湖南省郴州市2023-2024学年高二上学期期末物理试题（含答案）

湖南省郴州市2023-2024学年高二上学期期末物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．下列物理量属于矢量的是（）A．磁感应强度 B．磁通量 C．电容 D．电势能2．利用公式ε=hν可以直接计算（）A．电流 B．电压 C．能量 D．电阻3．下列器件中，利用电流热效应工作的是（）A．微波炉 B．电视机 C．电风扇 D．电饭锅4．某智能手机电池电动势为E，待机状态下电流为I，两者乘积EI的单位是（）A．焦耳 B．欧姆 C．瓦特 D．库仑5．第一个发现“电流磁效应”的科学家是（）A．法拉第 B．奥斯特 C．南仁东 D．特斯拉6．关于电流，下列说法中正确的是（）A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大B．导线中电荷运动的速率越大，电流越大C．导体通电时间越长，电流越大D．在国际单位制中，电流的单位是安培7．关于电源，下列说法正确的是（）A．电源就是将电能转化为其他形式能的装置B．电源就是产生电荷的装置C．电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D．体积越大的电源，其电动势也越大8．近年来，人们大量使用第五代移动通信技术（简称5G）智能手机，它既能实现好的通话信号，还能随时且快速无线上网，下列说法正确的是（）A．电磁波在空气中的传播速度是340m/sB．手机无线上网是利用电磁波传输信息的C．手机无线上网是利用声波传输信息的D．电磁波不能在真空中传播9．两个相同的电阻串联起来的总电阻为12Ω，则将它们并联起来的总电阻为（）A．3Ω B．6Ω C．8Ω D．12Ω10．关于能源，下列说法正确的是（）A．根据能量守恒定律，我们不需要节约能源B．化石能源、水能和风能都是不可再生的能源C．华龙一号（核电技术电站）工作时，它能把核能转化为电能D．能量的转化、转移没有方向性11．如图所示，在匀强磁场中做各种运动的矩形线框，能产生感应电流的是（）A．图甲中矩形线框向右加速运动 B．图乙中矩形线框匀速转动C．图丙中矩形线框向右加速运动 D．图丁中矩形线框斜向上运动12．关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是（）A．电场一定产生磁场B．磁场一定产生电场C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场D．变化的电场产生磁场13．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（  ）A． B．C． D．14．磁场中某区域的磁感线如图所示，a、b两处的磁感应强度的大小关系是（）A．Ba>Bb B．Ba15．如图，定值电阻的阻值R1>R2，闭合开关S，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2，的电流分别为I1A．U1>U2 B．U1=16．如图所示是电阻R1、RA．R1>R2 B．R117．电磁波在空气中的传播速度为v。北京交通广播电台发射电磁波的频率为f，该电磁波在空气中传播的波长λ为（）A．vf B．1vf C．fv 18．为了使电热水壶消耗的功率减半，应使电炉的（）A．电流减半 B．电压和电阻各减半C．电压减半 D．电阻减半二、填空题19．在探究“电阻定律”实验时，某同学猜想电阻R可能与材料、长度、横截面积、温度等有关。为完成实验，该同学通过（选填“控制变量法”或“等效法”）实验探究导体电阻与决定因素的关系得出电阻定律，并总结表达式R=。三、实验题20．在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈a、线圈b、灵敏电流计及电键如图所示连接。（1）图中的连线还有①-⑥个接线柱未连接，还需将②和③两个接线柱分别跟（选填“①⑤”或“④⑥”或“④⑤”）连接即可。（2）正确连接好实验电路后，将线圈a插入线圈b中，闭合电键瞬间，观察到灵敏电流计的指针将（选填“偏转”或“不偏转”）。21．在“测定干电池的电动势和内阻”的实验中，实验器材有被测干电池E、电流表A(0~0.6A，0.1Ω)、电压表V(0~3V，3kΩ)、开关S、滑动变阻器R(0~20Ω)、导线等。实验过程中测得干电池的路端电压与相应的输出电流的多组数据，描得图像如图所示，由图可知，电源的电动势E=V（结果保留2位有效数）；内阻r=Ω（结果保留2位有效数字）。四、解答题22．电阻为10Ω的导线，每分钟有240C的电子通过横截面。求：（1）电流I；（2）10s内产生的热量Q。23．在匀强磁场中，有一根与磁场方向垂直的通电直导线，其导线长为2.5cm，通过导线的电流是1A，它受到的磁场力为5.0×10（1）磁感应强度大小B；（2）如果把导线中的电流增大到5A，导线受到的磁场力大小F；（3）如果把导线换成垂直于磁场方向的边长为0.1m的正方形线圈，穿过线圈的磁通量Φ。24．锂电池可为新能源汽车供电。某锂电池的电动势E=2V，将此电池与R=18Ω的电阻按如图所示的电路连接。闭合开关S，通过电阻R的电流I=0.1A。求：（1）电阻R两端的电压U；（2）电阻R消耗的功率P；（3）电池的内阻r。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】磁感应强度既有大小又有方向，是矢量；磁通量、电容和电势能只有大小无方向，是标量。故答案为：A。

【分析】四个物理量只有磁感应强度属于矢量。2．【答案】C【解析】【解答】公式ε=hν为光子能量公式，是普朗克根据黑体辐射提出的。故答案为：C。

【分析】光的能量子方程是普朗克提出的。3．【答案】D【解析】【解答】A，微波炉主要是利用高频电磁波加热食物，A不符合题意；B．电视机主要是把电磁信号转化为声、光的设备，B不符合题意；C．电风扇是把电能转化为机械能的设备，C不符合题意；D．电饭锅是利用电流热效应加热食物，D符合题意。故答案为：D。

【分析】微波炉是利用电磁波加热食物；电视机是把电磁信号转换为声、光信号；电风扇是把电能转换为机械能的设备，只有电饭锅使用电流的热效应加热食物。4．【答案】C【解析】【解答】根据电功率公式可知电源的功率为P=EI，可知EI的单位是瓦特。故答案为：C。

【分析】利用电功率的表达式可以得出EI的单位为瓦特。5．【答案】B【解析】【解答】第一个发现“电流磁效应”的科学家是奥斯特。故答案为：B。

【分析】奥斯特首先发现了电流的磁效应。6．【答案】D【解析】【解答】AC．由电流的定义式I=QB．由电流的微观表达式I=nqvS可知，导线中电荷运动的速率越大，电流不一定越大，B不符合题意；D．在国际单位制中，电流的单位是安培，D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用电流的比值定义法可以判别电流的大小与电荷量及电荷运动的时间无关；在国际单位中电流的单位为安培。7．【答案】C【解析】【解答】A．电源就是将其他能量（如化学能）转化为电能的装置，A不符合题意；B．电源不能产生电荷，电荷只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，B不符合题意；C．电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，C符合题意；D．电动势的大小与其体积没有必然关系，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】电源是把其他能量转化为电能的装置；电源不能产生电荷；电动势的大小与电源的体积大小无关。8．【答案】B【解析】【解答】A．电磁波在空气中的传播速度接近光速c，即接近3×10BC．手机无线上网是利用电磁波传输信息的，不是声波，B符合题意，C不符合题意；D．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】电磁波在真空中传播速度等于光速；手机信号是利用电磁波传播信号；电磁波可以在真空中传播。9．【答案】A【解析】【解答】两个相同的电阻串联起来的总电阻为12Ω，则每个电阻的阻值为6Ω，则将它们并联起来的总电阻为R故答案为：A。

【分析】利用串联的电阻大小可以每个电阻的阻值，结合并联电路的电阻特点可以求出并联的总电阻的大小。10．【答案】C【解析】【解答】A．虽然能量是守恒的，但能被人们利用，方便使用的能源在减少，故我们仍需要节约能源，A不符合题意；B．化石能源是不可再生能源，水能和风能都是可再生的能源，B不符合题意；C．华龙一号（核电技术电站）工作时，它能把核能转化为电能，C符合题意；D．有些能量的转化、转移具有方向性，如机械能和内能的相互转化，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】由于能够使用的能源在减少所以我们要节约能源；水能和风能都属于可再生能源；能量的转化和转移具有方向性。11．【答案】B【解析】【解答】A．图甲中矩形线框向右加速运动，线框中的磁通量不变，不能产生感应电流，A不符合题意；B．图乙中矩形线框匀速转动，线框中的磁通量不断变化，能产生感应电流，B符合题意；C．图丙中矩形线框向右加速运动，线框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，C不符合题意；D．图丁中矩形线框斜向上运动，线框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用闭合线圈中磁通量是否变化可以判别线圈中是否产生感应电流。12．【答案】D【解析】【解答】ABD．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场才能产生磁场，变化的磁场才能产生电场，AB不符合题意，D符合题意；C．根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场将产生一个恒定的电场，C不符合题意。故答案为：D。

【分析】只有变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生电场；均匀变化的磁场产生恒定的磁场。13．【答案】B【解析】【解答】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向。故答案为：B。

【分析】利用电流的方向结合安培定则可以判别对应地磁的南北极方向，符合地磁场的分布只有B选项。14．【答案】B【解析】【解答】磁感线的疏密程度可以表示磁感应强度的大小，b处磁感线更密集，所以Ba故答案为：B。

【分析】利用磁感线的疏密性可以比较磁感应强度的大小。15．【答案】B【解析】【解答】AB．由图可知，R1、R2为并联，根据并联电路的特点，可知U1CD．由于U1=U故答案为：B。

【分析】利用并联电路可以判别上下电压相等，结合欧姆定律及电阻的大小可以比较电流的大小。16．【答案】C【解析】【解答】由欧姆定律可得I=1R⋅U，I−U图线的斜率倒数表示电阻，可知R1<17．【答案】D【解析】【解答】该电磁波在空气中传播的波长为λ=vT=故答案为：D。

【分析】利用传播的速度结合电磁波的频率可以求出波长的大小。18．【答案】B【解析】【解答】A．电炉为纯电阻，所以由公式P=I2RB．由公式P=U2RC．由公式P=U2RD．由公式P=U故答案为：B。

【分析】利用电功率的表达式结合电压、电流和电阻的变化可以判别电功率的大小变化。19．【答案】控制变量法；ρL【解析】【解答】在探究电阻R与材料、长度、横截面积、温度等有关的实验中，为完成实验，应控制单个变量，其他物理量保持不变，即采用控制变量法；再综合结论可得出电阻定律，为R=ρLS，其中S为导体横截面积，L为导体长度，ρ为比例系数，且由导体材料和温度决定。20．【答案】（1）①⑤（2）偏转【解析】【解答】（1）将电源、电键、变阻器、线圈串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈串联成另一个回路，可知，需将②和③两个接线柱分别跟①⑤连接即可。（2）正确连接好实验电路后，将线圈a插入线圈b中，闭合电键瞬间，线圈b中磁通量发生变化，产生感应电流，观察到灵敏电流计的指针将偏转。【分析】（1）电源、电键、滑动变阻器和线圈组成一个回路；电流计和另一个线圈组成串联电路；

（2）由于线圈a插入线圈b时，当开关闭合时线圈b中磁通量发生变化可以判别出现感应电流则指针发生偏转。21．【答案】1.4；0.80【解析】【解答】由闭合电路欧姆定律可得U=E−Ir，故图线在纵轴截距表示电动势，图线斜率绝对值表示内阻，可得E=1.4V，r=1.4−1.00.522．【答案】（1）解：根据I=得I=（2）解：根据Q=得Q=【解析】【分析】（1）已知单位时间通过某横截面电荷量的大小，结合电流的定义式可以求出电流的大小；

（2）已知电流和电阻的大小，结合焦耳定律可以求出产生的焦耳热的大小。23．【答案】（1）解：据B=得B=（2）解：据B=得F=BIL=2×5×2.5×（3）解：穿过线圈的磁通量Φ=BS=2×0.1×0.1Wb=0.02Wb【解析】【分析】（1）已知安培力的大小，结合安