2023-2024學(xué)年黑龍江省哈爾濱市物理高二上期末經(jīng)典試題含解析

2023-2024學(xué)年黑龍江省哈爾濱市物理高二上期末經(jīng)典試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中，通入同方向同大小的電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)?)A.沿abcda不變B.沿adcba不變C.由abcda變成adcbaD.由adcba變成abcda2、如圖所示，空間內(nèi)水平線以下存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一正方形的閉合金屬線框從邊界的上方一定高度由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中線框平面一直在豎直平面內(nèi)，且．關(guān)于線框開始下落后的速度隨時(shí)間的變化圖象，下列圖象不可能出現(xiàn)的是（）A. B.C. D.3、如圖所示，正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上，沿x軸上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和電勢分別用E和?表示．選取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，下列關(guān)于x軸上各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小E或電勢?隨位置x的變化關(guān)系圖，正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示，有一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻為r，在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁感線的對稱軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接電阻為R,線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，下列說法正確的是A.通過電阻R的電荷量B.通過電阻R的電荷量C.電阻R上的熱功率D.從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的規(guī)律為5、硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)．如圖所示，圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象(電池內(nèi)阻不是常數(shù))，圖線b是某電阻R的U-I圖象．當(dāng)它們組成閉合回路時(shí)，硅光電池的內(nèi)阻可表示為()A. B.C. D.6、如圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場線，從電場中M點(diǎn)以相同速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子。運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。則（）A.a一定帶正電，b一定帶負(fù)電B.a的速度將減小，b的速度將增加C.a的加速度將減小，b的加速度將增加D.兩個(gè)粒子的電勢能一個(gè)增加一個(gè)減小二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、關(guān)于安培力和洛倫茲力，如下說法中正確的是（）A.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定受到洛倫茲力作用B.放置在磁場中的通電導(dǎo)線，一定受到安培力作用C.洛倫茲力對運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功D.電荷在磁場中有可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)8、如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，∠A＝60°，AO＝L，在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源，同時(shí)向磁場內(nèi)各個(gè)方向均勻發(fā)射某種帶正電的粒子（不計(jì)重力作用和粒子間的相互作用），粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為v0，且滿足。對于粒子進(jìn)入磁場后的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.一定有粒子打到C點(diǎn)B.與OC邊的夾角為θ＝30°飛入的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長C.從OC邊飛出的粒子數(shù)與從AC邊飛出的粒子數(shù)之比為1:2D.在AC邊界上有粒子射出的區(qū)域長度大于L9、煤氣灶點(diǎn)火所需的高壓由如圖所示裝置產(chǎn)生，在鐵芯上繞著兩組彼此絕緣的線圈，其中用粗導(dǎo)線繞制、匝數(shù)較少的是初級線圈，用細(xì)導(dǎo)線繞制，匝數(shù)較多的是次級線圈．鋼制彈簧片D上裝有一小錘P，當(dāng)電路中無電流時(shí)，彈簧片D與螺絲釘W接觸．接通開關(guān)S，鐵芯被磁化，小錘P被吸引，使得彈簧片D與螺絲釘分離，電路斷開，鐵芯失去磁性，小錘重新回到原來位置，電路又被接通，如此反復(fù)，在電路發(fā)生通斷時(shí)，由于電磁感應(yīng)，次級線圈將會(huì)產(chǎn)生高壓，導(dǎo)致G、L間出現(xiàn)放電現(xiàn)象．關(guān)于該點(diǎn)火裝置，下列說法正確的是A.增大初級線圈電流，可使線圈周圍的磁場增強(qiáng)B.增加次級線圈匝數(shù)，可增大次級線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢C.次級線圈中交變電壓周期等于初級線圈中電流的通斷周期D.小錘質(zhì)量越大，通斷時(shí)間間隔越短10、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，定值電阻R0，A和B是小燈泡，光敏電阻Rt阻值隨光照強(qiáng)度增加而減小。用逐漸增強(qiáng)的光照射光敏電阻Rt過程中（）A.燈A和燈B都變暗B.R0兩端電壓減小C.電源的效率一定減小D.電源的輸出功率一定增大三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）在用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)備有以下器材：A．干電池1個(gè)、B．滑動(dòng)變阻器（0~50Ω）、C．滑動(dòng)變阻器（0~1750Ω）、D．電壓表（0~3V）、E．電壓表（0~15V）、F．電流表（0~0.6A）、G．電流表（0~3A）其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選____，電流表應(yīng)選___，電壓表應(yīng)選___填寫字母序號(hào)即可）上圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U-I圖像．由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢E=_____V，內(nèi)電阻r=_____Ω12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量一電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．已知該待測電池的電動(dòng)勢約為9V，內(nèi)阻約數(shù)十歐，允許輸出的最大電流為50mA；電阻箱R的最大阻值為999.9Ω，定值電阻R1的阻值為200Ω（1）某次測量時(shí)，電壓表和電阻箱的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，其讀數(shù)分別為________V和_________Ω（2）選擇定值電阻R1時(shí)，實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)電阻的額定功率有以下幾種規(guī)格：A．WB．WC．1W應(yīng)選___（選填“A”“B”或“C”）規(guī)格的定值電阻，依據(jù)是____________________（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的多組電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應(yīng)的阻值R，以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，作—圖線如圖丁所示．根據(jù)圖線可求得待測電池的電動(dòng)勢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(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(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14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢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的大小；（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）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(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.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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L

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】線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，線框的磁通量先垂直紙面向外減小，后垂直紙面向里增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向一直垂直紙面向外，由安培定則知感應(yīng)電流一直沿adcba不變；故B正確。故選B2、D【解析】線框進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場后邊開始切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，開始受到安培力的作用，若線框進(jìn)入磁場后邊所受向上的安培力與線框的重力平衡，線框就做勻速運(yùn)動(dòng)，線框完全進(jìn)入磁場后又做加速運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)可能；若線框進(jìn)入磁場后邊所受向上的安培力小于線框重力，線框就做加速運(yùn)動(dòng)，而且隨著速度增大，安培力增大，加速度減小，所以線框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力與線框的重力達(dá)到平衡后，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)可能、D項(xiàng)不可能；若線框進(jìn)入磁場后邊所受向上的安培力大于線框的重力，線框就做減速運(yùn)動(dòng)，而且隨著速度減小，安培力減小，加速度減小，所以線框做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力與線框的重力達(dá)到平衡后，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)可能.3、C【解析】該題中正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上，金屬球是一個(gè)等勢體．從金屬球到無窮遠(yuǎn)處的電勢降低【詳解】AB．金屬球是一個(gè)等勢體，等勢體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為0，AB錯(cuò)誤；CD．金屬球是一個(gè)等勢體，等勢體內(nèi)部的電勢處處相等，C正確D錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)睛】該題考查帶正電荷的金屬球周圍的場強(qiáng)分布與電勢的特點(diǎn)，除了上述的方法，還可以使用積分法求它的場強(qiáng)和電勢，屬于簡單題。4、B【解析】AB．求流過電阻的電量要用平均值：磁通量的變化量為通過電阻的電量為聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤，B正確；C．產(chǎn)生交流電的電壓有效值為電流為電阻R上的熱功率故C錯(cuò)誤；D．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的規(guī)律為故D錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】A．由閉合電路的歐姆定律得U＝E－Ir，由于硅光電池內(nèi)阻r不是常數(shù)，所以的大小不等于r，即a圖線切線的斜率大小不等于內(nèi)阻，故≠r，故A不符合題意；B．由U＝E－Ir，當(dāng)I＝0時(shí)，E＝U，由a與縱軸的交點(diǎn)讀出電動(dòng)勢為E＝U2；根據(jù)題圖中兩圖線交點(diǎn)處的狀態(tài)可知，電阻的電壓為U1，則此時(shí)硅光電池的內(nèi)阻：r＝＝，故B符合題意；C．電阻R為線性元件，＝R，故C不符合題意；D．由題圖中幾何關(guān)系可知：，故D不符合題意。故選B。6、C【解析】A．由于不知道電場線的方向，a、b帶電性質(zhì)不能判斷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BD．a(chǎn)所受電場力向左，電場力做正功，速度增大，電勢能減小；同理可判斷電場力對b粒子也做正功，b粒子速度也增大，電勢能減小，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤；C．因電場線疏密表示場強(qiáng)大小，a向左偏轉(zhuǎn)，電場變得稀疏，場強(qiáng)減小，a粒子的加速度減?。煌砜芍猙粒子加速度變大，可知選項(xiàng)C正確。故選C。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，若速度方向與磁場方向平行，則不受洛倫茲力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；放置在磁場中的通電導(dǎo)線，若導(dǎo)線與磁場平行放置，則不受安培力作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；洛倫茲力的方向與電荷的速度方向垂直，則洛倫茲力對運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功，選項(xiàng)C正確；電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，若速度方向與磁場方向平行，則電荷不受磁場力作用，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確；故選CD.8、AD【解析】A．由公式，可知粒子的運(yùn)動(dòng)半徑r=2L，因CO=L因此當(dāng)即入射時(shí)，粒子恰好從C點(diǎn)飛出，故A正確；B．由弦長越長，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長可知，粒子從C點(diǎn)射出，時(shí)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，故B錯(cuò)誤；C．因，則從AC邊上射出的粒子的入射角范圍大于60°，可知從OC邊飛出的粒子數(shù)與從AC邊飛出的粒子數(shù)之比為小于1:2，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖所示，若垂直AC邊射出，射出區(qū)域長度為1.5L，因此在AC邊界上有粒子射出的區(qū)域長度會(huì)大于L，故D正確。故選AD。9、ABC【解析】A．電流越強(qiáng)產(chǎn)生的磁場越強(qiáng)，則增大初級線圈電流可以增大線圈周圍的磁場，故A正確；B．由可知，在磁通量變化快慢不變的情況下，增大線圈匝數(shù)可以增大次級線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢，故B正確；C．變壓器不會(huì)改變頻率和周期，故次級線圈中交變電壓周期等于初級線圈中電流的通斷周期，故C正確；D．通斷時(shí)間取決于鐵芯磁化和去磁的時(shí)間，與小錘質(zhì)量無關(guān)，故D錯(cuò)誤10、AC【解析】AB．用逐漸增強(qiáng)的光照射光敏電阻Rt過程中Rt阻值減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，電源的內(nèi)電壓增大，路端電壓U減小，則A燈變暗，通過R0電流I增大，而減小，則增大，兩端電壓增大，而、B的電壓之和等于路端電壓，路端電壓減小，則知B的電壓減小，B燈變暗，A正確B錯(cuò)誤；C．電源的效率U減小，故電源的效率減小，C正確；D．當(dāng)外電路電阻和電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，本題中不知道兩者之間的關(guān)系，所以電源的輸出功率不一定增大，D錯(cuò)誤。故選AC。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，不要求寫出演算過程。11、BFD1.5V1Ω【解析】[1][2][3]干電池的電動(dòng)勢大約1.5V，所以選擇量程為3V的電壓表；干電池中的電流不允許過大，一般不能大于0.6A，所以選擇量程為0.6A的電流表．則滑動(dòng)變阻器阻值無需過大，所以選擇050Ω的滑動(dòng)變阻器[4][5]由閉合電路歐姆定律得，即結(jié)合圖像可知：斜率的絕對值表示內(nèi)阻12、①.8.2②.180.0③.C④.定值電阻在電路中消耗的功率會(huì)超過1/4W⑤.9.3（9.1~9.5之間）⑥.51（49~53之間）【解析】(1)如圖乙所示，電壓表的示數(shù)為：8.2V，如圖丙所示，電阻箱的阻值為：180.0；(2)定值電阻在電路中的最大功率為：，所以應(yīng)選C，依據(jù)為定值電阻在電路中消耗的功率會(huì)超過