2023-2024學(xué)年山西省忻州市忻府區(qū)忻州一中物理高二上期末經(jīng)典試題含解析

2023-2024學(xué)年山西省忻州市忻府區(qū)忻州一中物理高二上期末經(jīng)典試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，電路中A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻為零的自感線圈，則下列判斷正確的是A.S閉合瞬間，B燈先亮，A逐漸變亮B.S閉合后電路穩(wěn)定前，B先亮一下再逐漸變暗，A逐漸變暗C.S閉合后電路穩(wěn)定后，A燈和B燈亮度相同D.S閉合后電路穩(wěn)定后，再斷開S時，A燈要亮一下再熄滅2、把一個帶負(fù)電的球放在一塊接地的金屬板附近，對于球和金屬板之間形成電場的電場線，在圖中描繪正確的是（）A.B.C.D.3、水平面上A、B、C三點固定著三個電荷量為Q的正點電荷，將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點電荷)放置在O點，OABC恰構(gòu)成一棱長為L的正四面體，如圖所示．已知靜電力常量為k，重力加速度為g，為使小球能靜止在O點，小球所帶的電荷量為A. B.C. D.4、如圖所示甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成的電表，關(guān)于這兩個電表的下列說法正確的是（）A.甲表是電流表，R增大時量程增大B.甲表是電流表，R增大時量程減小C.乙表是電流表，R增大時量程減小D.乙表是電流表，R增大時量程增大5、據(jù)國外某媒體報道，科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級電容器，能讓手機幾分鐘內(nèi)充滿電．某同學(xué)假日登山途中用該種電容器給手機電池充電，下列說法正確的是A.該電容器給手機電池充電時，電容器的電容變大B.該電容器給手機電池充電時，電容器存儲的電能變少C.該電容器給手機電池充電時，電容器所帶的電荷量可能不變D.充電結(jié)束后,電容器不帶電,電容器的電容為零6、電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖3所示的電路，當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時，下列說法正確的是（）A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小C.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小D.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大二、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、如圖所示,水平向右的勻強電場場強為E,且,垂直紙面向里的水平勻強磁場磁感應(yīng)強度為B,一帶電荷量為q的液滴質(zhì)量為m,在重力、靜電力和洛倫茲力作用下在疊加場空間運動．下列關(guān)于帶電液滴在疊加場空間的運動描述正確的是A.液滴可能做勻加速直線運動B.液滴不可能做勻速圓周運動C.液滴可能做勻速直線運動且機械能守恒D.如果是直線運動，必為勻速直線運動，其運動軌跡與水平方向的夾角是8、今有某小型發(fā)電機和一理想變壓器連接后給一個燈泡供電，電路如圖（電壓表和電流表均為理想電表）.已知該發(fā)電機線圈匝數(shù)為N，電阻為r，當(dāng)線圈以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動時，電壓表示數(shù)為U，燈泡（額定電壓為U0，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，則（）A.變壓器的匝數(shù)比為U:U0B.電流表的示數(shù)為C.在圖示位置時，發(fā)電機線圈磁通量為D.從圖示位置開始計時，變壓器輸入電壓的瞬時值表達式為9、如圖所示，電阻不計導(dǎo)軌OPQS固定，其中PQS是半徑為r的半圓弧，Q為半圓弧的中點，O為圓心．OM是長為r的可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿，其電阻為R、M端與導(dǎo)軌接觸良好．空間存在與平面垂直且向里的勻強磁場(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強度的大小為B，現(xiàn)使OM從OQ位置起以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)到OS位置．則該過程中A.產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恒定，方向為OPQMOB.通過OM的電荷量為C.回路中的感應(yīng)電動勢大小為Br2ωD.金屬桿OM的發(fā)熱功率為10、用絕緣細(xì)線懸掛一個質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球，讓它處于如圖所示的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中．由于磁場的運動，小球靜止在如圖位置，這時懸線與豎直方向夾角為α，懸線處于伸直狀態(tài)，則磁場的運動速度和方向可能是（）A.，水平向左B.，水平向下C.，豎直向上D.，水平向右三、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）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的器材有：A．小燈泡：規(guī)格“3.8V、0.3A”B．電流表：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5ΩC．電流表：量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1ΩD．電壓表：量程0～5V，內(nèi)阻約為5kΩE.電壓表:量程0～15V，內(nèi)阻約為50kΩF.滑動變阻器：阻值范圍0～10Ω，額定電流2AG.滑動變阻器:阻值范圍0～100Ω，額定電流50mAH．電池組：電動勢6V，內(nèi)阻約為1ΩI．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干（1）為了使測量盡可能地準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選______，電壓表應(yīng)選_____,滑動變阻器應(yīng)選_______．(填器材代號)需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8V且能方便地進行調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)采用_________的連接方式（2）請在虛線框內(nèi)設(shè)計一個電路圖______12．（12分）要測一個待測電阻Rx（190Ω~210Ω）的阻值，實驗室提供了如下器材：電源E：電動勢3.0V，內(nèi)阻不計；電流表A1：量程0~10mA，內(nèi)阻r1約50Ω；電流表A2：量程0~500μA，內(nèi)阻r2為1000Ω；滑動變阻器R1：最大阻值20Ω，額定電流2A；定值電阻R2=5000Ω；定值電阻R3=500Ω；電鍵S及導(dǎo)線若干。要求實驗中盡可能準(zhǔn)確測量Rx的阻值，請回答下面問題：（1）為了測定待測電阻上的電壓，可以將電流表_________（選填“A1”或“A2”）串聯(lián)定值電阻_________（選填“R2”或“R3”），將其改裝成一個量程為3.0V的電壓表。（2）在方框中畫出實驗電路_________。（3）若所選測量電路中電流表的讀數(shù)為I=6.2mA，改裝后的電壓表讀數(shù)1.20V，考慮電壓表內(nèi)阻，求出待測電阻Rx＝_________Ω。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(yīng)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(dǎo)軌間接有電動勢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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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、D【解析】開關(guān)K閉合的瞬間，電源的電壓同時加到兩燈的兩端，兩燈同時發(fā)光．由于線圈的電阻可以忽略，燈A逐漸被短路，隨后A燈變暗，B燈變亮．?dāng)嚅_開關(guān)K的瞬間，B燈立即熄滅，A燈突然閃亮一下再熄滅【詳解】開關(guān)S閉合的瞬間，兩燈同時獲得電流，所以A、B同時發(fā)光．由于線圈的電阻可以忽略，燈A逐漸被短路，流過A燈的電流逐漸減小，A燈逐漸變暗，直至熄滅，而流過B的電流增大，所以B燈變亮．故AB錯誤；結(jié)合上述分析可知，S閉合電路穩(wěn)定后，A熄滅．故C錯誤；斷開開關(guān)S的瞬間，B燈的電流突然消失，立即熄滅；流過線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)電源，維持L中的電流逐漸減小，所以A燈突然閃亮一下再熄滅，故D正確．故選D【點睛】對于自感線圈，當(dāng)電流變化時產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)于電源，當(dāng)電路穩(wěn)定時，相當(dāng)于導(dǎo)線，將所并聯(lián)的電路短路2、B【解析】靜電平衡狀態(tài)下，整個金屬板是個等勢體，所以金屬板附近電場線與金屬板表面垂直，選項A、D錯誤；金屬板接地，金屬板只帶有正電荷，且分布在金屬板的左表面，所以金屬板右表面沒有電場存在，選項B正確，C錯誤3、C【解析】對其中小球受力分析，由共點力的平衡條件可得出小球所受重力的大小和小球受到的庫侖力，由庫侖力公式可得出小球所帶電荷量對小球進行受力分析，小球受重力和A，B，C處正點電荷施加的庫侖力．將A，B，C處正點電荷施加的庫侖力正交分解到水平方向和豎直方向．設(shè)是A，B，C處正點電荷施加的庫侖力方向與豎直方向的夾角，將庫侖力分解到水平方向與豎直方向，根據(jù)豎直方向平衡條件得：在豎直方向，，根據(jù)幾何關(guān)系得，解得，A正確4、B【解析】AB．由甲圖所示可知，與電阻并聯(lián)，該是電流表，增大，的分流較小，電流表量程減小，故A錯誤，B正確；CD．由乙圖所示可知，，與電阻串聯(lián)，該表是電壓表，增大時，變阻器分擔(dān)電壓增大，電壓表量程增大，故C、D錯誤；故選B。5、B【解析】電容是描述電容器的容納電荷的本領(lǐng)大小的物理量，與電容器的電壓及電量無關(guān)，故AD錯誤；當(dāng)該電容器給手機電池充電時，電容器存儲的電荷量減小，則電能變少，故B正確，C錯誤。故選B。6、A【解析】當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時，接在電路中的電阻變大，總電阻也變大，總電流變小，內(nèi)電壓變小，輸出電壓變大（V表讀數(shù)變大），U1變小，U2變大，I2變大，A表讀數(shù)變大，選項A正確二、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、BD【解析】根據(jù)運動情況分析受力情況，做直線運動說明粒子不受洛倫茲力或者有某個力跟洛倫茲力抵消，對四個選項逐一分析即可解題【詳解】A項：由于液滴受到的重力與電場力恒定，如果做勻加速直線運動，則液滴的洛倫茲力大小變化，液滴的合外力變化，不可能做勻加速直線運動，故A錯誤；B項:由于液滴受豎直向下的重力和水平方向的電場力，所以重力與電場力的合力不可能為零，即液滴不可能做勻速圓周運動，故B正確；C項：當(dāng)液滴進入復(fù)合場時的洛倫茲力與重力和電場力的合力等大反向時，液滴做勻速直線運動，但電場力會做功，所以機械能不守恒，故C錯誤；D項：由A分析可知，液滴不可能做勻加速直線運動，只要液滴的速度大小變化，其所受的洛倫茲力大小變化，合外力變化，一定做曲線運動，故如果是直線運動，必為勻速直線運動，由于mg=qE，重力與電場力的合力一定與速度方向垂直，即與水平方向成450，故D正確故選BD【點睛】本題主要考查了帶電粒子在混合場中運動的問題，要求同學(xué)們能正確分析粒子的受力情況，再通過受力情況分析粒子的運動情況，或根據(jù)運動情況分析受力情況，題目較難8、AB【解析】A．電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是U1：U2=U：U0，故A正確；燈泡電流是，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，燈泡正常發(fā)光時電功率為P，所B．以輸入功率為P，即電流表讀數(shù)I=故B正確；C．手搖發(fā)電機的線圈中產(chǎn)生的電動勢最大值是所以解得最大磁通量故C錯誤；D．線圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動時，所以，所以變壓器輸入電壓的瞬時值故D錯誤。9、AB【解析】A項：由導(dǎo)體棒繞其端點在磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢為：，所以產(chǎn)生的電動勢恒定，電流恒定，由于磁場方向垂直紙面向里，由右手定則可知電流的方向為OPQMO，故A正確；B項：由公式，故B正確；C項：由A分析可知，，，故C錯誤；D項：由閉合電路歐姆定律得：發(fā)熱功率為：故D錯誤．故應(yīng)選：AB10、AC【解析】若磁場的運動方向水平向左，則小球相對磁場水平向右，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向上，當(dāng)洛倫茲力等于重力，處于平衡狀態(tài)，則有：Bqv=mg，解得：，故A正確；若磁場的運動方向豎直向下，則小球相對磁場豎直向上，由左手定則可知，洛倫茲力方向水平向左，則不可能處于平衡狀態(tài)．故B錯誤；若磁場的運動方向豎直向上，則小球相對磁場豎直向下，由左手定則可知，洛倫茲力方向水平向右，當(dāng)洛倫茲力與拉力的合力與重力相等時，則處于平衡狀態(tài)，則有：Bqv=mgtanα，解得：，故C正確，若磁場的運動方向水平向右，則小球相對磁場水平向左，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向下，不可能處于平衡狀態(tài)，D錯誤；故選AC【點睛】此題考查左手定則與平衡方程的應(yīng)用，注意相對運動理解，突出小球相對磁場的運動方向是解題的關(guān)鍵，同時掌握三角函數(shù)的應(yīng)用三、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.B②.D③.E④.分壓式⑤.【解析】（1）[1][2][3][4]．小燈泡的額定電壓為3.8V，則電壓表應(yīng)選擇D；燈泡的額定電流為0.3A，為了減小測量的誤差，使得測量更精確，電流表量程選擇0～0.6A的B．需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8V且能方便地進行調(diào)節(jié)，滑動變阻器要采用分壓電路，故選用阻值較小的E；（2）[5][6]．小燈泡電阻約為13Ω，則有故燈泡電阻屬于小電阻，電流表采用外接法．電壓和電流需從0開始測起，所以滑動變阻器需采用分壓式接法．電路圖如右圖點睛：本題考查燈泡伏安特性曲線的實驗；解決本題的關(guān)鍵掌握器材選取的原則，以及知道滑動變阻器分壓式接法和限流式接法的區(qū)別，知道什么情況下選用電流表外接法，什么情況下選擇電流表內(nèi)接法12、①.A2②.R2③.④.200【解析】（1）[1][2]根據(jù)題意可知，可以將已知內(nèi)阻的電流表A2串聯(lián)一個定值電阻，從而起到分壓的作用，其串聯(lián)的定值電阻為：所以選