2023-2024學(xué)年江蘇省丹陽(yáng)市丹陽(yáng)高級(jí)中學(xué)物理高二上期末聯(lián)考試題含解析

2023-2024學(xué)年江蘇省丹陽(yáng)市丹陽(yáng)高級(jí)中學(xué)物理高二上期末聯(lián)考試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，在水平放置的條形磁鐵N極附近，一個(gè)閉合線圈向下運(yùn)動(dòng)并始終保持水平。在位置B，N極附近的磁感線正好與線圈平面平行。從上往下看，下列說(shuō)法正確的是（）A線圈從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生順時(shí)針感應(yīng)電流B.線圈從B向C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針感應(yīng)電流C.線圈經(jīng)過(guò)B位置時(shí)，線圈中的磁通量達(dá)到最大值D.線圈從A向C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈中一直沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流2、如圖所示，質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過(guò)程中，如果由于摩擦力的作用使木塊的速率不變，那么（）A.加速度為零B.加速度恒定C.加速度大小不變，方向時(shí)刻改變，但不一定指向圓心D.加速度大小不變，方向時(shí)刻指向圓心3、氫原子能級(jí)示意圖如圖所示，光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見(jiàn)光，要使處于基態(tài)（n=1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見(jiàn)光光子，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為（）A.12.09eV B.10.20eVC.1.89eV D.1.5leV4、通過(guò)電阻的電流為I時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若通過(guò)同一電阻的電流為2I時(shí)，則在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為（）A.2Q B.C. D.4Q5、如圖所示，在第Ⅰ象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同速率沿與x軸正方向成30°角的方向從原點(diǎn)射入磁場(chǎng)，則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為（）A.1∶ B.1∶1C.1∶2 D.2∶16、如圖所示，小明用與水平方向成θ角的輕繩拉木箱，沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩中拉力為F，則木箱所受合力大小為()A.Fsinθ B.FC.Fcosθ D.0二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、理想變壓器的原線圈連接一只理想電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈上連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，原線圈兩端接在電壓為U的交流電源上。則（）A.保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小B.保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大C.保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大D.保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小8、如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R．金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說(shuō)法正確的是（）A.ab中的感應(yīng)電流方向由a到b B.ab所受的安培力方向向左C.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a D.ab所受的安培力方向向右9、如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)用相同材料、相同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制的單匝閉合正方形線圈1和2，其邊長(zhǎng)，均在距磁場(chǎng)上邊界高處由靜止開(kāi)始自由下落，最后落到地面．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界，設(shè)線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小分別為a1、a2，落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2，在全過(guò)程中產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2，通過(guò)線圈橫截面的電荷量分別為q1、q2，不計(jì)空氣阻力，則A. B.C. D.10、在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變。若輸送功率增大為原來(lái)2倍，下列說(shuō)法中正確的有()A.升壓變壓器的輸出電壓增大為原來(lái)2倍B.輸電線上的電流增大為原來(lái)的2倍C.輸電線上損耗的功率增大為原來(lái)的4倍D.輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）一個(gè)教學(xué)用的簡(jiǎn)易變壓器，兩線圈的匝數(shù)未知，某同學(xué)想用所學(xué)變壓器的知識(shí)測(cè)定兩線圈的匝數(shù)（1）為完成該實(shí)驗(yàn)，除了選用電壓表、導(dǎo)線外，還需要選用低壓_________（填“直流”或“交流”）電源（2）該同學(xué)在變壓器鐵芯上繞10匝絕緣金屬導(dǎo)線C，然后將A線圈接電源．用電壓表分別測(cè)出線圈A，線圈B及線圈C兩端的電壓，記錄在下面的表格中，則線圈A的匝數(shù)為_(kāi)_____匝，線圈B的匝數(shù)為_(kāi)______匝．A線圈電壓B線圈電壓C線圈電壓8.0V3.8V0.2V（3）為減小線圈匝數(shù)的測(cè)量誤差，你認(rèn)為繞制線圈C的匝數(shù)應(yīng)該_______（填“多一些”、“少一些”）更好12．（12分）甲圖是某同學(xué)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)電路，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器，得到多組電表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：(1)電壓表讀數(shù)U與電源的電動(dòng)勢(shì)E、電源的內(nèi)阻r、電流表讀數(shù)I、電阻R0之間的關(guān)系式U=______________________。(2)已知電路中電阻R0=2Ω，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用作圖法在坐標(biāo)系內(nèi)作出U-I圖線如圖乙所示，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)阻r=________Ω（均保留兩位有效數(shù)字）四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】A．線圈從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁通量減小，磁場(chǎng)方向斜向上，根據(jù)楞次定律判斷可知從上往下看線圈中感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较?，故A錯(cuò)誤；B．線圈從B向C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量增大，磁場(chǎng)方向斜向下，根據(jù)楞次定律可知從上往下看線圈中的感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较?，故B正確；C．線圈進(jìn)過(guò)B位置時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)平行，線圈中的磁通量最小為0，故C錯(cuò)誤；D．由AB選項(xiàng)分析可知從上往下看線圈中一直有逆時(shí)針的感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】A．木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度方向時(shí)刻在變化，速度在改變，加速度一定不為零，A錯(cuò)誤；BCD．木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度方向始終指向圓心，大小不變，方向時(shí)刻改變，故BC錯(cuò)誤，D正確故選D。3、A【解析】由題意可知，基態(tài)（n=1）氫原子被激發(fā)后，至少被激發(fā)到n=3能級(jí)后，躍遷才可能產(chǎn)生能量在1.63eV~3.10eV的可見(jiàn)光．故．故本題選A4、D【解析】由焦耳定律可知，電阻相同，電流變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量變?yōu)樵瓉?lái)的4倍即4QA．2Q與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．4Q與分析相符，故D正確5、D【解析】畫(huà)出正負(fù)電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示由圖可知，正電子圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，負(fù)電子圓弧軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，又正負(fù)電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝相同，故正負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2∶1。故選D。6、D【解析】木箱沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，合外力為零【詳解】根據(jù)題意可知，木箱沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，合外力為零，故D正確，ABC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】解答本題一定要注意木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，明確勻速直線運(yùn)動(dòng)加速度為零，合外力為零二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】AB．在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定，因此保持Q的位置不動(dòng)，變壓器輸出電壓不變。將P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈電路總電阻增大，則變壓器輸出電流減小，變壓器輸入電流也減小，電流表的讀數(shù)變小，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器輸出電壓變大，變壓器輸出電流變大，變壓器輸出功率變大；變壓器的輸入功率等于輸出功率，變壓器輸入電壓不變，則變壓器輸入電流變大，電流表的讀數(shù)變大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8、AD【解析】AC．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，故回路磁通量減小，根據(jù)楞次定律判斷，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，根據(jù)右手定則判斷ab中的感應(yīng)電流方向由a到b，A正確C錯(cuò)誤BD．因?yàn)閍b中的感應(yīng)電流方向由a到b，磁場(chǎng)方向豎直向下，根據(jù)左手定則判斷ab所受的安培力方向向右，B錯(cuò)誤D正確9、AC【解析】線圈進(jìn)入磁場(chǎng)之前，均做自由落體運(yùn)動(dòng)，因下落高度一致，可知兩線圈會(huì)以同樣的速度進(jìn)入磁場(chǎng)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出進(jìn)入磁場(chǎng)邊界時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而表示出受到磁場(chǎng)的安培力．由電阻定律表示出兩線圈的電阻，結(jié)合牛頓第二定律表示出加速度，可分析出加速度與線圈的粗細(xì)無(wú)關(guān)，從而判斷出兩線圈進(jìn)入時(shí)運(yùn)動(dòng)是同步的，直到線圈2完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，線圈做勻加速運(yùn)動(dòng)，可得出落地速度的大小關(guān)系．由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，損失的機(jī)械能（轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能）與線圈的質(zhì)量有關(guān)，從而判斷出產(chǎn)生的熱量大．由分析電量的關(guān)系【詳解】A、線圈從同一高度下落，到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)具有相同的速度v，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到磁場(chǎng)的安培力大小為：，由電阻定律有：，(ρ為材料的電阻率，L為線圈的邊長(zhǎng)，S為導(dǎo)線的橫截面積），線圈的質(zhì)量為m=ρ0S?4L，（ρ0為材料的密度）.當(dāng)線圈的下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)其加速度為,聯(lián)立得加速度為：,可知兩線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度相同；故A正確.B、線圈1和2進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程先同步運(yùn)動(dòng)，由于當(dāng)線圈2剛好全部進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)，線圈1由于邊長(zhǎng)較長(zhǎng)還沒(méi)有全部進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈2完全進(jìn)入磁場(chǎng)后做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，而線圈1仍先做加速度小于g的變加速運(yùn)動(dòng)，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后再做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，兩線圈勻加速運(yùn)動(dòng)的位移相同，所以落地速度關(guān)系為v1＜v2；故B錯(cuò)誤.C、由能量守恒可得：，（H是磁場(chǎng)區(qū)域的高度），因?yàn)閙1＞m2，v1＜v2，所以可得Q1＞Q2；故C正確.D、根據(jù)電量的定義式，，，聯(lián)立可得，則；故D錯(cuò)誤.故選AC.【點(diǎn)睛】本題要注意分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及能量變化關(guān)系，關(guān)鍵點(diǎn)在于分析線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程，由牛頓第二定律得到加速度關(guān)系，分析物體的運(yùn)動(dòng)情況關(guān)系10、BCD【解析】A．輸入電壓決定輸出電壓，發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，故A錯(cuò)誤；B．輸出功率決定輸入功率，根據(jù)：可知升壓變壓器輸出電壓不變，功率變?yōu)樵瓉?lái)2倍，輸電線上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故B正確；C．根據(jù)電功率的表達(dá)式：可知輸電線上電阻不變，電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則輸電線上消耗的功率增大為原來(lái)的4倍，故C正確；D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例：輸電線上電流增大，占比增大，故D正確。故選BCD三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.交流②.400③.190④.多一些【解析】（1）[1]需要選用低壓交流電，才能產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；（2）[2][3]根據(jù)變壓器原理有：解得：匝同理有：解得：匝（3）[4]根據(jù)可知C的匝數(shù)越多，C的電壓示數(shù)越大，測(cè)量更準(zhǔn)確，故線圈C的匝數(shù)應(yīng)該多一些12、(1).(2).1.5(3).1.0【解析】(1)[1]由于電阻接在電源附近，在干路上，根據(jù)閉合電路歐姆定律和電路結(jié)構(gòu)可得：(2)[2]由圖可知，由圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，電源的電動(dòng)勢(shì)為：圖象的斜率為內(nèi)阻與保護(hù)電阻之和，則有：[3]