2023-2024學(xué)年浙江省臺(tái)州市溫嶺市書生中學(xué)物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年浙江省臺(tái)州市溫嶺市書生中學(xué)物理高二上期末統(tǒng)考試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、關(guān)于電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力，正確的說法是（

）A.電荷在磁場(chǎng)中一定受洛倫茲力作用B.電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力作用C.電荷所受的電場(chǎng)力一定與該處電場(chǎng)方向一致D.電荷所受的洛倫茲力不一定與磁場(chǎng)方向垂直2、如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的觸頭由右向左滑動(dòng)時(shí)，電路中電流表A及電壓表V1、V2的讀數(shù)的變化是A.V1、V2、A的讀數(shù)都減小B.V1、V2、A的讀數(shù)都增大C.V1減小，V2、A增大D.V1增大，V2、A減小3、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有R=55Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A.原線圈的輸入功率為B.電流表的讀數(shù)為1AC.電壓表的讀數(shù)為D.副線圈輸出交流電的周期為50s4、如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨電流變化的伏安特性圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說法正確的是A.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡電阻相等B.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2C.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是7∶11D.由于小燈泡L的U－I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用5、如圖所示是靜電場(chǎng)一部分電場(chǎng)分布，下列說法正確的是（）A.這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)B.A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B處的電場(chǎng)強(qiáng)度C.負(fù)電荷在A處所受的電場(chǎng)力方向沿A點(diǎn)的切線方向D.點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度?。ú挥?jì)重力）6、兩個(gè)半徑為R的帶電金屬球所帶同種電荷量分別為q1和q2，當(dāng)兩球心相距3R時(shí)，相互作用的靜電力大小為（）A. B.C. D.無法確定二、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、如圖所示，帶電小球a由絕緣細(xì)線PM和PN懸掛而處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中PM水平，地面上固定一絕緣且內(nèi)壁光滑的圓弧細(xì)管道GH，圓心P與a球位置重合，管道底端H與水平地面相切，一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球b從G端口由靜止釋放，當(dāng)小球b運(yùn)動(dòng)到H端時(shí)對(duì)管道壁恰好無彈力，重力加速度為g。在小球b由G滑到H過程中，下列說法中正確的是（）A.小球b機(jī)械能保持不變B.小球b所受庫侖力大小始終為2mgC.細(xì)線PM的拉力先增大后減小D.小球b加速度大小一直變大8、用多用電表的歐姆檔檢驗(yàn)性能良好的晶體二極管，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針向右偏轉(zhuǎn)的角度很小，這說明A.二極管加有正向電壓，故測(cè)得電阻很小B.二極管加有反向電壓，故測(cè)得電阻很大C.此時(shí)紅表筆接的是二極管的正極D.此時(shí)黑表筆接的是二極管的正極9、回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示．D1和D2是兩個(gè)中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上．位于D1圓心處的粒子源A能不斷產(chǎn)生α粒子（初速度可以忽略），它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速．當(dāng)α粒子被加速到最大動(dòng)能Ek后，再將它們引出．忽略α粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列說法正確的是()A.α粒子第n次被加速前、后的軌道半徑比為B.若是增大交變電壓U，則α粒子的最大動(dòng)能Ek會(huì)變大C.若改變交流電壓的周期，仍可用此裝置加速氘核D.若只增大交變電壓U，則α粒子在回旋加速器中運(yùn)行的時(shí)間會(huì)變短10、如圖，長(zhǎng)為的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一小球（小球可視為質(zhì).點(diǎn)）在O點(diǎn)正下方距O點(diǎn)處的P點(diǎn)固定一小釘子，現(xiàn)將小球拉至A點(diǎn)，使細(xì)線與豎直方向間夾角為（很?。缓笥伸o止釋放小球，小球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)為B，點(diǎn)C（圖中未標(biāo)出）是小球能夠到達(dá)的左方最高位置.A、B、P、O在同一豎直平面內(nèi)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的有A.點(diǎn)C與點(diǎn)A等高 B.點(diǎn)C在點(diǎn)A上方C.小球擺動(dòng)的周期為 D.小球擺動(dòng)的周期為三、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）現(xiàn)有一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為0.30Ω），電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻為0.70Ω），滑動(dòng)變阻器R（10Ω，2A），電鍵一個(gè)及導(dǎo)線若干(1)

為了更準(zhǔn)確地測(cè)出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某組同學(xué)用右圖所示電路測(cè)得多組電壓和電流值，得到如圖所示

U-I圖線，由圖可得該電源電動(dòng)勢(shì)E=_______V，內(nèi)阻

r=_______Ω．（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

(2)某小組在實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，僅用電阻箱R′替換掉了滑動(dòng)變阻器，電路圖如右圖所示．他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻值R′和電壓表的示數(shù)U，描繪出

的關(guān)系圖像，得到的函數(shù)圖像是一條直線．若該圖像的斜率為k，縱軸截距為b，則此電源電動(dòng)勢(shì)E=_________，內(nèi)阻r=__________．該組同學(xué)測(cè)得電源電動(dòng)勢(shì)E測(cè)_____E真，內(nèi)阻r測(cè)_____r真．(填“>”“＝”或“<”)12．（12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)針方向大小為I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)，穿過線圈的磁通量為______；彈簧受到的拉力為_______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明、方程式和演算步驟。13．（10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）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

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．當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，則電荷不受洛倫茲力．故A錯(cuò)誤B．電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力作用．故B正確C．正電荷所受電場(chǎng)力一定與該處電場(chǎng)方向一致，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力一定與該處電場(chǎng)方向相反．故C錯(cuò)誤D．電荷所受的洛倫茲力一定與磁場(chǎng)方向垂直．故D錯(cuò)誤2、D【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，R1的阻值變大，串聯(lián)電路的總阻值增大，則根據(jù)歐姆定律可知，串聯(lián)電路的電流變小，即電流表A的讀數(shù)減小，電路中電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，則路端電壓增大，則電壓表V1讀數(shù)會(huì)增大．又R2的阻值不變，根據(jù)U2=IR2可知電壓表V2的讀數(shù)減小，故D正確，ABC錯(cuò)誤3、B【解析】AC．理想變壓器原線圈兩端電壓的有效值為根據(jù)解得即電壓表的讀數(shù)為110V，通過負(fù)載電阻的電流則副線圈的輸出功率原線圈的輸入功率也是220W，AC錯(cuò)誤。B．根據(jù)解得即電流表的讀數(shù)為1A，B正確；D．由可知，角速度原線圈所接交流電的周期副線圈輸出交流電的周期不變，仍為0.02s，D錯(cuò)誤。故選B。4、B【解析】根據(jù)電源的外特性曲線U-I圖線，可求出燈泡電阻和電源電動(dòng)勢(shì)以及內(nèi)阻；根據(jù)燈泡伏安特性曲線與電源伏安特性曲線交點(diǎn)確定燈泡與電源連接時(shí)工作電壓與電流，即可求出功率；歐姆定律適用于純電阻，燈泡是純電阻；【詳解】A、根據(jù)圖象交點(diǎn)知與電源1相接時(shí)電阻，與電源2相連接時(shí)，在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻不相等，故A錯(cuò)誤；B、小燈泡伏安特性曲線與電源伏安特性曲線的交點(diǎn)即為燈泡與電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，則連接電源Ⅰ時(shí)，，，故連接電源Ⅱ時(shí)，，，故，所以小燈泡消耗的功率之比為：，故B正確；C、U-I圖象的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻，根據(jù)電源U-I圖線，，，則，故C錯(cuò)誤；D、歐姆定律適用于純電阻，燈泡是純電阻，適用歐姆定律，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵在于對(duì)電源伏安特性曲線、燈泡伏安特性曲線的理解，明確交點(diǎn)的含義5、B【解析】A．負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線是直線，則這個(gè)電場(chǎng)不可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線越密集則場(chǎng)強(qiáng)越大，可知A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B處的電場(chǎng)強(qiáng)度，選項(xiàng)B正確；C．負(fù)電荷在A處所受的電場(chǎng)力方向沿A點(diǎn)的切線的反方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B處的電場(chǎng)強(qiáng)度，則在A處的電場(chǎng)力大于B處的電場(chǎng)力，點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。6、C【解析】當(dāng)兩球心相距時(shí)，兩球不能看成點(diǎn)電荷，電荷的中心不在幾何中心；因?yàn)槭峭N電荷，排斥，電荷中心距離大于，故故選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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解析】A．小球b所受庫侖力和管道的彈力始終與速度垂直，即只有重力做功，所以小球b機(jī)械能守恒，故A正確；B．小球b機(jī)械能守恒，從G滑到H過程中，有：H處有：則有：F庫=3mg故B錯(cuò)誤；C．設(shè)PN與豎直方向成α角，對(duì)球a受力分析，將其分解：豎直方向上有：FPNcos

α=mg+F庫sin

θ水平方向上有：F庫cos

θ+FPNsin

α=FPM。解得：下滑時(shí)θ從0增大90°，細(xì)線PM的拉力先增大后減小，故C正確；D．設(shè)b與a的連線與水平方向成θ角，則有：任意位置加速度為向心加速度和切向加速度合成，即為：可知小球的加速度一直變大，故D正確。故選ACD。8、BC【解析】AB．測(cè)量電阻偏轉(zhuǎn)角度小，則電阻大，為反向電壓，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．測(cè)量時(shí)加的反向電壓，又因歐姆表的黑表筆接的電池的正極，則黑表筆應(yīng)與二極管的負(fù)極相連接。即紅表筆與二極管的正極相連接，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9、AD【解析】回旋加速器是通過電場(chǎng)進(jìn)行加速，磁場(chǎng)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)來加速α粒子．α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)T=比較周期．當(dāng)α粒子最后離開回旋加速器時(shí)的速度最大，根據(jù)qvB=m求出粒子的最大速度，從而得出最大動(dòng)能的大小關(guān)系【詳解】根據(jù)洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有半徑公式與nqU=mv2，所以α粒子第n次被加速前后的軌道半徑之比為，故A正確；根據(jù)qvB=m，得．則α粒子最大動(dòng)能Ek=mv2=，與加速電壓無關(guān)，故B錯(cuò)誤，根據(jù)可知，α粒子與氘核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相同，若改變交流電壓的周期，所以不能用此裝置加速氘核，故C錯(cuò)誤；若只增大交變電壓U，則α粒子在回旋加速器中加速次數(shù)會(huì)減小，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間變短，故D正確；故選AD【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，求出粒子的周期和最大動(dòng)能，根據(jù)質(zhì)量比和電量比，去比較周期和最大動(dòng)能10、AD【解析】AB．小球擺動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，兩側(cè)最高點(diǎn)動(dòng)能均零，故重力勢(shì)能也相等，故最大高度相同，即點(diǎn)C與點(diǎn)A等高，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．小球B→A→B的時(shí)間為小球B→C→B的時(shí)間為故小球擺動(dòng)的周期為故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。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、①.1.48—1.50②.0.30③.④.⑤.＜⑥.＜【解析】（1）[1][2]．由圖可得該電源電動(dòng)勢(shì)E=1.50V，內(nèi)阻（2）[3][4]．由閉合電路歐姆定律：U=IR＇；聯(lián)立變形得：；變形可得：又此式可知圖中直線斜率，解得：[5][6]．將電壓表內(nèi)阻等效為電源的內(nèi)阻，則電源內(nèi)阻測(cè)量值電源電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值即該組同學(xué)測(cè)得電源電動(dòng)勢(shì)E測(cè)<E真，內(nèi)阻r測(cè)<r真12、①.②.【解析】穿過線圈的磁通量為：；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+nB