2023-2024學年自貢市重點中學物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學年自貢市重點中學物理高二上期末統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，點電荷＋4Q與＋Q分別固定在A、B兩點，C、D兩點將AB連線三等分，現(xiàn)使一個帶負電的粒子從C點開始以某一初速度向右運動，不計粒子的重力，則該粒子在CD之間運動的速度大小v與時間t的關(guān)系圖象(如圖所示)可能是()A. B.C. D.2、如圖所示，一個質(zhì)量為0.5kg的鐵錘，以v＝5m/s的速度豎直打在木樁的釘子上，釘子的質(zhì)量為2g，經(jīng)0.01s后鐵錘速度減小到零，則鐵錘對釘子的作用力大小為（）A1N B.245NC.250N D.255N3、兩個質(zhì)點之間萬有引力的大小為F，如果將這兩個質(zhì)點之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，那么它們之間萬有引力的大小變?yōu)锳. B.C. D.4、關(guān)于磁感應強度，下列說法中正確的是（）A.由可知，B與F成正比，與IL成反比B.通電導線放在磁場中的某點，那點就有磁感應強度，如果將通電導線拿走，那點的磁感應強度就為零C.通電導線不受安培力的地方一定不存在磁場，即B＝0D.磁場中某一點的磁感應強度由磁場本身決定，其大小和方向是唯一確定的，與通電導線無關(guān)5、在勻強磁場中放入通有相同電流的三條不同形狀的導線，如圖所示．每條導線的兩個端點間的距離相等，問所受磁場力最大的導線是（）A.甲線最大 B.乙線最大C.丙線最大 D.三條線一樣大6、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，下面說法中正確的是()A.粒子帶負電，且在A點加速度大B.粒子帶正電，且在B點加速度大C.粒子在A點動能大，電勢能也大D.粒子在A點動能大，電勢能小二、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，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同速率對準圓心O沿著AO方向射入磁場，其運動軌跡如圖．若帶電粒子只受磁場力作用，則下列說法正確的是A.a粒子動能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁場中運動時間最短D.它們做圓周運動的周期相同8、如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場強度為E、區(qū)域足夠大的勻強電場中，以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運動。ON與水平面的夾角為，重力加速度為g，且mg=qE，則（）A.電場方向豎直向上B.小球運動的加速度大小為gC.小球上升的最大高度為D.若小球在初始位置的電勢能為零，則小球電勢能的最大值為9、如圖所示，臺秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤讀數(shù)為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導線，電流方向如圖所示，在加上電流后的一小段時間內(nèi)，臺秤讀數(shù)為F2，則以下說法正確的是()A.F1>F2B.F1<F2C.彈簧長度將變長D.彈簧長度將變短10、如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為5:1，電壓表和電流表均為理想交流電表，從某時刻開始在原線圈兩端加上瞬時值表達式為u=110sin100πt(V)的交變電壓，則A.電壓表的示數(shù)為22VB.電壓表的示數(shù)為22VC.在滑片P向上移動的過程中，電流表A1的示數(shù)變大D.在滑片P向上移動的過程中，理想變壓器的輸入功率變小三、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）某小組同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中所用器材如下：A．電源（電動勢約為3V，內(nèi)阻為幾歐）B．電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻為幾千歐）C．電流表A（量程0～300mA，內(nèi)阻為幾歐）D．小燈泡（2.8V0.25A）E．滑動變阻器R1（0～10Ω2A）F．滑動變阻器R2（0～200Ω1.5A）G．開關(guān)、導線若干（1）實驗中要求加在小燈泡上的電壓從零到小燈泡的額定電壓連續(xù)可調(diào)，且盡可能地減小驗誤差，應當在圖（甲）中選擇電路圖_____（填“A”或“B”）；（2）實驗器材中有兩個滑動變阻器，該實驗應選用的是_____（填“R1”或“R2”）；（3）根據(jù)實驗所測得的電壓和電流，描繪出的該小燈泡的伏安特性曲線如圖（乙）所示，則該小燈泡兩端電壓為2.5V時，通過的電流為_____mA，這個電流值與通過小燈泡中電流的真實值相比偏大，其原因是電壓表的_____（填“分壓”或“分流”）。（4）由以上實驗數(shù)據(jù)及圖象可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而_____（填“增大”、“減小”或“不變”）。12．（12分）為了測定某電池的電動勢（約10V~11V）和內(nèi)電阻（小于2Ω），需要把一個量程為5V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為15V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)電阻，以下是該實驗的操作過程：（1）把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，請完成第五步的填空第一步：把滑動變阻器滑動片移至最右端第二步：把電阻箱阻值調(diào)到零第三步：閉合電鍵第四步：把滑動變阻器滑動片調(diào)到適當位置，使電壓表讀數(shù)為4.5V第五步：把電阻箱阻值調(diào)到適當值，使電壓表讀數(shù)為_______V第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線路，即得量程為15V的電壓表（2）上述實驗可供選擇的器材有：A．某電池（電動勢約10V~11V，內(nèi)電阻小于2Ω）B．電壓表（量程為5V，內(nèi)阻約4KΩ）C．電阻箱（阻值范圍0~9999Ω）D．電阻箱（阻值范圍0~99999Ω）E．滑動變阻器（阻值為0~20Ω，額定電流2A）F．滑動變阻器（阻值為0~20KΩ，額定電流0.2A）電阻箱應選_________，滑動變阻器應選_________（用大寫字母表示）（3）用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內(nèi)電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U—I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為___________V，內(nèi)電阻為_______Ω．（保留3位有效數(shù)字）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）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?。唬?）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）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

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】根據(jù)點電荷的電場強度公式分析得到D點的場強為零。A．從C到D場強減小，粒子的加速度減小，不可能做勻減速運動，A錯誤；B．若粒子的初速度較大，粒子在CD間做加速度減小的減速運動，運動到D點時速度仍沒有減小到零，通過D點后加速向B運動，因此在CD間只是減速運動，B正確；CD．若粒子的初速度較小，粒子在CD間先向右做加速度減小的減速運動，速度減到零后向左做加速度增加的加速運動，運動的圖像是對稱的，并且最小速度減小到零，CD錯誤。故選B。2、D【解析】以鐵錘為研究對象，取豎直向上為正方向，由動量定理代入數(shù)據(jù)解得F=255N根據(jù)牛頓第三定律，鐵錘打擊釘子的平均作用力為255N，方向豎直向下；故D正確，ABC錯誤。故選D。3、A【解析】根據(jù)萬有引力定律公式得，將這兩個質(zhì)點之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，則萬有引力的大小變?yōu)樵瓉淼?，故萬有引力變?yōu)锳.與結(jié)論相符，選項A正確；B.與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4、D【解析】ABD、磁感應強度是反映磁場性質(zhì)的物理量，由磁場自身決定，與L和F無關(guān)，與是否引入電流也無關(guān)．故AB錯誤D正確C、因為通電導線取不同方向時，其受力大小不盡相同，當導線與磁場平行時安培力為零；此時磁感應強度并不為零，因此C錯誤故選D點評：容易題．對于定義式，不能理解為B與F成正比，與IL成反比，B由磁場本身決定5、D【解析】解：由題意可知，三個圖中導線的有效長度相同，而且均垂直與磁場，故根據(jù)公式F=BIL可知，三條線所受安培力一樣大，故ABC錯誤，D正確故選D【點評】對于物理中的基本公式，要明確公式的適用條件以及公式中各個物理量的含義6、D【解析】AB．曲線運動所受合外力指向軌跡的凹側(cè)，根據(jù)粒子的運動軌跡可知粒子帶負電，根據(jù)牛頓第二定律：可知B處的電場線密集，，則，故AB錯誤；CD．沿電場線方向，電勢降低：粒子帶負電，電勢能關(guān)系：粒子僅受電場力，電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，動能關(guān)系：故C錯誤，D正確故選D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、BCD【解析】AB．粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動。則有，得：，可知當三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個磁場中，當速度越大時、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子的軌跡半徑最小，則其速率最小，動能最小，c粒子的軌跡半徑最大，速率最大，則c粒子動能最大；故A錯誤，B正確；D．粒子圓周運動的周期為，m、q相同，則三個帶電粒子做圓周運動的周期T相同，故D正確；C．粒子在磁場中運動的時間，θ是軌跡所對應的圓心角，而軌跡對應的圓心角等于粒子速度的偏向角，由圖知a在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角最大，軌跡對應的圓心角最大，運動的時間最長，c在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角最小，軌跡對應的圓心角最小，運動的時間最短，故D正確。故選BCD。8、BD【解析】AB．小球做勻變速直線運動，合力應與速度在同一直線上，即在ON直線上，因所以電場力Eq與重力關(guān)于ON對稱，根據(jù)數(shù)學知識得：電場力qE與水平方向的夾角應為，受力情況如圖所示合力沿ON方向向下，大小為mg，所以加速度為g，方向沿ON向下，故A錯誤，B正確；C．小球做勻減速直線運動，由運動學公式可得最大位移為則最大高度為故C錯誤；D．若小球在初始位置的電勢能為零，在減速運動至速度為零的過程中，小球克服電場力做功和克服重力做功是相等的，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，小球的初動能一半轉(zhuǎn)化為電勢能，一半轉(zhuǎn)化為重力勢能，初動能為，小球的最大電勢能為，故D正確。故選BD。9、AD【解析】通電導體在磁場中受到力的作用，力的方向可以用左手定則判斷；長直導線是固定不動的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，得出導線給磁鐵的反作用力方向【詳解】磁鐵的磁感線在它的外部是從N極到S極，因為長直導線在磁鐵的中心偏左位置，所以此處的磁感線是斜向右上的，電流的方向垂直與紙面向里，根據(jù)左手定則，導線受磁鐵給的安培力方向是斜向右下，長直導線是固定不動的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左上的；導線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左上的，將這個力在水平和豎直分解，因此光滑平板對磁鐵支持力減小，由于在水平向左產(chǎn)生分力，所以彈簧產(chǎn)生壓縮，彈簧長度將變短故AD正確，BC錯誤故選AD【點睛】本題的關(guān)鍵是知道磁場對電流的作用的方向可以通過左手定則判斷，然后根據(jù)作用力和反作用力的知識進行推理分析10、BD【解析】根據(jù)瞬時值表達式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論.【詳解】A、B、根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為，所以副線圈的電壓的最大值為，電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以示數(shù)為22V；故A錯誤，B正確.C、在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，電路的總電阻減大，由于電壓是由變壓器決定的，輸出的電壓不變，所以電流表A1的示數(shù)變小，故C錯誤；D、在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，由可知，理想變壓器的輸出的功率變小，所以輸入功率也要變??；故D正確.故選BD.【點睛】電路的動態(tài)變化的分析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法.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.R1③.240④.分流⑤.增大【解析】（1）[1]．描繪燈泡伏安特性曲線電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；由于燈泡內(nèi)阻較小，因此應采用電流表外接法，故選擇A電路；（2）[2]．由于采用分壓接法，所以滑動變阻器應選擇總阻值較小的R1；（3）[3][4]．由圖可知，當電壓為2.5V時，電流為240mA；由于采用電流表外接法，電壓表分流使電流表示數(shù)偏大；（4）[5]．U-I圖象中圖象的斜率表示電阻，則由圖可知，隨著電壓的升高電阻增大；原因是燈絲電阻隨溫度的升高電阻率增大。12、①.1.5;②.C;③.E;④.10.5;⑤.1.71;【解析】（1）把5V的直流電壓表接一電阻箱，改裝為量程為15V的電壓表時，將直流電壓表與電阻箱串聯(lián)，整個作為一只電壓表，據(jù)題分析，電阻箱阻值調(diào)到零，電壓表讀數(shù)為4.5V，則知把電阻箱阻值調(diào)到適當值，使電壓表讀數(shù)為1.5V（2）由圖丙所示圖象可知，最大電流為1.75A，大于0.2A，則為保護電路安全，滑動變阻器應選E．電阻箱選擇C.（3）由丙讀出，外電路斷路時，電壓表的電壓為U=3.5V，則電源