2023-2024學年江西省名校物理高二上期末聯(lián)考試題含解析

2023-2024學年江西省名校物理高二上期末聯(lián)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，在點電荷的電場中，ab所在的電場線豎直向下，在a點由靜止釋放一個質(zhì)量為m，電荷量大小為q的帶電粒子，粒子到達b點時速度恰好為零，a、b間的高度差為h，則下列說法正確的是()A.帶電粒子帶正電 B.a、b兩點間的電勢差Uab=C.b點電勢大于a點電勢 D.a點場強大于b點場強2、如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場的電場線．在電場力作用下，一帶電粒子(不計重力)經(jīng)A點飛向B點，徑跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是()A.粒子帶正電B.粒子在A點加速度大C.粒子在B點動能大D.A、B兩點相比，粒子在B點電勢能較高3、關于萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是A.不能看作質(zhì)點的兩物體間不存在相互作用的引力B.只有能看作質(zhì)點的兩物體間的引力才能用計算C.與受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對平衡力D.與受到的引力總是大小相等的，而與、是否相等無關4、如圖所示是一種焊接方法的原理示意圖．將圓形待焊接金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以某種電流，待焊接工件中會產(chǎn)生感應電流，感應電流在焊縫處產(chǎn)生大量的熱量將焊縫兩邊的金屬熔化，待焊接工件就焊接在一起了．我國生產(chǎn)的自行車車輪圈就是用這種辦法焊接的．下列說法中正確的是（）A.這種焊接方法的原理是電流的磁效應B.線圈中通入的交流電頻率越高，焊縫處溫度升高的越快C.線圈中的電流是很強的恒定電流D.待焊接工件中的感應電流方向與線圈中的電流方向總是相反5、如圖所示，在豎直平面xoy內(nèi)，固定一半徑為R的光滑絕緣的圓形軌道，圓心在O點，第四象限（含x、y軸）內(nèi)有水平向右的勻強電場，一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球，從圖中A點靜止釋放，沿圓弧內(nèi)側(cè)軌道運動，第一次恰能通過圓弧軌道的最高點，已知重力加速度為g，則勻強電場的電場強度大小為（）A B.C. D.6、初速度為電子，沿平行于通電長直導線的方向射出，直導線中電流方向與電子初始運動方向如圖，則()A.電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變B.電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變C電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變D電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、有關磁場的物理概念，下列說法中正確的是（）A.磁感應強度是描述磁場強弱的物理量，是矢量B.磁感應強度的方向跟產(chǎn)生磁場的電流方向有關C.磁感應強度的方向跟放入磁場中的受磁場力作用的電流方向有關D.磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應強度的大小8、如圖所示，兩塊平行金屬板M、N豎直放置，電壓恒為U．一電子（不計重力）從N板靜止釋放，它運動到M板時速率為v．現(xiàn)將M板水平向右移動一段距離，再將電子從N板靜止釋放，下列判斷正確是A.金屬板M、N的帶電量不變B.電子運動過程的加速度變大C.電子運動到M板所用的時間變短D.電子運動到M板時速率變小9、如圖所示的U—I圖像中，直線I為某電源的路端電壓與電流的關系，直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知（）A.R的阻值為1.5ΩB.電源電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩC.電源的輸出功率為1.5WD.電源內(nèi)部消耗功率為1.0W10、2019年NASA發(fā)現(xiàn)距地球31光年的“超級地球”——GJ357d。質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6倍，半徑約為地球的2倍，繞母星公轉(zhuǎn)一周的時間為55.7天。若已知地球的第一宇宙速度v0，則根據(jù)以上信息可以算出“超級地球”的（）A.密度B.第一宇宙速度C.母星的質(zhì)量D.公轉(zhuǎn)的角速度三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）要測繪一個標有“3V，0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）：電流表（量程為0～250mA．內(nèi)阻約5Ω）；電壓表（量程為0～3V。內(nèi)阻約3kΩ）：電鍵一個、導線若干。①實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的_____（填字母代號）。A．滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）B．滑動變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）②實驗的電路圖應選用圖1中_____（填字母代號）。③實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內(nèi)阻為5.0Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_____W。12．（12分）一量程為100μA的電流表，內(nèi)阻為100Ω，表盤刻度均勻，現(xiàn)串聯(lián)一個4900Ω的電阻將它改裝成電壓表，則該電壓表的量程是________V。改裝后用它來測量電壓時，發(fā)現(xiàn)未標上新的刻度，表盤指針位置如圖所示，此時電壓表的讀數(shù)大小為________V。四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，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）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】AD．粒子從a點靜止釋放，到b點速度減為0，粒子重力向下，電場力豎直向上，則粒子帶負電，根據(jù)粒子的運動情況可知，粒子先加速，重力大于電場力，后減速至0，電場力大于重力，則a點的電場強度小于b點的電場強度，AD錯誤；B．從a點到b點，根據(jù)動能定理：解得：，B正確；C．沿電場線方向電勢降低，所以b點電勢小于a點電勢，C錯誤。故選B2、D【解析】電場線的疏密表示電場強度的強弱，電場線某點的切線方向表示電場強度的方向．不計重力的粒子在電場力作用下從A到B，運動與力關系可知，電場力方向與速度方向分居在運動軌跡兩邊，且電場力偏向軌跡的內(nèi)側(cè)【詳解】根據(jù)曲線運動條件可得粒子所受合力應該指向曲線內(nèi)側(cè)，所以電場力逆著電場線方向，即粒子受力方向與電場方向相反，所以粒子帶負電．故A錯誤；由于B點的電場線密，所以B點的電場力大，則A點的加速度較?。蔅錯誤；粒子從A到B，電場力對粒子運動做負功，電勢能增加，導致動能減少，即粒子在A點動能大，B點的電勢能大，故C錯誤D正確【點睛】電場線雖然不存在，但可形象來描述電場的分布．對于本題關鍵是根據(jù)運動軌跡來判定電場力方向，由曲線運動條件可知合力偏向曲線內(nèi)側(cè)3、D【解析】不能看作質(zhì)點的兩物體間萬有引力定律不適用，但是兩物體之間仍然存在相互作用的引力，選項A錯誤；物體能否看做質(zhì)點，與要研究的問題有關．例如：要研究兩個靠的很近的鉛球之間的相對運動時不能看做是質(zhì)點，而求它們之間的萬有引力時可以使用公式．故B錯誤．與受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對相互作用力，選項C錯誤；與受到的引力總是大小相等的，而與、是否相等無關，選項D正確；故選D.4、B【解析】恒定電流不能在工件中產(chǎn)生感應電流，頻率很高，磁通量變化快，產(chǎn)生感應電動勢較大，磁通量減少時，焊接工件中的感應電流方向與線圈中的電流方向相同【詳解】A、B項：高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應電動勢越大，感應電流越大，焊縫處的溫度升高的越快，故A錯誤，B正確；C項：恒定電流不能在工件中產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；D項：若磁通量減少時，焊接工件中的感應電流方向與線圈中的電流方向相同，故D錯誤故選B【點睛】本題考查了電磁感應現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中的應用，注意要會分析應用的原理5、B【解析】小球恰好通過最高點，則有：，解得小球在最高點的速度為：，小球從A點到最高點的過程中，根據(jù)動能定理可得：，解得：，故B正確ACD錯誤。故選B。6、C【解析】根據(jù)安培定則判斷出通電導體右側(cè)的磁場方向，然后根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力的方向，即得出電子的偏轉(zhuǎn)方向，注意應用左手定則時四指指向與電子運動方向相反，洛倫茲力不做功【詳解】由安培定則可知導體右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，然后跟左手定則可知運動電子所受洛倫茲力向右，因此電子將向右偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力不做功，故其速率不變，故ABD錯誤，C正確故選C【點睛】在解決帶電粒子在磁場中運動問題時安培定則與左手定則經(jīng)常聯(lián)合應用，在平時練習中要加強訓練，以提高應用它們的解題能力二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【解析】A．磁感應強度是描述磁場強弱和方向的物理量，是矢量。故A正確；B．磁感應強度的方向就是該點的磁場方向，跟產(chǎn)生磁場的電流方向有關。故B正確；C．磁感應強度的方向是由磁場本身決定的，與放入磁場中的受磁場力作用的電流方向無關。故C錯誤；D．磁感線可以形象描述磁場的強弱和方向，磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應強度的大小。故D正確。故選ABD。8、BC【解析】MN兩金屬板構(gòu)成了電容器，并且始終與電源相連，電容器的電壓不變，根據(jù)和C=Q/U可以判斷可以判斷電容器的電容和電荷量的變化．根據(jù)E=U/d可以判斷電場強度的變化，從而判斷出加速度的變化，在根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可以判斷電子的運動的時間．由動能定理分析速度的變化【詳解】由于電源電壓恒定，當M板水平向右移動一段距離后，極板之間的距離減小，根據(jù)電容的決定式可知，電容變大，由C=Q/U可知，此時金屬板M、N的帶電量將變大，故A錯誤；電源的電壓不變，兩板之間的距離減小，根據(jù)E=U/d可知，電場強度要變大，所以電子所受的電場力變大，加速度也變大，故B正確；電子在極板之間做的是勻加速直線運動，根據(jù)d=at2可知，由于極板之間的距離d減小，加速度a變大，所以電子的運動的時間要減小，故C正確；在整個的運動的過程中，電壓不變，只有電場力做功，根據(jù)動能定理得：qU=mv2，可知電子運動到M板時速率不變，故D錯誤．故選BC【點睛】題根據(jù)電子的運動的規(guī)律，列出方程來分析電子的加速度、運動的時間和速度分別與哪些物理量有關，根據(jù)關系式判斷即可9、AC【解析】A.電阻R的伏安特性曲線的斜率等于電阻的阻值，R的阻值大小為：，故A正確；B.根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E?Ir，由圖象Ⅰ讀出，當I=0時，電源的電動勢：E=U=3V；內(nèi)阻等于圖線Ⅰ的斜率大小，則，故B錯誤；C.兩圖線的交點表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時的工作狀態(tài)，由圖讀出路端電壓U=1.5V，電流I=1A，則電源的輸出功率為：P出=UI=1.5×1W=1.5W，故C正確；D.內(nèi)部消耗的功率為：故D錯誤。故選：AC。10、BD【解析】A．題干信息只是提供的“超級地球”與地球之間的參數(shù)比值，地球的半徑、質(zhì)量未知，無法求出“超級地球”密度，故A錯誤；B．“超級地球”的第一宇宙速度已知質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6倍，半徑約為地球的2倍，地球的第一宇宙速度為v0，則“超級地球”的第一宇宙速度v=v0故B正確；C．根據(jù)母星的質(zhì)量“超級地球”的軌道半徑未知，無法求出母星的質(zhì)量，故C錯誤；D．根據(jù)周期和角速度的關系，已知“超級地球”繞母星的周期，可以求出公轉(zhuǎn)角速度，故D正確。故選BD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.A②.B③.0.1【解析】①[1]．因?qū)嶒炓箅娏鲝牧阏{(diào)，所以滑動變阻器應用分壓式接法，應選全電阻最小的變阻器A。②[2]．因小燈泡電阻為故電流表應用外接法，又變阻器用分壓式，故電路圖應選B。③[3]．電源與小燈泡直接串聯(lián)，那么路端電壓等于小燈泡兩端電壓，畫出內(nèi)阻為5Ω，電動勢為1.5V的電源的路端電壓與干路電流的關系圖線和小燈泡的伏安特性曲線的交點即表示小燈泡與該電源直接串聯(lián)；根據(jù)交點坐標（1.0V，0.1A）可以計算出小燈泡消耗的功率為P=UI=1×0.1=0.1W12、(1).0.5(2).0.40【解析】[1]把電流表與分壓電阻串聯(lián)可以改裝成大量程的電壓表，由串聯(lián)電路特點可得：；[2]0.5V