2022-2023学年辽宁省营口市高二上学期期末教学质量监测物理试题 解析版

2022-2023学年度上学期期末教学质量监测二年级

物理试卷

考试时间：75分钟 试卷满分：100分

试卷说明：试卷分为试题卷和答题卷，试题卷中第I卷为选择题，答案选项填在答题卷选择题答题表中，用答题卡的学校涂在答题卡相应题号上；第II卷为非选择题，答案一律答在答题卷相应位置上。

第I卷（选择题共46分）

一、选择题：（本题共10小题，其中1-7题每小题只有一项符合题目要求，每小题4分；题每个小题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有错选或不答的得0分）

1. 如图所示，其中不属于利用涡流工作的是（　　）

A. 图1真空冶炼炉，可以冶炼高质量的合金

B. 图2电磁炉加热食物

C. 图3超高压输电线上作业的工人穿戴包含金属丝的织物制成的工作服

D. 图4安检门可以探测人身携带的金属物品

【答案】C

【解析】

【详解】A．真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金时，是使金属材料发生涡流而快速发热的，故A错误；

B．电磁炉工作时绕制线圈的铁芯中会发热，属于涡流现象，故B错误；

C．工人穿上金属丝织成的衣服可以高压带电作业是利用静电屏蔽原理，不属于利用涡流工作,故C正确；

D．安检门可以探测人身是否携带金属物品是通过物体上产生涡流而使报警器发出警告的，故D错误。

故选C。

2. 如图所示，菱形ABCD对角线相交于O点，两个等量异种点电荷分别固定在AC连线上的M点与N点，且OM=ON，则

A. A、C两处电势、场强均相同

B A、C两处电势、场强均不相同

C. B、D两处电势、场强均相同

D. B、D两处电势、场强均不相同

【答案】C

【解析】

【详解】AB．根据等量异种电荷电场线的分布规律可知，O处电势为零，A处电势为正，C处电势为负，A处场强方向向左，C处场强方向也向左，大小相同，所以A、C两处电势不等，场强相同，故AB错误；

CD．B、D两处场强大小相等，方向水平向右，则场强相同，两处在同一等势面上，电势相同，故C正确，D错误。

故选C.

3. 吸尘器已经广泛地进入了千家万户某微型吸尘器的直流电动机的内阻一定把它接电压为0.2V的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流为0.4A；若把电动机接入电压为2V的电路中，电动机正常工作，工作电流为1A．下列判断正确的是（　　）

A. 电动机线圈的电阻为2Ω B. 电动机正常工作时消耗的功率为1.5W

C. 电动机正常工作时的输出功率为0.5W D. 电动机正常工作时的效率为75%

【答案】D

【解析】

【详解】A．电动机不转时，电能全部转化为电阻发热产生的热量，根据欧姆定律可知，线圈电阻为

A错误；

B．电动机正常工作时消耗的电功率为

B错误；

C．电阻发热消耗的功率为

故电动机正常工作时的输出功率为

C错误；

D．电动机正常工作的效率为

D正确。

故选D。

4. 如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内，有垂直于圆面向里的匀强磁场。从圆上的P点沿PO方向，先后射入甲、乙两个比荷相同的粒子，甲粒子从M点离开磁场，乙粒子从N点离开磁场，已知磁场的磁感应强度大小为B，MN为圆的直径，，粒子重力不计，以下说法正确的是（　　）

A. 甲粒子带负电

B. 乙粒子的速度是甲粒子的2倍

C. 乙粒子在磁场中运动的时间是甲粒子的2倍

D. 若磁感应强度大小变为3B，乙粒子运动时间变为原来的

【答案】D

【解析】

【详解】A．如图所示，甲粒子向上偏转，根据左手定则判断可知甲粒子带正电荷，乙粒子带负电，A错误；

B．画出两个粒子的运动轨迹，如图所示，由几何关系可知

所以半径之比

根据洛伦兹力提供向心力

所以

则

B错误；

C．两粒子比荷相同，根据

可知，周期相同，甲乙转过的圆心角之比为

则甲乙时间之比为2：1， C错误；

D．若磁感应强度变为3B，乙粒子运动的轨道半径变为原来的，即变为

则乙粒子运动的轨迹与甲关于PO对称，即在磁场中转过的角度为120°，但是因周期变为原来的，则运动时间变为原来的倍，D正确；

故选D。

5. 如图，力传感器固定在天花板上，边长为L的正方形匀质导线框abcd用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于力传感器的测力端，导线框与磁感应强度方向垂直，线框的bcd部分处于匀强磁场中，b、d两点位于匀强磁场的水平边界线上。若在导线框中通以大小为I、方向如图所示的恒定电流，导线框处于静止状态时，力传感器的示数为F1。只改变电流方向，其它条件不变，力传感器的示数为F2，该匀强磁场的磁感应强度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】线框在磁场中受到安培力的等效长度为，当电流方向为图示方向时，由左手定则可知导线框受到的安培力竖直向上，大小为

因此对导线框受力平衡可得

当导线框中的电流反向，则安培力方向竖直向下，此时有

联立可得

故选C。

6. 如图所示为街头通过降压变压器给用户供电的示意图。负载变化时变压器的输入电压（市区电网的电压）不变。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻。忽略变压器上的能量损耗，各电表为理想交流电表，当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（　　）

A. 用户用电器的总电阻R变大

B. 电表的示数变大，A1的示数变小

C. 电表的示数不变，的示数变小

D. 电表的示数与输电线损失的电压均变大

【答案】C

【解析】

【详解】A．用户电阻是并联关系，根据公式

（n=1，2，3…）

得用户用电器的总电阻R变小，A错误；

BCD．根据变压器公式

变压器输入电压不变，电表的示数不变，线圈匝数比不变，则副线圈获得电压不变，电表的示数不变，在右边电路中，根据欧姆定律得

不变，用户用电器的总电阻R变小，副线圈电流变大，电表的示数变大，则两端电压变大，的示数变小，根据能量守恒有

、不变，变小，则减小，BD错误，C正确。

故选C。

7. 一个边长为的等边三角形磁场区域，一个底边为L的直角三角形金属线框，线框电阻为R，二者等高，金属线框以速度v匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方向的电流为正，线框中感应电流i随位移x变化的图线正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】当时，感应电动势为

感应电流为

当时，感应电动势为

感应电流为

当时，感应电动势为

感应电流为

故选B。

8. 某污水流量计原理可以简化为如图所示的模型：污水内含有大量正、负离子从直径为d的圆柱形容器左侧流入，流量Q等于单位时间通过横截面的液体体积。空间有垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A. M点电势比N点电势低

B. 当污水中离子浓度升高时，M、N两点电压将增大

C. 只需要测量磁感应强度B、直径d及M、N两点电压U，就能够推算污水的流量

D. 只需要测量磁感应强度B及M、N两点电压U，就能够推算污水的流速

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据左手定则可知M点聚集了负离子，在N点聚集了正离子，所以点电势比点电势低，故A正确；

B．当M、N两点间电压稳定时，离子所受洛伦兹力与电场力平衡，即

解得

可知，两点电压与污水中离子浓度无关，故B错误；

C．由题意可知污水的流量为

联立解得

可知，只需要测量磁感应强度、直径及两点电压，就能够推算污水的流量，故C正确；

D．由B项分析，可知只需要测量磁感应强度、直径及两点电压，就能够推算污水的流速，故D错误。

故选AC。

9. 如图所示，螺线管导线两端与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁铁从左向右靠近螺线管，则（　　）

A. 小球向右摆动

B. 小球向左摆动

C. 螺线管的左端相当于条形磁铁的N极

D. 螺线管的左端相当于条形磁铁的S极

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．当磁铁插入时，导致线圈的磁通量发生变化，从而导致线圈中产生感应电动势，假设电路闭合，则由楞次定律可知，感应电流方向是从右极向下通过线圈再到左极，由于线圈相当于电源，因此左极电势高，所以带正电小球将向右摆动，故A正确，B错误；

CD．假如电路闭合，则螺线管中的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则可知螺线管的左端相当于S极，故C错误，D正确。

故选AD。

10. 如图甲所示，轻质绝缘细线吊着一质量为、边长为、匝数、总电阻的正方形线圈，在线圈的中间位置以下区域分布着垂直纸面向外的磁场，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）

A. 线圈中的感应电流大小

B. 内线圈产生的焦耳热为

C. 时轻质细线的拉力大小为

D. 内通过导线横截面的电荷量为

【答案】CD

【解析】

【详解】A．由图乙可知

由法拉第电磁感应定律得产生的感应电动势为

则线圈中的感应电流为

故A错误；

B．内线圈产生的焦耳热为

故B错误；

C．由图乙可知：时，磁感应强度大小为

则线框所受安培力的大小为

由楞次定律知，安培力方向向上，则由平衡条件得

解得

故C正确；

D．根据

得内通过导线横截面的电荷量为

故D正确。

故选CD。

第II卷（非选择题共54分）

二、非选择题：（本题共5小题，共54分）

11. 某同学打算将一只量程为100 μA，内阻为900的灵敏电流计分别改装成量程为1mA的电流表、量程为1V的电压表，设计的改装电路如图所示

（1）当选择开关置于a时，构成量程为0~1mA的电流表，则电阻Ra的阻值为___________Ω；

（2）当选择开关置于b时，构成量程为0~1V的电压表，则电阻Rb的阻值为___________Ω。

【答案】    ①. 100Ω    ②. 910Ω

【解析】

【详解】（1）[1] 当选择开关置于a时，灵敏电流计与电阻Ra并联，则电阻Ra的阻值为

（2）[2] 当选择开关置于b时，灵敏电流计与电阻Ra并联，然后再和串联，则电阻的阻值为

12. 某实验小组在实验室发现一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计如图甲所示的电路进行实验探究。其中为电阻丝，是阻值为的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的长度x，绘制了图线如图乙所示。

（1）由图乙求得电池的电动势________V，内阻________；（结果均保留两位小数）

（2）根据实验数据可绘出图像如图丙所示。图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率______，测得的电阻率________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。

【答案】    ①. 1.49    ②. 0.45    ③. kS##Sk    ④. 等于

【解析】

【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有

所以U-I图像的纵截距表示E，斜率的绝对值表示R0+r，则由图可知

（2）[3]根据欧姆定律可得PN段的阻值为

根据电阻定律有

联立以上两式可得

由题意可得

解得

[4]当考虑电流表内阻对实验的影响时，有

整理得

由此可知电流表内阻不影响所作图线的斜率，因此测得的电阻率等于真实值。

13. 如图，矩形线圈的边长l1＝50cm，l2＝30cm，匝数n＝100，线圈电阻r＝10，在磁感应强度B＝0.20T的匀强磁场中绕OO′轴以角速度＝100rad/s匀速转动，外电路电阻R＝90。当线圈由图示位置转过90°的过程中，求：

（1）通过电阻R的电荷量q；

（2）电阻R上所产生的热量Q。

【答案】（1）q＝0.03C；（2）Q＝J

【解析】

【详解】（1）当线圈由图示位置转过90°的过程中，磁通量的变化量为

线圈转动的周期为

线圈由图示位置转过90°需要的时间为

该过程中，平均感应电动势为

平均感应电流为

通过电阻R的电荷量为

（2）感应电动势的最大值为

感应电动势的有效值为

感应电流的有效值为

电阻R上所产生的热量为

14. 如图所示，圆心为O，半径为金属圆形轨道固定在水平面内，长度为的直导体棒置于圆导轨上面，金属圆形轨道内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为。直导体棒O端和圆轨道分别引出导线与电阻、和电容器相连。导体棒在外力作用下以O点为圆心做角速度顺时针匀速转动，已知导体棒的电阻，，，电容器板长，板间距，不计金属圆形导轨电阻，求

（1）流过电阻的电流大小和方向；

（2）若在电容器上板左边缘水平射入比荷的粒子，粒子恰能到达下板右边缘，则射入粒子的速度为多大。（不计粒子的重力）

【答案】（1）1A；由；（2）

【解析】

【详解】（1）由右手定则可知，直导体棒中的电流由，则流过电阻的电流方向由，由

可得

流过电阻的电流大小

（2）电容器两板间的电压为

粒子在电容器中运动时，有

联立可得

15. 如图所示， PQMN 是竖直面内有一边长为L的正方形区域，区域有竖直向上的匀强电场，场强大小为E， 在 中还存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁应强度大小为B，在 PQMN 的左侧有一足够长的粗糙绝细杆，细杆与PQ在同一水平线上，细杆周围足够长的水平区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可调。细杆的左侧套有一带电荷量为+ q 的小球，现使小球以适当的速度沿杆向右做变速运动，在到达P点前小球已匀速运动，由 P 点射入 区域后,小球做匀速圆周运动，已知重力加速度为g

（1）若小球恰能从M点离开电磁场，求小球的质量和小球从M点离开时速度的大小和方向

（2）若调节细杆周围水平区域匀强磁场的大小，从而改变小球由P点射入电磁场的速度，使小球最终从Q点离开电磁场。求细杆周围水平区域匀强磁场的大小B0及此过程中重力势能变化量的最大值

【答案】（1），，；（2），

【解析】

【详解】（1）当小球在 区域中做匀速圆周运动时，其重力必与电场力平衡，小球运动轨迹如图甲所示

因洛伦兹力提供小球做圆周运动所需的向心力故

小球恰能从 M 点离开电磁场，由几何关系可知

则小球从M点离开时速度的大小为

方向竖直向上

 （2）小球由 P 点射入电磁场的速度大小记为v2，从 Q 点离开磁场，小球运动轨迹如图乙所示

由几何关系可知

又

在细杆上匀速时有

小球从 P 点到最高点，重力势能变化量最大则

则