牡丹江二中2022—2023学年度第一学期高二期末考试
物理
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．答题前，考生务必将密封线内项目填写清楚。考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，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。
3．本试卷主要命题范围：必修第三册第十一章～第十三章，选择性必修第二册第一章，第二章。
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题：本题共10小题，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项正确，每小题4分，第7～10题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．下列关于电流的说法中，正确的是（ ）
A．习惯上规定负电荷定向移动的方向为电流方向
B．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安
C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量
D．由可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越少
2．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示．若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大到Ⅱ，那么圆环内磁通量的变化情况是（ ）
A．磁通量增大 B．磁通量减小 C．磁通量不变 D．条件不足，无法确定
3．如图显示屏是由3万只某种型号的LED灯组成的，每只灯在不同电压下发出不同颜色的光，发光时的工作电流均约为20mA．当电压为1.4V时发红光，当电压为1.8V时发黄光，当电压为2.2V时发蓝光，则当整个显示屏上所有LED灯都发光时，LED灯的总电功率最接近（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，A、B、C为三个通电导体的I－U关系图象．由图可知（ ）
A．三个导体的电阻关系为
B．三个导体的电阻关系为
C．若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是5A
D．若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是40A
5．如图，这是某速度选择器的原理示意图，两正对平行金属板之间存在互相垂直的匀强电场与匀强磁场，匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B．关于此速度选择器，下列说法正确的是（ ）
A．能沿直线匀速通过速度选择器的带电粒子，其速度大小是
B．能沿直线匀速通过速度选择器的带电粒子，其速度大小是
C．从左侧P点进入复合场区的正电荷有可能匀速通过速度选择器
D．从右侧Q点进入复合场区的负电荷有可能匀速通过速度选择器
6．如图所示，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ），再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到（过程Ⅱ）．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则等于（ ）
A． B． C． D．2
7．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（ ）
A．a、b两点磁感应强度相同 B．c、d两点磁感应强度大小相同
C．a点磁感应强度最大 D．b点磁感应强度最大
8．某同学将一直流电源内部的发热功率及电源的输出功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b曲线所示，两条图线分别交于（0，0）和（1，2）两点．由图像可知（ ）
A．反映电源输出功率随电流I变化的图线是b
B．电源的内阻r为4Ω
C．当通过电源的电流为0.25A时，外电路的电阻为14Ω
D．若外电阻为1Ω时，电源的输出功率为P，则外电阻为2Ω时，电源的输出功率也为P
9．倾角为的轨道上放有一根静止的金属杆ab．给ab中通有恒定电流，导轨所在空间存在一个垂直轨道平面向上的匀强磁场，ab杆静止，如图．现使磁场的磁感应强度大小B随时间逐渐增大，则在磁感应强度逐渐增大直到ab杆即将滑动的过程中，ab杆受到的静摩擦力可能的变化情况是（ ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
10．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场．导线框中感应电动势随时间变化的图像如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）．下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度的大小为0.5T
B．导线框运动速度的大小为0.5m/s
C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D．在t＝0.4s至t＝0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
二、填空题：本题共2小题，共15分．把答案填在题中的横线上或按要求作答．
11．（7分）小南同学为了测量一根电阻丝的电阻率，他设计了如图甲所示的实验电路图，可供选择的实验器材有：
A．电流表，量程0～3A，内阻很小
B．电流表，量程0～0.6A，内阻很小
C．灵敏电流计G，量程0～1μA
D．电源E的电动势
E．电源的电动势
F．待测电阻丝R
G．滑动变阻器，最大阻值为5Ω
H．带金属夹的导线两根，其余导线若干，开关一个
I．螺旋测微器
J．毫米刻度尺
实验步骤：
（1）用螺旋测微器在电阻丝的三个不同位置测量其直径，并求出平均值为d，其中一次测得的直径如图乙所示，其读数是______mm；
（2）用多用电表的欧姆挡“×1Ω”挡正确测量整根电阻丝的电阻时，指针指示如图丙所示，其读数为______Ω；
（3）按照实验电路图连接器材，电流表应选择______（选填“”或“”）；
（4）将滑动变阻器的滑片调到最右端，将两个金属夹A、B分别接到电阻丝适当位置，测得并记录AB间的长度为L．闭合开关S，调节的滑片使灵敏电流计G的示数为0，读出并记录电流表的示数I；
（5）重新调节的滑片位置和金属夹的位置，重复步骤（4），测出相应的几组AB间的长度L和电流I；
（6）用测得的数据画出图象，如图丁所示，由此可求出电阻丝的电阻率______（用a、b、d、表示）．
12．（8分）如图甲所示电路，某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω，连接电路的实物图如图乙所示．
（1）该学生接线中错误的和不规范的做法是______．
A．滑动变阻器不起变阻作用 B．电流表接线有错
C．电压表量程选用不当 D．电压表接线不妥
（2）该同学将电路按正确的电路图连接好，检查无误后，闭合开关，进行实验．某一次电表的示数如图丙所示，则电压表的读数为______V，电流表的读数为______A．
（3）该同学实验完毕，将测量的数据反映在U－I图上（如图丁所示），根据这一图线，可求出电池的电动势E＝______V，内电阻r＝______Ω．
三、计算题：本题共3小题，共37分．解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，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．（10分）如图所示，闭合，当断开时，电流表和电压表示数分别是0.5A、8.5V；当闭合时，电流表和电压表示数分别是2.2A、6.8V，此时电动机恰好正常工作．已知电动机内阻，电流表、电压表均为理想表．求：
（1）电源电动势和内阻；
（2）闭合时电动机输出功率．
14．（12分）如图所示，光滑的水平平行金属导轨间距为L，导轨电阻忽略不计．空间存在垂直于导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，轻质导体棒ab垂直导轨放置，导体棒ab的电阻为r，与导轨之间接触良好．两导轨之间接有定值电阻，其阻值为R，轻质导体棒中间系一轻细线，细线通过定滑轮悬挂质量为m的物体．现从静止释放该物体，当物体速度达到最大时，下落的高度为h，在本问题情景中，物体下落过程中不着地，导轨足够长，忽略空气阻力和一切摩擦阻力，重力加速度为g．求：
（1）物体下落过程的最大速度；
（2）物体从静止开始下落至速度达到最大的过程中，电阻R上产生的电热Q．
15．（15分）如图所示，在的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场．一电子（质量为m、电荷量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度开始运动．当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达D点．C、D两点均未在图中标出．已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d．不计电子的重力，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）电子从A运动到D经历的时间t．
牡丹江二中2022—2023学年度第一学期高二期末考试·物理
参考答案、提示及评分细则
1．B 2．B 3．B 4．B 5．C 6．B 7．BD 8．AC 9．AD 10．BC
11．（1）0.648（1分） （2）5（2分） （3）（2分） （6）（2分）
12．（1）AD（2分） （2）1.20 0.26（每空1分） （3）1.48 0.77（每空2分）
13．解：（1）根据闭合电路欧姆定律，当断开时有
当闭合时有
联立①②两式代入数值解得电源电动势
内阻（4分）
（2）由断开时得
闭合时通过定值电阻R的电流为（3分）
所以通过电动机的电流为
电动机的输出功率
代入数值得电动机的输出功率为（3分）
14．解：（1）在物体加速下落过程中，加速度逐渐减小，当加速度为0时，下落速度达到最大
对物体，由平衡条件可得
对导体棒（3分）
对导体棒与导轨、电阻R组成的回路，根据闭合电路欧姆定律
根据电磁感应定律
联立以上各式解得（3分）
（2）在物体下落过程中，物体重力势能减少，动能增加，系统电热增加，根据能量守恒定律可得（3分）
在此过程中任一时刻通过R和r两部分电阻的电流相等，则电功率之比正比于电阻之比，故整个过程中回路中的R与r两部分电阻产生的电热正比于电阻，所以
联立解得：（3分）
15．解：电子的运动轨迹如图所示．
（1）电子在匀强电场中做类平抛运动，设电子从A到C的时间为，
，，（2分）
联立解得：（3分）
（2）设电子进入磁场时速度为v，v与x轴的夹角为，
则，可得
解得：（2分）
电子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有
由图可知
联立解得：（3分）
（3）电子由O点到D点过程中，先做匀减速曲线运动，再做匀加速曲线运动，由抛物线的对称关系，电子在电场中运动的时间（2分）
电子在磁场中运动的时间
电子从A运动到D的时间（3分）
