以1m/s的速度匀速向上提升一质量为0.16kg的物体时（不计一切摩擦阻力，重力加速度g取10m/s2），标有“3V0.6W”的灯泡恰好正常发光.求：（1）电动机两端的电压；（2）通过电阻R的电流；（3）电动机的内阻.21.（14分）如图所示，ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道，固定在竖直面内.以轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径AC方向建立x轴，竖直直径BD方向建立y轴.y轴右侧（含y轴）存在竖直向上的匀强电场.一质量为m、带电量为+q的小球，从A点由静止开始沿轨道下滑，通过轨道最高点D后，又落回到轨道上的A点处.不考虑小球之后的运动，小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）小球落回到A点时的速率；（2）电场强度的大小；（3）小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小. 府谷中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理参考答案、提示及评分细则1.D2.D3.A4.C5.B6.B7.D8.A9.C10.B11.A12.B13.ABD14.BD15.BC16.AC17.（1）并联（1分）400（1分）（2）串联（1分）2800（1分）（3）红（1分）1400（1分）解析：（1）把微安表改装为量程为1.0mA的电流表需要并联一个电阻，根据并联电路的特点可得IgRg=（I-Ig）R0，解得R0=400Ω.（2）把微安表改装成电压表需中联一个电阻R，改装后，U=Ig（Rg+R），解得，即应串联一个2800Ω的电阻.（3）由图可知，电流由A回到电源负极，所以A为红表笔.根据电源及电流表量程可知，欧姆表内阻为=1500Ω，结合中值电阻刻度可知，该多用表倍率为×100，所以待测电阻阻值为1400Ω.18.（1）F（1分）（2）图见解析（2分）（3）增大（1分）10（1分）（4）低（1分）解析：（1）题中要求小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，则滑动变阻器应用分压式接法，为方便调节，滑动变阻器应选F.（2）由图甲可知，电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器采用分压式接法，即将左下方接线柱与电源正极相连，如图所示.（3）由图示图像可知，随灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流增大，温度升高且电压与电流的比值增大，灯丝电阻增大；由图线可知，当小灯泡的电压为1.0V时，电流为0.1A，. （4）因为采用电流表外接法，由于电压表的分流，使电流表示数偏大，则测量得到的I-U图像中的电流偏大，故实际图线的位置偏低.19.解：（1）由（1分）可得（2分）由（1分）可得（2分）（2）由题意可得（1分）由（1分）则D点电势=375V（1分）则质子在D点电势能（1分）20.解：（1）由图可知，灯泡与电动机并联，灯泡正常发光，电压为UL=3V（1分）电流为（1分）故电动机两端的电压为UM=UL=3V（2分）（2）R和电源内阻r两端的总电压为U1=3V（1分）由欧姆定律可得，总电流为（2分）（3）电动机的电流为IM=I-IL=1A一0.2A=0.8A（1分）电动机的输出功率为（2分）代入数据解得rM=1.25Ω（2分）21.解：（1）设小球离开D点时的速率为vD，由D落回到A的时间为t，则由平抛运动规律有（1分）R=vDt（1分）解得（1分） 小球落回到A时的速率为vA，根据动能定理有（1分）解得（1分）（2）小球从A到D的过程中，根据动能定理有（2分）结合（1）解得（2分）（3）小球通过轨道最低点B处时的速率为vB，轨道对小球的支持力为F，则有（1分）根据合力提供向心力有（2分）解得（1分）由牛顿第三定律可知小球对轨道的压力（1分）