安徽省宣城市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题

宣城市2023—2024学年度第一学期期末调研测试高二物理试题考生注意：1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。2。考生作答时，请将答案答在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第Ⅱ卷请用直径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。第Ⅰ卷（选择题共44分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个正确答案。1.关于电磁波的发现及应用、能量量子化，下列说法正确的是（）A.利用红外线的热效应能杀菌消毒，夜视仪利用了红外成像技术B.X射线具有很强的辐射性，常用于癌症病人的化疗C.能量量子化指能量的连续性，微观粒子的能量值可以是任意值D.普朗克提出了“能量子”假说，解决了黑体辐射的理论困难2.2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课（图甲）。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载：“以磁石磨针锋，则能指南”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是（）A.图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在的B.将中国古代的四大发明之一司南置于宣城，据乙图可知，磁勺尾（S极）静止时指向地理北方C.环形导线通电方向如图丙所示，小磁针最后静止时N极指向垂直于纸面向外D.丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向左3.下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（）A. B. C. D.4.当云层中包含有大量的电荷时，云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示，云层带正电，取地面的电势为0，在云层和地面间的P点处悬浮有一带电微粒。下列说法正确的是（）A.微粒带正电B.若云层高度上升，则P点的电势降低C.若云层高度下降，则微粒将向上运动D.若云层高度下降，则微粒的电势能不变5.如图，一段通电直导线的横截面积为S，长度为L，电阻率为ρ，单位体积内自由电子个数为n，自由电子定向运动的速率为v，电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（）A.通过直导线的电流为B.通电直导线电阻为C.导体棒两端的电压为D.一电子从直导线右端运动到左端的过程中，电场力对该电子做的功为6.如图，虚线表示电场中的三条等势面，相邻等势面间电势差相等，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点。由此可知（）A.P点电势低于Q点的电势B.带电粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度C.带电粒子在P点时的电势能小于在Q点时的电势能D.带电粒子一定是从P点运动到Q点7.某静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，带正电的点电荷在外力作用下沿x轴运动，则点电荷（）A.在和处电势能相等 B.由运动到的过程中电势能增大C.由运动到的过程中电场力一直减小 D.在处电势能最大8.如图，在正方体中abcd面的对角线ac的中点放一电荷量为的点电荷，在面的对角线的中点放另一电荷量为的点电荷，下列说法正确的是（）A.a点的电势等于点的电势B.b点的电场强度与点的电场强度相同C.正方体中心处场强为0D.负的试探电荷沿棱从b到电场力一直做负功二、多项选择题：本题共2小题，每小题6分，共12分。每题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.三根足够长的绝缘直导线a、b、c固定放置在同一纸面内，其交点M、N、P恰好构成正三角形，O点为该三角形的中心，点与O点关于导线c对称。现在a、b、c三根导线中分别通入方向如图所示的恒定电流I、3I、5I，已知长直导线电流在空间某点产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该点到直导线的距离成反比。若O点的磁感应强度大小为，则下列说法正确的是（）A.O点的磁感应强度方向垂直纸面向里B.点的磁感应强度大小为C.点磁感应强度方向垂直纸面向里D.若将b导线中电流反向，则O点的磁感应强度大小变为10.在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电流表A、电压表V1、V2、V3的示数分别用I、、和表示，电流表A、电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别用、、和表示，则下列判断中正确的是（）A.I变大，变小 B.不变，不变C.当时，电源输出功率最大 D.电源的效率增大第Ⅱ卷（非选择题共56分）三、实验题：本题共2小题，共16分。11.某同学测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材。A．被测干电池一节B．电流表：量程0~0.6A，内阻C．电压表：量程0~15V，内阻未知D．电压表：量程0~3V，内阻未知E．滑动变阻器：阻值范围为0~10Ω，允许通过最大电流2AF．滑动变阻器：阻值范围为0~100Ω，允许通过最大电流1AG．开关、导线若干（1）伏安法测电池电动势和内阻的实验，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材，电压表选择__________，滑动变阻器选择__________。（填写器材前的字母）（2）为尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，实验电路图应选择__________。（选填“图甲”或者“图乙”）（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则在修正了实验系统误差后，测得干电池的内阻__________Ω。12.某实验小组在“测量金属丝电阻率”实验中：先用多用电表进行粗测电阻，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻，后计算金属丝的电阻率。（1）在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是__________（选填相应序号字母）。A．每换一次挡位，不必重新进行欧姆调零B．指针越接近刻度盘中央，误差越小C．在外电路中，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔D．测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量（2）先用多用电表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为__________Ω。（3）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中一次测量的示数如图乙所示，则该次金属丝直径的测量值d为__________mm。（4）实验室提供的器材如下：待测金属丝（电阻）、双量程电流表A（0~0.6A、0~3A）、双量程电压表V（0~3V、0~15V）、滑动变阻器R（0~20Ω）、电源E（电动势为3.0V，内阻不计）、开关、若干导线。请你根据图丙所示电路图用笔画线代替导线，将图丁的实验电路连接完整_________。（5）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于__________（选填“A”或“B”）端。（6）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为L，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率__________。（用题目所给字母表示）四、计算题：本题共3小题，共40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。13.如图所示，abcd是边长的正方形金属框，匀强磁场区域左边界到bc的距离也为L，右边界MP与水平线MN间的夹角，且M点为cd边的中点。磁感应强度，方向垂直纸面向外。（1）求图示位置金属框的磁通量的大小；（2）若将金属框以bc为轴，向纸面外转动180°，求磁通量的变化量的大小。14.如图所示，电源电动势，内阻，R为电阻箱，定值电阻，电动机M线圈电阻，额定输出功率为2.25W。（1）闭合开关S1，断开开关S2，调节电阻箱，使电源输出功率最大，求此时电阻箱阻值及电源最大输出功率；（2）闭合开关S1、S2，调节电阻箱，使电动机正常工作，此时电源输出功率恰好最大，求此时电阻箱的阻值及其电功率。15.两块水平平行放置的导体板如图甲所示，大量电子（质量为m、电荷量为e）由静止开始，经电压为U0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0；当在两板