2023-2024學(xué)年江蘇省蘇州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年江蘇省蘇州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高二上期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，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、兩根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線互相平行，電流方向相反，它們的截面處于一個(gè)等邊三角形ABC的頂點(diǎn)A和B處，如圖所示。兩通電導(dǎo)線在C處的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值都是B，則C處磁場(chǎng)的總磁感應(yīng)強(qiáng)度是（）A.2B B.BC.0 D.B2、用電場(chǎng)線能很直觀、很方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)的強(qiáng)弱。如圖，左邊是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線，右邊是場(chǎng)中的一些點(diǎn)：O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對(duì)O對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對(duì)O對(duì)稱，則下列認(rèn)識(shí)不正確的是（）A.B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同B.A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反C.E、F兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同D.從E到F過(guò)程中場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小3、如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界線SP∥MN，速率不同的同種帶電粒子從S點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場(chǎng)，其中穿過(guò)a點(diǎn)的粒子速度v1與MN垂直；穿過(guò)b點(diǎn)的粒子速度v2與MN成60°角，設(shè)兩粒子從S到a、b所需時(shí)間分別為t1和t2，則t1：t2為（重力不計(jì)）（）A.1:3 B.4:3C.1:1 D.3:24、以下說(shuō)法中，對(duì)甲乙丙丁四幅圖的描述錯(cuò)誤的是A.如圖甲所示，導(dǎo)體棒垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，兩兩垂直時(shí)，則電動(dòng)勢(shì)B.如圖乙所示，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，與磁感線方向夾角為θ時(shí)，則電動(dòng)勢(shì)C.如圖丙所示，線圈以恒定速度從圖示位置向上離開磁場(chǎng)過(guò)程中電動(dòng)勢(shì)逐漸變大D.如圖丁所示，導(dǎo)體棒平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為5、一個(gè)阻值為R的電阻兩端加上電壓U后，通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量q與通電時(shí)間t的圖象如圖所示。此圖線的斜率等于()A.U B.RC. D.6、關(guān)于電場(chǎng)線和磁感線的說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)線是客觀存在的而磁感線是不存在的B.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線是不閉合的，而磁感線是閉合的曲線C.電場(chǎng)線和磁感線都可能相交D.電場(chǎng)線就是電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，磁感線卻不是軌跡線二、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、國(guó)慶期間小明去逛超市，遇促銷打折買了一個(gè)電吹風(fēng)，電吹風(fēng)的使用說(shuō)明書上給出了如表所示的參數(shù)及圖示電路圖。下列說(shuō)法正確的是（）電吹風(fēng)銘牌參數(shù)額定電壓220V50Hz額定功率熱風(fēng)1000W冷風(fēng)250WA.該電吹風(fēng)發(fā)熱電阻R的阻值約為64.5ΩB.該電吹風(fēng)電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為193.6ΩC.當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)D.當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為1000J8、某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A.交變電流的表達(dá)式為(V)B.交變電流的表達(dá)式為(V)C.若其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則交變電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為D.若其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則交變電動(dòng)勢(shì)的最大值變?yōu)?0V9、一個(gè)線圈的電流在均勻增大，則這個(gè)線圈A.自感系數(shù)也將均勻增大B.自感電動(dòng)勢(shì)也將均勻增大C.磁通量也將均勻增大D.自感系數(shù)，自感電動(dòng)勢(shì)都不變10、如圖所示，開關(guān)閉合的通電螺線管軸線正右側(cè)用絕緣細(xì)線懸掛一線圈A，正上方用絕緣細(xì)線懸掛一垂直紙面的導(dǎo)線B，現(xiàn)給A、B通入圖示方向的電流，不記A、B間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是（）A.通電后A線圈靠近螺線管B.通電后A線圈遠(yuǎn)離螺線管C.通電后懸掛B的絕緣細(xì)線拉力相比沒(méi)通電流時(shí)的拉力大D.通電后懸掛B的絕緣細(xì)線拉力相比沒(méi)通電流時(shí)的拉力小三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成，導(dǎo)線中通有順時(shí)針?lè)较虼笮镮的電流，在AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于輕桿右端，輕桿左端通過(guò)豎直的彈簧與地面相連，輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，平衡時(shí)，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場(chǎng)中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量為______；彈簧受到的拉力為_______12．（12分）某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：①用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示，可知其長(zhǎng)度為_____mm；②用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為_____mm；③多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率，分別是×1Ω、×10Ω、×100Ω。用×10Ω擋測(cè)量此金屬絲的電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到______________擋。如果換擋后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是______________。若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值是_______Ω。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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14．（16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（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（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】根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線A在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于AC方向向右，導(dǎo)線B在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于BC方向向左，則磁場(chǎng)在C處相互疊加，根據(jù)幾何關(guān)系知合磁感強(qiáng)度為B。故選B2、B【解析】A．根據(jù)對(duì)稱性看出，B、C兩處電場(chǎng)線疏密程度相同，則B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，這兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均由，方向相同，故A正確，不符合題意；B．根據(jù)對(duì)稱性看出，A、D兩處電場(chǎng)線疏密程度相同，則A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，由圖看出，A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．由圖看出，E、F兩點(diǎn)中，電場(chǎng)線疏密程度相同，說(shuō)明兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電場(chǎng)線切線方向相同說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，故兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，故C正確，不符合題意；D．由圖看出，電場(chǎng)線先變密，再變疏，所以場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，故D正確，不符合題意。故選B。3、D【解析】粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期的公式為T=，由此可知，粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子的速度的大小無(wú)關(guān)，所以粒子在磁場(chǎng)中的周期相同，由粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，通過(guò)a點(diǎn)的粒子的偏轉(zhuǎn)角為90°，通過(guò)b點(diǎn)的粒子的偏轉(zhuǎn)角為60°，所以通過(guò)a點(diǎn)的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T，通過(guò)b點(diǎn)的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T，所以從S到a、b所需時(shí)間t1:t2=3:2故選D。4、C【解析】A．圖甲所示，導(dǎo)體棒垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩兩垂直時(shí)，根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv，故A正確，不符合題意；

B．如圖乙所示，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，與磁感線方向夾角為θ時(shí)，速度v在垂直于導(dǎo)體棒上的分速度為vsinθ，則電動(dòng)勢(shì)E=Blvsinθ，故B正確，不符合題意；

C．如圖丙所示，線圈以恒定速度v從圖示位置向上離開磁場(chǎng)過(guò)程中，有效切割長(zhǎng)度先增大后減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先增大后減小，故C錯(cuò)誤，符合題意；

D．如圖丁所示，導(dǎo)體棒平動(dòng)切割磁感線時(shí)，導(dǎo)體棒垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩兩垂直，所以產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Blv，故D正確，不符合題意。故選C。5、C【解析】根據(jù)則q-t線的斜率等于.故選C?！军c(diǎn)睛】此題考查了q-t圖線的物理意義；解題的關(guān)鍵是首先找出q-t函數(shù)關(guān)系，根據(jù)函數(shù)關(guān)系研究圖線斜率的物理意義，這也是研究圖線問(wèn)題最常用的基本方法。6、B【解析】電場(chǎng)線和磁感線都是不存在的，只是人們?yōu)榱嗣枋鲭妶?chǎng)和磁場(chǎng)假想的曲線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線是不閉合的，而磁感線是閉合的曲線，選項(xiàng)B正確；電場(chǎng)線和磁感線都不可能相交，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電場(chǎng)線不一定與帶電粒子的軌跡重合，只有電場(chǎng)線是直線，帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場(chǎng)線方向在同一條直線上時(shí)電場(chǎng)線才與帶電粒子的軌跡重合，故D錯(cuò)誤，故選B.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】A．由表格可知發(fā)熱電阻的功率所以該電吹風(fēng)發(fā)熱電阻R的阻值故A正確；B．電動(dòng)機(jī)正常工作過(guò)程為非純電阻，不能使用公式計(jì)算電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻，故B錯(cuò)誤C．由圖可知當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，發(fā)熱電阻斷路，電動(dòng)機(jī)工作，故吹冷風(fēng)，故C正確；D．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，功率仍然為250W，故電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為故D錯(cuò)誤。故選AC。8、BD【解析】AB、由圖象可知，交變電流動(dòng)勢(shì)的最大值，周期，所以瞬時(shí)值表達(dá)式為，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的表達(dá)式得知，與成正比，則線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值變?yōu)樵瓉?lái)的一半，為，則交變電流動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD【點(diǎn)睛】從圖象中可以求出該交變電流的最大電壓以及周期等物理量，然后根據(jù)最大值與有效值以及周期與頻率關(guān)系求解9、CD【解析】自感系數(shù)取決于線圈的結(jié)構(gòu)，電流的變化不影響自感系數(shù)，自感電動(dòng)勢(shì)，一個(gè)線圈的電流在均勻增大，所以自感電動(dòng)勢(shì)不變，故AB錯(cuò)誤，D正確；磁通量的變化正比于電流的變化，電流在均勻增大，磁通量也將均勻增大，故C正確【點(diǎn)睛】自感系數(shù)取決于線圈的結(jié)構(gòu)，電流的變化不影響自感系數(shù)10、AC【解析】根據(jù)右手螺旋法則判斷螺線管和A中的磁場(chǎng)方向；根據(jù)左手定則判斷直導(dǎo)線B的受力方向，從而判斷細(xì)線拉力的變化.【詳解】由右手螺旋法則可知，螺旋管的左端為N極，右端為S極；A的左端為N極，右端為S極，則A線圈靠近螺線管，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由左手定則可知直導(dǎo)線B受向下的安培力，則通電后懸掛B的絕緣細(xì)線拉力相比沒(méi)通電流時(shí)的拉力大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選AC.【點(diǎn)睛】此題考查左手定則和右手定則，熟記其內(nèi)容并熟練應(yīng)用左右手定則是關(guān)鍵，牢記“左力右電”三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11、①.②.【解析】穿過(guò)線圈的磁通量為：；根據(jù)左手定則可知，CD邊所受安培力為nBIL，而方向豎直向下；由杠桿平衡條件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL12、①.50.15mm②.4.699mm(4.698mm,4.700mm)③.×1④.電阻（歐姆）調(diào)零⑤.18.0Ω【解析】(1)[1]由圖甲所示可知，游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)為50mm，游標(biāo)尺示數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為50mm+0.15mm=50.15mm；(2)[2]由圖乙所示可知，螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為4.5mm，游標(biāo)尺示數(shù)為19.9×0.01mm=0.19mm，螺旋測(cè)微器示數(shù)為4.5mm+0.199mm=4.699mm，由于讀數(shù)誤差所以4.698mm,4.700mm均可；(3)[3][4][5]用×10Ω擋測(cè)量某電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，說(shuō)明所選擋位太大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到×1Ω擋，如果換擋后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是歐姆調(diào)零；由圖是表盤可知，歐姆表示數(shù)為四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向水平向右；由平衡條件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，大小不變；根據(jù)牛頓