四川省成都經濟技術開發(fā)區(qū)實驗中學校2023年物理高二上期末聯(lián)考試題含解析

四川省成都經濟技術開發(fā)區(qū)實驗中學校2023年物理高二上期末聯(lián)考試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。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內，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束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，用三條細線懸掛的水平圓形線圈共有N匝，線圈由粗細均勻、單位長度質量為2克的導線繞制而成，三條細線呈對稱分布，穩(wěn)定時線圈平面水平，在線圈正下方放有一個圓柱形條形磁鐵，磁鐵的中軸線OO′垂直于線圈平面且通過其圓心O，測得線圈的導線所在處磁感應強度B的方向與水平線成60°角，線圈中通過的電流為0.1A，要使三條細線上的張力為零，重力加速度g取10m/s2.則磁感應強度B的大小應為()A.4TB.0.4TC.D.2、如圖所示，把帶電小球用絕緣細線懸掛于勻強磁場中，從圖示位置由靜止釋放，當帶電小球第一、二兩次經過最低點時，相同的量是A.小球的速度B.細線的拉力C.小球的加速度D.小球受到的洛倫茲力3、一個阻值為R的電阻兩端加上電壓U后，通過電阻橫截面的電荷量q隨時間變化的圖象如圖所示，此圖象的斜率可表示為()A.U B.RC. D.4、如圖所示為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機，電阻r＝1Ω的矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉動，線圈的兩端經集流環(huán)和電刷與電路連接，滑動變阻器R的最大阻值為6Ω，滑片P位于滑動變阻器距下端處，定值電阻R1＝2Ω，其他電阻不計，線圈勻速轉動的周期T＝0.02s．閉合開關S，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉動過程中理想電壓表示數(shù)是5V．下列說法正確的是()A.電阻R1消耗的功率為WB.0.02s時滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值為零C.線圈產生的電動勢e隨時間t變化的規(guī)律是VD.線圈從開始計時到s的過程中，通過R1的電荷量為C5、下列說法中正確的是（）A.公式適用于任何情況的場強的計算B.點電荷的帶電量一定是1.60×10-19CC.電容器帶電量越多，電容越大D.金屬材料的電阻率隨溫度改變而變化6、下列關于磁通量的論述中正確的是（）A.磁感強度越大的地方，穿過線圈的磁通量也越大B.磁感強度越大的地方，線圈面積越大，則穿過線圈的磁通量越大C.穿過線圈的磁通量為零的地方，磁感強度一定為零D.勻強磁場中，穿過線圈的磁感線越多，則磁通量越大二、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，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，∠A=60°，AO=L，在O點放置一個粒子源，可以向各個方向發(fā)射某種帶負電粒子．已知粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為，設粒子發(fā)射方向與OC邊的夾角為θ，不計粒子重力及它們之間的相互作用．對于粒子進入磁場后的運動，下列判斷正確的是A.粒子在磁場中運動的半徑R=LB.當θ=0°時，粒子射出磁場速度方向與AC邊垂直C.當θ=0°時，粒子在磁場中運動時間D.當θ=60°時，粒子在磁場中運動時間8、如圖所示，ab是勻強磁場的邊界，質子()和α粒子()先后從c點射入磁場，初速度方向與ab邊界夾角均為45o，并都到達d點．不計空氣阻力和粒子間的作用．關于兩粒子在磁場中的運動，下列說法正確的是()A.質子和α粒子運動軌跡相同B.質子和α粒子運動動能相同C.質子和α粒子運動速率相同D.質子和α粒子運動時間相同9、如圖所示，兩塊平行金屬板M、N豎直放置，電壓恒為U．一電子（不計重力）從N板靜止釋放，它運動到M板時速率為v．現(xiàn)將M板水平向右移動一段距離，再將電子從N板靜止釋放，下列判斷正確是A.金屬板M、N的帶電量不變B.電子運動過程的加速度變大C.電子運動到M板所用的時間變短D.電子運動到M板時速率變小10、太陽系中的第二大行星是土星，它的衛(wèi)星眾多，目前已發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星達數(shù)十顆．根據下表所列土衛(wèi)五個土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的相關參數(shù)，可以比較（）土星的衛(wèi)星距離土星距離半徑發(fā)現(xiàn)者發(fā)現(xiàn)年份土衛(wèi)五卡西尼土衛(wèi)六惠更斯A.這兩顆衛(wèi)星公轉的周期大小 B.這兩顆衛(wèi)星公轉的速度大小C.這兩顆衛(wèi)星表面的重力加速度大小 D.這兩顆衛(wèi)星公轉的向心加速度大小三、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）在“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗中，首先按圖1接線，以查明電流表指針的偏轉方向與電流方向之間的關系；當閉合S時，觀察到電流表指針向右偏，不通電時電流表指針停在正中央．然后按圖2所示將電流表與副線圈B連成一個閉合回路，將原線圈A、電池、滑動變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個閉合電路．根據電磁感應規(guī)律，填寫實驗現(xiàn)象（向左偏轉、向右偏轉、不偏轉）①S閉合后，將螺線管A（原線圈）插入螺線管B（副線圈）的過程中，電流表的指針___②線圈A放在B中不動時，電流表的指針___③線圈A放在B中不動，將滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電流表的指針___④線圈A放在B中不動，突然斷開S．電流表的指針_____12．（12分）在研究力的合成的實驗中：(1)某同學在水平放置的木板上墊一張白紙，并使白紙固定，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細線，通過細線同時用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，使它與細線的結點達到某一位置O點，下列關于此時應記錄的數(shù)據的說法中正確的是__________A.只需記錄下此時兩彈簧秤的讀數(shù)F1與F2及對應的兩拉力的方向；B.需記錄下此時兩彈簧秤的讀數(shù)F1與F2、對應的兩拉力的方向以及結點對應的位置O(2)接著該同學改用一個彈簧秤來拉橡皮條，關于此時的操作及應記錄的數(shù)據的說法中正確的是_________A.拉橡皮條時不必使結點與位置O重合B.拉橡皮條時必須使結點與位置O重合C.此時必須要記錄下彈簧秤的讀數(shù)F′以及拉力的方向D.只需記錄下拉力的方向而不必記錄下彈簧秤的讀數(shù)F′(3)此后為了探究F1、F2與F′的關系，應作出F1、F2與F′的__________A．力的圖示B．力的示意圖四、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的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻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

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】設圓環(huán)半徑為r，則圓環(huán)的質量為：m環(huán)=2πr×2×10-3kg磁場的水平分量為Bsin30°，環(huán)受到的安培力為：F=Bsin30°×I×2πr由于環(huán)所受向上的安培力等于環(huán)的重力，則有：2πr×2×10-3×10=Bsin30°×I×2πr解得：B=0.4T故選B。2、C【解析】A項：小球兩次經過最低點時的速度方向不同，所以兩次小球過最低點的速度不相同，故A錯誤；B、D項：由于洛倫茲力和拉力不做功，所以小球兩次經過最低點的速度大小相等，根據牛頓第二定律可知，由于速度方向不同，導致產生的洛倫茲力的方向不同，則拉力的大小不同，故B、D錯誤；C項：由公式可知，小球的向心加速度大小相同，且方向指向固定點，即加速度相，故C正確；故選C3、C【解析】根據，可知圖線的斜率代表的是電流，而電流，選C4、D【解析】A、根據電壓表示數(shù)，結合功率表達式，即可求解；B、從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，電壓瞬時值最大；C、從線圈處于垂直中性面開始計時，線圈中感應電動勢的瞬時值表達式e=Emcosωt；D、由電流的平均值可得轉過90°的過程中通過電阻R的電荷量【詳解】滑動片P位于滑動變阻器距下端1/3處，即2Ω，與定值電阻R1=2Ω并聯(lián)，再與4Ω串聯(lián)，且電壓表示數(shù)為5V，則電路中的電流，因此電阻R1電流I1=0.5A；那么阻R1消耗的功率為P=I12R1=0.52×2=0.5W；故A錯誤；因從線圈處于垂直中性面開始計時，線圈中感應電動勢的瞬時值表達式為：e=Emcosωt，因此0.02

s時滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值為最大值，故B錯誤；由A選項分析可知，線圈產生感應電動勢有效值為E=I（R+r）=1×（5+1）=6V，那么感應電動勢的最大值為6V，；因此線圈中感應電動勢的瞬時值表達式為：e=6cos100πt（V），故C錯誤；圖示位置磁通量為NBS，從開始計時到1/200s的過程中，由圖示位置轉過90°角的過程中，磁通量由BS減為零，故磁通量的變化為：△?=BS，感應電動勢的平均值為：．感應電流的平均值為：．則線圈從圖示位置轉過90°的過程中通過電阻R的電荷量為：，那么經過R1的電荷量為，故D正確．故選D【點睛】本題涉及交流電壓與交流電流的瞬時值、最大值、有效值和平均值；瞬時值要注意確定相位，對于電表讀數(shù)、求產生的熱量均由交變電的有效值來確定，而涉及到耐壓值時，則由最大值來確定，而通過某一電量時，則用平均值來求5、D【解析】A．公式適用于勻強電場的場強的計算，A錯誤；B．元電荷的帶電量是1.60×10-19C，點電荷是一個理想物理模型，B錯誤；C．電容是電容器本身具有的屬性，和帶電量大小無關，C錯誤；D．金屬材料的電阻率隨溫度改變而變化，D正確。故選D。6、D【解析】勻強磁場中，磁通量的一般計算公式為Φ=BSsinθ（θ是線圈平面與磁場方向的夾角）．當線圈平面與磁場方向垂直時，穿過線圈的磁通量Φ=BS，B是磁感應強度，S是線圈的面積．當線圈平面與磁場方向平行時，穿過線圈的磁通量Φ=0．根據這些知識進行分析．穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)沒有關【詳解】A、D、根據磁通量的計算公式Φ=BSsinθ，可知磁感應強度越大的地方，線圈的面積越大，穿過線圈的磁通量不一定越大，還與線圈跟磁場方向的夾角有關，故AB錯誤；C、穿過線圈的磁通量為零，該處的磁感應強度不一定為零，可能是由于線圈平面與磁場平行，故C錯誤；D、穿過線圈的磁感線條數(shù)越多，則磁通量就越大，故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、ABD【解析】帶電粒子以相同的速率，不同的速度方向，進入磁場，運動軌跡的曲率半徑相同，從而根據夾角為θ不同情況，即可求解；【詳解】A、粒子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：，解得粒子的運動半徑；故A正確；BC、當θ=0°時，粒子恰好從AC中點飛出，粒子射出磁場速度方向與AC邊垂直，圓心角60°，粒子在磁場中運動時間為，故B正確，C錯誤；D、當θ=60°入射時，粒子恰好從A點飛出，圓心角為60°，粒子在磁場中運動時間為，故D正確；故選ABD【點睛】關鍵是粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據，解得粒子的運動半徑，由圖找出圓心角，由求粒子在磁場中運動時間8、AB【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，質子和α粒子從同一點沿相同的方向射入磁場，然后從同一點離開磁場，則它們在磁場中的運動軌跡相同，故A正確；兩粒子的運動軌跡相同，則它們的軌道半徑r相同，粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子動能：，質子與α粒子的電量分別為e和2e，質量之比為1：4，軌道半徑r、磁感應強度B都相等，則EK質子=EKα粒子，故B正確；由牛頓第二定律得：，解得：，質子與α粒子的電量分別為e和2e，質量之比為1：4，軌道半徑r、磁感應強度B都相等，則：，故C錯誤；粒子在磁場中做圓周運動的周期：，質子與α粒子的電量分別為e和2e，質量之比為1：4，磁感應強度B都相等，則：，兩粒子的運動軌跡相同，粒子在磁場中轉過的圓心角θ相同，粒子在磁場中的運動時間：，，故D錯誤；故選AB點睛：本題考查了粒子在磁場中的運動，根據題意確定兩粒子的軌跡關系與軌道半徑關系，然后應用牛頓第二定律、動能計算公式、周期公式進行分析即可正確解題9、BC【解析】MN兩金屬板構成了電容器，并且始終與電源相連，電容器的電壓不變，根據和C=Q/U可以判斷可以判斷電容器的電容和電荷量的變化．根據E=U/d可以判斷電場強度的變化，從而判斷出加速度的變化，在根據勻變速直線運動的規(guī)律可以判斷電子的運動的時間．由動能定理分析速度的變化【詳解】由于電源電壓恒定，當M板水平向右移動一段距離后，極板之間的距離減小，根據電容的決定式可知，電容變大，由C=Q/U可知，此時金屬板M、N的帶電量將變大，故A錯誤；電源的電壓不變，兩板之間的距離減小，根據E=U/d可知，電場強度要變大，所以電子所受的電場力變大，加速度也變大，故B正確；電子在極板之間做的是勻加速直線運動，根據d=at2可知，由于極板之間的距離d減小，加速度a變大，所以電子的運動的時間要減小，故C正確；在整個的運動的過程中，電壓不變，只有電場力做功，根據動能定理得：qU=mv2，可知電子運動到M板時速率不變，故D錯誤．故選BC【點睛】題根據電子的運動的規(guī)律，列出方程來分析電子的加速度、運動的時間和速度分別與哪些物理量有關，根據關系式判斷即可10、ABD【解析】設土星的質量為M，A.由開普勒第三定律，半徑越大，周期越大，所以土衛(wèi)五的公轉周期?。蔄正確；B.由衛(wèi)星速度公式，公轉半徑R越大，衛(wèi)星的線速度越小，則土衛(wèi)六的公轉線速度小．故B正確；C.由衛(wèi)星表面的重力加速度公式，由于衛(wèi)星的質量未知，無法比較衛(wèi)星表面的重力加速度，故C錯誤；D.由衛(wèi)星向心加速度角公式，公轉半徑R越小，向心加速度a越大，則土衛(wèi)五的向心加速度大．故D正確故選ABD.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.向左偏轉②.不偏轉③.向左偏轉④.向右偏轉【解析】①先判斷線圈A中磁場方向，然后根據楞次定律判斷線圈B中感應電流的磁場方向，最后得到線圈B中的感應電流方向；②線圈不動，磁通量不變，無感應電流；③滑片向左移動，電流變大，先判斷線圈A中磁場方向，然后根據楞次定律判斷線圈B中感應電流的磁場方向，最后得到線圈B中的感應電流方向；④突然斷開S，先判斷線圈A中磁場方向，然后根據楞次定律判斷線圈B中感應電流的磁場方向，最后得到線圈B中的感應電流方向；【詳解】由題意可知，當閉合S時，觀察到電流表指針向右偏，則有電流從正極進入時，電流指針向右偏；電流從負極進入時，電流指針向左偏；①[1]線圈A中磁場方向向上，插入B線圈，故線圈B中磁通量變大，阻礙變大，故感應電流的磁場方向向下，故電流從右向左流過電流表，故電流表指針向左偏轉；②[2]線圈不動，磁通量不變，無感應電流，故指針不動；③[3]線圈A中磁場方向向上，滑片向左移動，電流變大，故線圈B中磁通量變大，阻礙變大，故感應電流的磁場方向向下，故電流從右向左流過電流表，故電流表指針向左偏轉；④[4]線圈A中磁場方向向上，突然斷開S，磁通量減小，阻礙減小，故感應電流的磁場方向向上，故電流從左向右流過電流表，故電流表指針向右偏轉?！军c睛】本題關鍵是根據先安培定則判斷出A中磁場方向，然后根據楞次定律判斷線圈B中感應電流的方向12、①.(1)B②.(2)BC③.(3)A【解析】在實驗中，需要研究兩個力的作用效果和一個力的作用效果是否相同，必須將橡皮筋的結點拉到同一位置，且記下兩次情況下拉力的大小和方向【詳解】（1）在該實驗中，需要研究兩個力的作用效果和一個力的作用效果是否相同，當用兩根彈簧秤拉時，需記下兩彈簧秤的讀數(shù)F1與F2、對應的兩拉力的方向以及結點對應的位置O．故B正確，A錯誤．故選B（2）當用一根彈簧