新疆伊犁哈薩克自治州奎屯市第一高級中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末經(jīng)典試題含解析

新疆伊犁哈薩克自治州奎屯市第一高級中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末經(jīng)典試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、兩個完全相同的金屬小球（視為點(diǎn)電荷），帶異種電荷，帶電量絕對值之比為1:7，相距r．將它們接觸后再放回原來的位置，則它們之間的相互作用力大小變?yōu)樵瓉淼腁.B.C.D.2、下列各圖中，已標(biāo)出電流及電流磁場的方向，其中正確的是（）A.B.C.D.3、如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處有一帶電的小液滴，S閉合后，液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說法正確的是（）A.保持開關(guān)S閉合，A板稍向下移，則液滴將向下加速運(yùn)動B.保持開關(guān)S閉合，B板稍向右平移，則液滴仍將保持靜止C.充電后，將開關(guān)S斷開，A板稍向下移，則液滴將向上加速運(yùn)動D.充電后，將開關(guān)S斷開，將B板稍向右平移，則液滴仍將保持靜止4、如圖所示，將質(zhì)量為m的小球用橡皮筋懸掛在豎直墻的O點(diǎn)，小球靜止在Q點(diǎn)，P為O點(diǎn)正下方一點(diǎn)，OP間的距離等于橡皮筋原長，在P點(diǎn)固定一光滑圓環(huán)，橡皮筋穿過圓環(huán)．現(xiàn)對小球施加一個外力F，使小球沿以PQ為直徑的圓弧緩慢向上運(yùn)動，不計(jì)一切阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A.小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F的方向始終跟橡皮筋垂直B.小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F的方向始終水平向右C.小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F逐漸減小D.小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F先變大后變小5、圖中小燈泡的規(guī)格都相同，兩個電路中的電池也相同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)多個并聯(lián)的小燈泡的亮度明顯比單獨(dú)一個小燈泡暗。對這一現(xiàn)象的分析正確的是（）A.燈泡兩端電壓不變，由于并聯(lián)分電流，每個小燈泡分得的電流變小，因此燈泡亮度變暗B.電源電動勢不變，外電路電壓變大，但由于并聯(lián)分電流，每個小燈泡分得的電流變小，因此燈泡亮度變暗C.電源電動勢不變，外電路電壓變小，因此燈泡亮度變暗D.并聯(lián)導(dǎo)致電源電動勢變小，因此燈泡亮度變暗6、直流電動機(jī)線圈轉(zhuǎn)到某一位置，換向器能自動改變線圈中的電流方向，這一位置是（）A.線圈轉(zhuǎn)到任意位置 B.線圈平面與磁感線垂直C.線圈平面與磁感線平行 D.線圈平面與磁感線成45°角二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、如圖所示，a、b是一對平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，板間場強(qiáng)為E，右邊有一擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束粒子(不計(jì)重力),這些粒子都沿直線運(yùn)動到右側(cè)，從d孔射出后分成兩束，且運(yùn)動半徑不同，則下列判斷正確的是()A.這束粒子中一定有兩種不同速度的粒子B.這束粒子中一定有正負(fù)兩種粒子C.這束粒子中一定有兩種不同比荷的粒子D.a、b兩板間的勻強(qiáng)電場方向一定由b指向a8、如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1>r，電壓表和電流表均為理想電表。開關(guān)S閉合后，平行金屬板中的帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。在將滑動變阻器的滑片P向b端滑動的過程中，下列說法正確的是A.R3功率變大 B.電源的輸出功率一定減小C.電壓表、電流表的示數(shù)均變大 D.電容器C所帶電量減少，液滴向下加速運(yùn)動9、如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一電阻R，整個裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。t=0時對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌的外力F，使金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，金屬棒電阻為r，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。已知通過電阻R的感應(yīng)電流I隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。下列關(guān)于金屬棒運(yùn)動速度v、外力F、流過R的電荷量q以及閉合回路中磁通量的變化率隨時間變化的圖象正確的是（）A. B.C. D.10、用兩個一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，棒中通以自左向右的電流（如圖所示），當(dāng)棒靜止時，彈簧秤的讀數(shù)為F1；若將棒中的電流方向反向，當(dāng)棒靜止時，彈簧秤的示數(shù)為F2，且F2＞F1，根據(jù)這兩個數(shù)據(jù)，不能確定（）A.磁場的方向 B.磁感強(qiáng)度的大小C.安培力的大小 D.銅棒的重力三、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）太陽輻射中含有可見光、紅外線、紫外線，同時還有X射線、射線、無線電波太陽輻射的能量主要集中在可見光、紅外線和紫外線三個區(qū)域內(nèi)在這三個區(qū)域內(nèi)的電磁波按照頻率由高到低的順序排列應(yīng)為______、可見光和______有一種生命探測儀可以探測生命的存在我國四川汶川特大地震發(fā)生后，為了盡快營救廢墟中的傷員，救援人員就廣泛應(yīng)用了這種儀器，該儀器主要是接收人體發(fā)出電磁波中的______選填“可見光”、“紅外線”或“紫外線”12．（12分）水的電阻率是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，國標(biāo)（GB/T）規(guī)定純凈水在25℃時電阻率應(yīng)不低于17Ω·m。某同學(xué)為測量25℃時純凈水的電阻率是否達(dá)標(biāo)，用實(shí)驗(yàn)測定的器材有：一內(nèi)徑均勻、裝有待測純凈水的圓柱形玻璃管（其側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)純凈水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞，右活塞固定，左活塞可自由移動，活塞電阻可忽略不計(jì)），電源（電動勢約為3V，內(nèi)阻不可忽略），電流表A（量程lmA，內(nèi)阻不計(jì)），電阻箱R（最大阻值9999Ω），單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干，游標(biāo)卡尺，刻度尺。實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，步驟如下：A．用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d；B．向玻璃管內(nèi)注滿純凈水，并用刻度尺測量水柱長度L；C．把S撥到1位置，記錄電流表A的示數(shù)；D．把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電流表示數(shù)不變，記錄電阻箱的阻值R；E．改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；F，斷開S，整理好器材。（1）測玻璃管內(nèi)徑d時游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙，則d=___________cm。（2）利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的R-L關(guān)系圖象，則實(shí)驗(yàn)測出純凈水的電阻率ρ=___________Ω·m（保留2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，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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(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(jì)，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)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(qiáng)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(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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】考查庫侖定律，根據(jù)庫侖定律直接計(jì)算可得【詳解】設(shè)兩個小球帶電量分別為q，-7q，由庫侖定律可得兩小球接觸后帶電量都為3q，由庫侖定律可得則故C符合題意ABD不符合題意【點(diǎn)睛】兩個完全相同的金屬小球相互接觸后帶的電量，若為同種電荷電量之和均分，異種電荷時先中和再均分．利用庫侖定律計(jì)算時電量只代入絕對值2、D【解析】A、直線電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，直線電流右邊的磁場方向垂直紙面向里，左邊磁場方向垂直紙面向外．故A錯誤B、線框的電流方向向上，根據(jù)安培定則知，從上往下看，磁場的方向逆時針方向．故B錯誤C、根據(jù)安培定則，螺線管內(nèi)部的磁場方向向右．故C錯誤D、由于電流的方向逆時針方向（從上向下），根據(jù)安培定則知，磁場方向應(yīng)該是向上．故D正確故選D3、B【解析】開關(guān)S閉合后，電容器板間電壓不變．A板稍向下移，由分析可知，板間場強(qiáng)增大，液滴所受的電場力增大，則液滴將向上加速運(yùn)動，故A錯誤．開關(guān)S閉合后，將B板稍向右移，場強(qiáng)不變，則液滴仍將保持靜止，選項(xiàng)B正確；充電后開關(guān)S斷開，A板稍向下移，則根據(jù)，以及可得，場強(qiáng)不變，則液滴仍靜止，選項(xiàng)C錯誤；充電后，將開關(guān)S斷開，將B板稍向右平移，電容減小，而電量不變，由電容的定義式分析可知板間電壓增大，場強(qiáng)增大，液滴所受的電場力增大，則液滴將向上加速運(yùn)動．故D錯誤．故選B考點(diǎn)：電容器的動態(tài)分析【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要抓住不變量進(jìn)行分析：電容器與電源保持相連，板間電壓保持不變；充電后與電源斷開后，電量不變．電量、正對面積不變時，改變板間距離，板間場強(qiáng)不變4、A【解析】設(shè)圓的半徑為R，橡皮筋的勁度系數(shù)為k，當(dāng)小球與N的連線與豎直方向之間的夾角為α?xí)r，橡皮筋的伸長量：△x=2R?cosα橡皮筋的彈力：F′=k△x=mgcosα對小球，設(shè)拉力F與水平方向之間的夾角為β，在水平方向：Fcosβ=F′sinα豎直方向：F′cosα+Fsinβ=mg聯(lián)立可得：β=α，F(xiàn)=mgsinα可知拉力F的方向繩子與橡皮筋的方向垂直，而且隨α的增大，F(xiàn)逐漸增大A.小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F的方向始終跟橡皮筋垂直，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F的方向始終水平向右，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F逐漸減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F先變大后變小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；5、C【解析】電動勢反映不同電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。由于使用同一個電源，故電源電動勢不變，故D錯誤；根據(jù)閉合電路的歐姆定律根據(jù)并聯(lián)電阻特點(diǎn)可知多個并聯(lián)的小燈泡小于單個小燈泡內(nèi)阻，電路的總電阻減小，總電流增大，電源內(nèi)阻r消耗的電壓增大，外電路電壓變小，通過各小燈泡的電流減小，故AB錯誤，C正確。故選C。6、B【解析】當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動線圈平面與磁感應(yīng)線垂直的位置時，線圈的兩個邊受到兩個大小相等、方向相反且作用在同一條直線上的力，線圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右擺動，即該位置就是平衡位置，即為了讓電動機(jī)能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動，在制作電動機(jī)時增加了換向器，線圈在平衡位置依靠慣性自動轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈剛好轉(zhuǎn)過平衡位置時換向器就自動改變線圈中的電流的方向，及時改變通電線圈的受力方向，保證電動機(jī)能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動。A．線圈轉(zhuǎn)到任意位置，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．線圈平面與磁感線垂直，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．線圈平面與磁感線平行，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．線圈平面與磁感線成45°角，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；故選B。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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、BC【解析】粒子在平行金屬板間沿直線運(yùn)動，說明洛倫茲力和電場力平衡，由此得出兩種粒子的速度大小相等，射出小孔后，偏轉(zhuǎn)方向及半徑不同，結(jié)合左手定則及半徑公式可知電性和比荷關(guān)系，由正負(fù)粒子的板間勻速直線，通過受力分析得出電場方向；【詳解】A、粒子在速度選擇器中沿直線運(yùn)動，說明，粒子速度，粒子的速度一定相同，故A錯誤；B、粒子從小孔射出后，分成兩束，偏轉(zhuǎn)方向不同，根據(jù)左手定則知，兩種帶電粒子電性相反，即這束粒子中一定有正負(fù)兩種粒子，故B正確；C、粒子射出小孔后，進(jìn)入右側(cè)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)，得半徑，半徑不同，則不同，所以這束粒子中一定有兩種不同比荷的粒子，故C正確；D、正負(fù)兩種粒子從左側(cè)向右側(cè)沿直線運(yùn)動，對于帶正電粒子，洛倫茲力向上，電場力向下，所以電場方向一定由a指向b，故D錯誤；故選BC【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是知道速度選擇器是利用電場力等于洛倫茲力的原理進(jìn)行工作的，故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性8、CD【解析】AC．滑片P向b端移動，滑動變阻器阻值變小，電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律：可知干路電流增大，上分壓增大，電壓表示數(shù)變大，和構(gòu)成的并聯(lián)電路分壓減小，通過的電流減小，則通過的電流增大，電流表示數(shù)增大，根據(jù)電功率：可知上消耗的功率變小，A錯誤，C正確；B．輸出功率與外電路電阻的關(guān)系如圖所示：因?yàn)?，所以總電阻減小，根據(jù)圖像可知電源的輸出功率變大，B錯誤；D．電容器和并聯(lián)，電容器兩端電壓與兩端電壓相等，根據(jù)上述分析可知電容器兩端電壓減小，根據(jù)電容的定義：不變，減小，帶電量減小，平行板電容器之間為勻強(qiáng)電場，根據(jù)：可知電場強(qiáng)度減小，液滴受到豎直向上的電場力減小，豎直向下的重力不變，液滴加速向下運(yùn)動，D正確。故選CD。9、AB【解析】A．根據(jù)如圖乙所示的I-t圖象可知I=kt，其中k為比例系數(shù)，由閉合電路歐姆定律可得又E=Blv聯(lián)立解得故v-t圖象是一條過原點(diǎn)且斜率大于零的直線，說明導(dǎo)體棒做的是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，即v=at，A正確；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律可得所以有故圖象是一條過原點(diǎn)且斜率大于零的直線，B正確；C．對導(dǎo)體棒由牛頓第二定律可得F-BIl-mgsinθ=ma而，v=at聯(lián)立解得可見F-t圖象是一條斜率大于零且與速度軸正半軸有交點(diǎn)的直線，C錯誤；D．流過R電荷量q為故q-t圖象是一條開口向上的拋物線，D錯誤。故選AB。10、ACD【解析】因?yàn)殡娏鞣聪驎r，彈簧秤的讀數(shù)，可知電流自左向右時，導(dǎo)體棒受到的磁場力方向向上，根據(jù)左手定則可以確定磁場的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，故A正確；由于無法確定電流大小，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不知，故B錯誤；令銅棒的重力為G，安培力的大小為F，則由平衡條件得：①；當(dāng)電流反向時，磁場力變?yōu)樨Q直向下，此時同樣根據(jù)導(dǎo)體棒平衡有：②；聯(lián)立①②得：，，因此可確定安培力的大小與銅棒的重力，故CD正確，故選ACD【點(diǎn)睛】由題意知，導(dǎo)體棒受到的磁場力方向在豎直方向，因?yàn)殡娏鞣聪驎r磁場力同樣反向，又因?yàn)榉聪驎r，彈簧秤讀數(shù)增大，由此可知電流自左向右時，導(dǎo)體棒受磁場力方向向上，根據(jù)左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里．因?yàn)殡娏鞣聪?，磁場力只改變方向，不改變大小，根?jù)導(dǎo)體棒的平衡可以求出安培力的大小表達(dá)式和重力大小的表達(dá)式三、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.紫外線②.紅外線③.紅外線【解析】(1)電磁波按照頻率由高到低的順序排列應(yīng)為：γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波；太陽輻射的能量主要集中在可見光、紅外線和紫外線三個區(qū)域內(nèi)；這三個區(qū)域內(nèi)的電磁波按照頻率由高到低的順序排列應(yīng)為：紫外線、可見光、紅外線；(2)黑體輻射的輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系與物體的溫度有關(guān)，人體會發(fā)射紅外線，而人體的溫度與周圍環(huán)境溫度不同，故通過探測紅外線來尋找生命；【點(diǎn)睛】本題考查了電磁波譜、黑體輻射、電磁波的運(yùn)用等，知識點(diǎn)多，難度小，關(guān)鍵多看書