2022學年第一學期溫州十校聯合體期中聯考高二年級物理學科試題一、單項選擇題（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列屬于磁感應強度的單位是（）A.T（特斯拉） B.Wb（韋伯） C.N（牛頓） D.V（伏特）【答案】A【解析】【詳解】A．磁感應強度的單位是特斯拉，其單位符號為T，故A正確；B．磁通量的單位是韋伯，其單位符號為，故B錯誤；C．力的單位是牛頓，其單位符號為，故C錯誤；D．電勢、電勢差的單位是伏特，其單位符號為，故D錯誤。故選A。2.在物理學發展的過程中，有許多偉大的科學家做出了突出貢獻，下列敘述符合事實的是（）A.奧斯特首先發現了電磁感應現象B.麥克斯韋建立了電磁場理論，預言并通過實驗證實了電磁波的存在C.安培提出了分子電流假說，成功揭示了磁現象來源于運動電荷這一本質D.愛因斯坦把能量子引入物理學，破除了“能量連續變化”的觀念【答案】C【解析】【詳解】A．法拉第首先發現了電磁感應現象，A錯誤；B．麥克斯韋建立了電磁場理論，預言電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，B錯誤；C．安培提出了分子電流假說，成功揭示了磁現象來源于運動電荷這一本質，C正確；D．普朗克把能量子引入物理學，破除了“能量連續變化”的觀念，D錯誤。故選C。3.下列說法正確的是（）A.圖甲中小磁針放在超導環形電流中間，靜止時小磁針的指向如圖中所示（與線圈共面）B.圖乙中用細金屬絲將直導線水平懸掛在磁鐵的兩極間，當通以如圖所示的電流時，導線會向左擺動一定角度C.圖丙中金屬矩形線框從勻強磁場中的a位置水平移到b位置，框內會產生感應電流D.圖丁中的微波爐常用來加熱食物，說明電磁波具有能量【答案】D【解析】【詳解】A．圖甲中，由安培定則可知，超導環形電流在環內產生的磁場方向為垂直紙面向外，則靜止時小磁針的N極指向外，故A錯誤；B．圖乙中，由左手定則可知，通以如圖所示的電流時，導線受向右的安培力，則導線會向右擺動一定角度，故B錯誤；C．圖丙中，金屬矩形線框從勻強磁場中的a位置水平移到b位置，穿過線框的磁通量不變，不產生感應電流，故C錯誤；D．圖丁中，的微波爐常用來加熱食物，說明電磁波具有能量，故D正確。故選D。4.一根通電直導線水平放置，通過直導線的恒定電流方向如圖所示，現有一電子從直導線下方以水平向右的初速度v開始運動，不考慮電子重力，關于接下來電子的運動，下列說法正確的是（）A.電子將向下偏轉，速率變大B.電子將向上偏轉，速率不變C.電子將向上偏轉，速率變小D.電子將向下偏轉，速率不變【答案】B【解析】【詳解】根據右手定則可知導線下方磁感應強度方向垂直紙面向外，再根據左手定則可知電子將向上偏轉，由于洛倫茲力不做功，所以電子速率不變。故選B。5.如圖所示，甲、乙、丙、丁是課本內的幾幅插圖，下列說法正確的是（）A.甲圖是利用頭發屑模擬的電場線，從該圖得知該電場一定是正電荷形成的B.乙圖的可變電容器的原理是改變鋁片之間距離從而達到改變電容的目的C.丙圖中，用金屬網把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器，但不接觸，發現鋁箔張開D.在示波管中加丁圖所示的待測電壓和掃描電壓，就能得到圖中的圖像【答案】D【解析】【詳解】A．根據甲圖無法判定電場線的方向，所以無法得知該電場是否為正電荷形成，故A錯誤；B．乙圖的可變電容器的原理是改變鋁片之間的正對面積從而達到改變電容的目的，故B錯誤；C．丙圖中，用金屬網把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器但不接觸，此時由于金屬網的靜電屏蔽作用，使得其內部電場強度為零，所以鋁箔不會張開，故C錯誤；D．在示波管中加丁圖所示的待測電壓和掃描電壓，此時待測信號電壓與掃描電壓周期相同，則可以在熒光屏上得到待測信號在一個周期內的穩定圖像，故D正確。故選D。6.如圖所示是某一帶電導體周圍的電場線與等勢面，導體附近A、C兩點處于同一等勢面，B是另一等勢面上的一點。下列說法正確的是（）A.導體的表面一定是等勢面，但內部不同的位置電勢可能不相等B.B點的電場強度大于A點的電場強度C.A、C兩點電勢均高于B點D.負電荷從C點沿虛線移動到B點的過程中，電場力做正功【答案】C【解析】【詳解】A．導體是一個等勢體，導體的表面一定是等勢面，內部不同的位置電勢也處處相等，故A錯誤；B．電場線的疏密程度表示電場強度的弱強，B點的電場線比A的電場線疏，所以B點的電場強度小于A點的電場強度，故B錯誤；C．沿電場線方向電勢降低，所以A、C兩點的電勢高于B點的電勢，故C正確；D．負電荷在電場中受力方向與電場方向相反，則負電荷從C點沿虛線移動到B點的過程中，電場力方向與運動方向夾角為鈍角，電場力做負功，故D錯誤。故選C。7.下列說法正確的是（）A.由知，導體的電阻由兩端的電壓和通過的電流共同決定的B.在電源電動勢的定義式中，W指的靜電力做功C.從關系式可知，對于阻值一定的導體，它兩端的電壓越大，通過它的電流也越大D.焦耳熱計算式，只能在純電阻電路中使用，對電動機等非純電阻電路不適用【答案】C【解析】【詳解】A．導體電阻是導體本身的屬性，其大小與它兩端的電壓及過它的電流無關，故A錯誤；B．在電源電動勢的定義式中，W指的非靜電力做功，故B錯誤；C．從關系式可知，對于阻值一定的導體，它兩端的電壓越大，通過它的電流也越大，故C正確；D．焦耳熱計算式，對所有電路均適用，故D錯誤。故選C。8.如圖是一次利用心臟除顫器的模擬治療，該除顫器的電容器電容為，如果充電后電容器的電壓為，電容器在時間內完成放電，則（）A.放電后，電容器的電容為零B.該電容器的擊穿電壓為C.該次治療，通過人體的平均電流是D.放電前，電容器存儲的電荷量為【答案】D【解析】【詳解】A．電容器的電容與帶電量無關，放電后，電容器的電容保持不變，故A錯誤；B．到達擊穿電壓電容器就損壞了，則擊穿電壓略大于額定電壓，即大于，故B錯誤；CD．放電前，電容器儲存的電荷量為該次治療，通過人體平均電流是故C錯誤，D正確。故選D。9.2022年7月30日，“2022碳中和·零碳中國峰會暨第五屆中國能源投資國際論壇”在北京昌平未來科學城“能源谷”順利召開。為了響應國家政策，小明從節約電能角度出發，通過查找資料發現，15W的LED日光燈管亮度要比傳統40W的日光燈管還要亮，于是他設想，假設每戶家庭有二只40W的傳統日光燈，均用15W的LED日光燈替代，估算出全國一年節省的電能最接近（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】全國大約有5.5億用戶，每個用戶大約每天用燈5小時，則全國一年節省的電能最接近故選B。10.將一段裸銅導線彎成如圖所示形狀的線框，將它置于一節5號干電池上（線框上端的彎折位置A與正極良好接觸），一塊圓柱形強磁鐵吸附在電池的負極，使銅導線框下面的兩端P、Q與磁鐵表面保持良好接觸，放手后線框就會開始轉動，成為一個“簡易電動機”。關于該“簡易電動機”，下列說法中正確的是（）A.線框會轉動是由于受到電場力的作用B.電池輸出電功率等于線框旋轉的機械功率C.如果磁鐵吸附在電池負極的是S極，那么從上向下看，線框做逆時針轉動D.如果線框下面只有一端導線與磁鐵良好接觸，則線框將上下振動【答案】C【解析】【詳解】A.線框會轉動是由于受到磁場力的作用，A錯誤；B.電流通過線圈，線圈要產生熱量，損失電能，則電池輸出的電功率大于線框旋轉的機械功率，B錯誤；C．如果磁鐵吸附在電池負極的是S極，根據條形磁鐵的磁感線分布規律，線圈豎直邊處的磁場方向為從外側指向轉軸的，或者說是匯聚的，而線圈豎直邊的電流是豎直向下，由左手定則，從上往下看，線圈的豎直邊受到的磁場力的方向為逆時針，所以線框做逆時針轉動，C正確；D.如果線框下面只有一端導線與磁鐵良好接觸，與磁鐵接觸良好的一側的線圈有電流通過，受到安培力作用，仍然能使線框轉動，不是振動，D錯誤。故選C。11.如圖所示，電源的電動勢和內阻分別為E和r，定值電阻的阻值為，在滑動變阻器的滑片由a向b移動的過程中，電壓表和電流表讀數的改變量分別為和，則下列說法正確的是（電表均為理想電表）（）A.電流表的讀數逐漸減小 B.電壓表的讀數逐漸減小C.的電功率先減小后增大 D.的值先減小后增大【答案】C【解析】【詳解】AC．設滑動變阻器總電阻為R，b端到滑片部分接入回路的電阻為，則滑片到a端部分接入回路的電阻為，所以回路總電阻為在滑動變阻器的滑片由a向b移動的過程中，R1從R逐漸減小至0，由上式并根據數學知識可知，在該過程中，R總先增大后減小，所以電流表的讀數先減小后增大，根據可知的電功率先減小后增大，故A錯誤，C正確；B．電壓表測路端電壓，易知電路外電阻先增大后減小，根據閉合電路歐姆定律可知電壓表的讀數先增大后減小，故B錯誤；D．根據閉合電路歐姆定律可得所以的值不變，故D錯誤。故選C。12.如圖所示為某種電流表的原理示意圖。質量為m的勻質細金屬桿的中點處通過一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，彈簧的勁度系數為k，在矩形區域abcd內有勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外。與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標尺上的讀數，MN的長度大于ab的長度。當MN中沒有電流通過且處于平衡狀態時，MN與矩形區域的cd邊重合且指針恰指在零刻度線；當MN中有電流通過時，指針示數可表示電流強度。已知k＝2N/m，ab的長度為0.4m，bc的長度為0.1m，B＝0.2T，重力加速度為g。不計通電時電流產生的磁場的影響，下列說法正確的是（）A.當電流表示數為零時，彈簧處于原長B.若要使電流表正常工作，則金屬桿MN的N端與電源正極相接C.此電流表的量程應為2.5AD.若要將電流表量程變為原來的2倍，可以將磁感應強度變為0.4T【答案】C【解析】【詳解】A．當電流表示數為零時，彈簧彈力與金屬桿的重力平衡，所以此時彈簧處于伸長狀態，故A錯誤；B．若要使電流表正常工作，應使通入電流后金屬桿所受安培力向下，根據左手定則可知金屬桿MN中的電流方向應為M→N，所以M端與電源正極相接，故B錯誤；C．根據胡克定律可知則當所測電流最大時，有解得故C正確；D．根據C項分析可知，若要將電流表量程變為原來的2倍，可以將磁感應強度變為原來的二分之一，即0.1T，故D錯誤。故選C。13.用長為L的輕質柔軟絕緣細線，拴一質量為m、電荷量為＋q的小球，細線的上端固定于O點。現加一水平向右的勻強電場，平衡時細線與豎直線成37°，如圖所示。現向左拉小球使細線水平且拉直，靜止釋放，則（，重力加速度為g）（）A.該勻強電場的場強為B.釋放后小球做圓周運動C.小球第一次通過O點正下方時，小球速度大小為D.小球第一次通過O點正下方時，小球速度大小小于【答案】D【解析】【詳解】A．開始時，對小球根據平衡條件有解得故A錯誤；B．根據A項分析可知，小球所受電場力與重力的合力方向與豎直方向夾角為37°，向左拉小球使細線水平且拉直，小球由靜止釋放時，由于合外力與細線夾角為53°，所以將先做勻加速直線運動，根據幾何關系可知當小球運動至與O點左下方且與O點連線的夾角等于16°時細線將繃緊，之后的一段時間內小球將做圓周運動，故B錯誤；CD．當細線繃緊瞬間，小球在沿細線方向的分速度會突變為零，所以存在動能損失，設為，小球從釋放到第一次通過O點正下方時，根據動能定理有解得故C錯誤，D正確。故選D。二、不定項選擇題（本題共3小題，每小題2分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對得2分，選對但選不全得1分，有選錯的得0分。）14.如圖所示，直流電動機線圈的電阻為R，當該電動機正常工作時，電動機兩端電壓為U，通過電動機的電流為I，則（）A.電動機內部發熱功率為 B.電動機的機械功率為C.電源的輸出功率為 D.電源的總功率為【答案】AC【解析】【詳解】A．根據題意，由熱功率公式可得，電動機內部發熱功率為故A錯誤；B．根據題意，由電功率公式可得，電動機的電功率為則電動機的機械功率為故B錯誤；C．根據題意可知，電源的輸出功率等于電動機電功率，即電源的輸出功率為故C正確；D．根據題意，由閉合回路歐姆定律可得，電源的電動勢為則電源的總功率為故D錯誤故選AC。15.loffe－Pritchard磁阱常用來約束帶電粒子的運動。如圖所示，在xOy平面內，以坐標原點O為中心，邊長為2L的正方形的四個頂點上，垂直于平面放置四根通電長直導線，電流大小相等，方向已標出，“”表示電流方向垂直紙面向里，“”表示電流方向垂直紙面向外。已知電流為I的無限長通電直導線在距其r處的圓周上產生的磁感應強度大小為，k為比例系數。下列說法正確的是（）A.直導線2、4相互吸引，直導線1、2相互排斥B.直導線1、4在O點的合磁場的方向沿x軸負方向C.直導線2、3在O點的合磁場的磁感應強度大小為D.直導線2、4對直導線1的作用力是直導線3對直導線1的作用力大小的2倍【答案】AD【解析】【詳解】A．直導線2、4電流方向相同，兩者相互吸引，直導線1、2電流方向相反，兩者相互排斥，A正確；B．根據通電直導線電流激發出的磁場的特點，結合安培定則與磁場疊加，可知直導線1、4在O點的合磁場的方向沿x軸正方向，B錯誤；C．直導線2在O點的磁感應強度大小為方向由O指向3。直導線3在O點的磁感應強度大小為方向由O指向2，則直導線2、3在O點的合磁場的磁感應強度大小C錯誤；D．直導線2、4在直導線1處的磁感應強度為直導線3在直導線1處的磁感應強度為則有可知，直導線2、4對直導線1的作用力是直導線3對直導線1的作用力大小的2倍，D正確。故選AD。16.電磁泵是利用磁場和導電流體中電流的相互作用，使導電流體在安培力作用下向一定方向流動的裝置。如圖所示，泵體是一個長方體，ab邊長為，兩側端面是邊長為的正方形，在泵頭通入導電劑后液體的電導率為（電阻率的倒數），泵體所在處有方向平行于ad向外的磁感應強度為B的勻強磁場，把泵體的上、下兩表面接在電壓為U（內阻不計）的電源上，則（）A.泵體的上表面應接電源負極B.穩定速度輸送導電流體時，電源的化學能全部轉化為導電流體的動能和重力勢能C.通過泵體的電流大小為D.增大磁感應強度，可獲得更大的抽液高度【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知，導電流體所受安培力應向左，根據左手定則可知電流應從上表面流向下表面，所以泵體的上表面應接電源正極，故A錯誤；B．根據能量守恒定律可知，穩定速度輸送導電流體時，電源的化學能全部轉化為導電流體的動能、重力勢能以及回路中產生的所有內能，故B錯誤；C．沿電流方向泵體中導電流體的電阻為因為電磁泵屬于非純電阻元件，所以不能通過歐姆定律計算通過泵體的電流大小，則故C錯誤；D．增大磁感應強度，泵體中導電流體所受安培力增大，可獲得更大的抽液高度，故D正確。故選D。非選擇題部分三、實驗題（本題共2小題，其中17題6分，18題10分）17.某同學做“探究感應電流產生的條件”的實驗時，由于沒有滑動變阻器，于是他用一個光敏電阻（光照越強電阻越小，反之越大）和一個可調節光照強度的光源替代滑動變阻器。圖甲中實驗器材有部分已用導線連接。（1）請用筆畫線代替導線將圖中的實驗電路連接完整______。（2）閉合電鍵的瞬間，觀察到電流表G的指針向右偏轉。那么閉合電鍵后，增強可調光源強度，電流表G的指針將向______偏轉（填“左”或“右”）。（3）該同學根據感應電流產生的條件，想利用搖繩發電。如圖乙所示，把一條大約10m長電線的兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上，形成閉合導體回路。兩個同學沿______（選填“東西”或“南北”）方向站立并迅速搖動這條電線時，發電的可能性比較大。【答案】①.②.右③.東西【解析】【詳解】（1）[1]根據電磁感應，A線圈必須與電源連接，該電流激發出原磁場，B線圈與靈敏電流計連接，形成新回路，實物連接如圖所示（2）[2]閉合電鍵的瞬間，觀察到電流表G的指針向右偏轉，表明穿過線圈B的磁通量增大時，電流表G的指針向右偏轉。當增強可調光源強度時，光敏電阻阻值減小，電流增大，則穿過線圈B的磁通量增大時，電流表G的指針向右偏轉。（3）[3]由于地磁場沿南北方向，只有電線與磁場垂直，即電線位于東西方向時，搖動這條電線時，發電的可能性比較大，可知兩個同學應該沿東西站立。18.在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，某實驗小組所用測量儀器均已校準。（1）圖甲中游標卡尺的讀數為______mm；（2）已知金屬絲的阻值約為5Ω。現用伏安法測量其阻值，要求測量結果盡量準確，使待測金屬絲兩端的電壓能從零開始變化，現備有以下器材：A．電池組（3V，內阻不計）B．電流表（0~3A，內阻約0.1Ω）C．電流表（0~0.6A，內阻約0.2Ω）D．電壓表（0~3V，內阻約為3kΩ）E．電壓表（0~15V，內阻約為15kΩ）F．滑動變阻器（0~20Ω）G．滑動變阻器（0~2000Ω）H．開關、導線上述器材中，電流表應選______（選“”或“”），電壓表應選______（選“”或“”），滑動變阻器應選______（選“”或“”）；（3）請按要求在圖乙方框中畫出實驗電路圖，并標出所選器材符號______。【答案】①.29.8②.③.④.⑤.【解析】【詳解】（1）[1]游標卡尺的分度值為0.1mm，根據游標卡尺讀數規則可得29mm+0.1mm×8=29.8mm（2）[2][3][4]由題意可知，電源電動勢為3V，則電壓表應該選擇V1，電路中的電流約為

故電流表選擇A1，為了減小實驗誤差，應選用滑動變阻器分壓式接法，選用阻值較小的滑動變阻器，應選用R1。（3）[5]由上述分析及題意可得，電路圖如圖所示四、計算題（本題共4小題，其中19題8分，20題12分，21題9分，22題10分）19.如圖所示，兩平行金屬導軌處于水平面內，間距L＝0.5m，導軌電阻忽略不計。金屬桿ab的質量m＝60g，接入回路的電阻R＝1Ω，金屬桿垂直放置于導軌上，它們之間的動摩擦因數（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）。已知電源電動勢為E＝3V，內阻r＝0.5Ω，定值電阻。在金屬桿所在空間加一磁感應強度B＝0.2T的勻強磁場，磁場方向與導軌平面的夾角，已知重力加速度，則：（1）金屬桿ab靜止時受到的安培力大小；（2）若磁感應強度的大小可以改變，為使金屬桿ab始終保持靜止，求磁感應強度的最大值。【答案】（1）0.1N；（2）0.6T【解析】【詳解】（1）金屬桿ab靜止時，由閉合電路歐姆定律得通過它的電流為此時金屬桿ab所受的安培力大小為FA＝ILB＝0.1N（2）根據左手定則可知金屬桿ab所受安培力斜向左上，與豎直方向夾角為37°，如圖所示，當磁感應強度最大時，金屬桿ab所受的摩擦力達到最大靜摩擦力，且等于滑動摩擦力，則解得20.一絕緣軌道ABD固定在豎直平面內，如圖所示，已知CB之間距離為2R，AB段水平且粗糙，動摩擦因數為，BD段是半徑為R的光滑半圓弧，有一電荷量為Q的正點電荷固定在圓心O點，B處有一個可使小球帶上正電荷的裝置（圖中未畫出）。一質量為m、不帶電的小球放在絕緣軌道上，在水平恒定外力作用下從C點由靜止開始向右運動，到B點時撤去外力并且通過裝置使其帶上＋q的電荷量。（1）若水平外力為F＝3mg，求小球到達B時的速度大小；（2）若水平外力為F＝3mg，求小球在E點對軌道的壓力；（3）若要使小球能運動到D點（已知），求F的最小值。【答案】（1）；（2），方向水平向右；（3）【解析】【詳解】（1）對小球從C到B的過程，根據動能定理有解得（2）小球在半圓弧軌道上運動時，因為小球到正點電荷的距離不變，所以電場力不做功，對小球從B到E的過程，根據動能定理有在E點，設軌道對小球的彈力大小為FN，根據牛頓第二定律有聯立以上兩式解得根據牛頓第三定律可知，小球在E點對軌道的壓力大小為方向水平向右。（3）因為所以小球運動到D點時的最小速度為零，對小球從C到D的過程，根據動能定理有解得21.某碼頭用電動勢為E＝14V電源的電路控制電動機（如圖2）帶動傳送帶（如圖1）向高處傳送物品，電路中接有一標有“6V，12W”字樣的小燈泡L。現將一質量為m＝1