2023年浙江省杭州市西湖高中物理高二上期末考試試題含解析

2023年浙江省杭州市西湖高中物理高二上期末考試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)按照題號(hào)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(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)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(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、真空中,在A點(diǎn)放置一的點(diǎn)電荷,則距離A點(diǎn)處的B點(diǎn)和處的C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小之比為A.2:1 B.1:2C.1:4 D.4:12、如圖所示，一條形磁鐵豎直放在桌面上，一閉合圓線圈從其正上方某處，保持水平由靜止下落，最后套上條形磁鐵落到桌面上，該過(guò)程中（）A.線圈內(nèi)產(chǎn)生大小、方向都不變的電流 B.線圈內(nèi)產(chǎn)生大小變化、方向不變的電流C.線圈將始終受到向上的磁場(chǎng)作用力 D.線圈受到先向上后向下的磁場(chǎng)作用力3、如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r,平行板電容器兩金屬板水平放置,開(kāi)關(guān)S是閉合的,兩板間一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),G為靈敏電流計(jì)．則以下說(shuō)法正確的是()A.在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有從b到a的電流B.在將滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)的過(guò)程中，油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有從b到a的電流C.在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，油滴仍然靜止，G中有從a到b的電流D.在將S斷開(kāi)后，油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，G中無(wú)電流通過(guò)4、矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，下列各圖中正確的是（）A. B.C. D.5、下列設(shè)備正常工作時(shí)，主要利用電流熱效應(yīng)的是（）A.發(fā)電機(jī) B.電風(fēng)扇C.電烙鐵 D.移動(dòng)電話機(jī)6、由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式可知，在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)()A.電場(chǎng)強(qiáng)度E跟F成正比，跟q成反比B.無(wú)論檢驗(yàn)電荷所帶的電荷量如何變化，始終不變C.電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)D.一個(gè)不帶電小球在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零二、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，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下．當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)（但未插入線圈內(nèi)部），下列判斷正確的是（）A.磁鐵與線圈相互排斥B.磁鐵與線圈相互吸引C.通過(guò)R感應(yīng)電流方向?yàn)閺腶到bD.通過(guò)R的感應(yīng)電流方向?yàn)閺腷到a8、如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置，在－R≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時(shí)發(fā)射出一個(gè)帶正電粒子，粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均為v，重力忽略不計(jì)，所有粒子均能到達(dá)y軸，其中最后到達(dá)y軸的粒子比最先到達(dá)y軸的粒子晚Δt時(shí)間，則()A.粒子到達(dá)y軸的位置一定各不相同B.磁場(chǎng)區(qū)域半徑R應(yīng)滿足R≤C.從x軸入射的粒子最先到達(dá)y軸D.Δt＝－，其中角度θ的弧度值滿足sinθ＝9、將一條形磁鐵從相同位置插入到閉合線圈中的同一位置，第一次緩慢插入，第二次快速插入，兩次插入過(guò)程中不發(fā)生變化的物理量是()A.磁通量的變化量 B.磁通量的變化率C.感應(yīng)電流的大小 D.流過(guò)導(dǎo)體某橫截面的電荷量10、如圖，固定在水平桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計(jì)，現(xiàn)用一水平向右的恒力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開(kāi)始向右沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，滑動(dòng)中桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，金屬桿受到的安培力用F安表示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.金屬桿ab做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.金屬桿ab運(yùn)動(dòng)過(guò)程回路中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰿.金屬桿ab所受到的F安先不斷增大，后保持不變D.金屬桿ab克服安培力做功的功率與時(shí)間的平方成正比三、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(guò)程。11．（6分）.某電解質(zhì)溶液，如果在1s內(nèi)共有6.0×個(gè)二價(jià)正離子和2.0×個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)某橫截面，那么通過(guò)電解質(zhì)溶液的電流強(qiáng)度是__________12．（12分）為了測(cè)量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R為電阻箱，R0=5Ω為保護(hù)電阻(1)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開(kāi)關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值．多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R，并以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，畫出的關(guān)系圖線（該圖線為一直線），如圖乙所示．由圖線可求得電池組的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，內(nèi)阻r=_____Ω．（保留兩位有效數(shù)字）(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是___________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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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?。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(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(guò)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）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

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、D【解析】根據(jù)“在A點(diǎn)放置一的點(diǎn)電荷,則距離A點(diǎn)處的B點(diǎn)和處的C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小之比”可知，考查了電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算；根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式即可求出A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在B、C兩處電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比【詳解】在B點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小，則，故D正確．2、C【解析】環(huán)在下落過(guò)程中，導(dǎo)致穿過(guò)環(huán)的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向，通過(guò)楞次定律的另一種表述判斷線圈受到磁場(chǎng)作用力的方向【詳解】A、B項(xiàng)：線圈從其正上方某處，保持水平由靜止下落，最后套上條形磁鐵落到桌面上，磁通量先增大后減小再增大，則感應(yīng)電流方向會(huì)發(fā)生變化，故A、B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：磁鐵和線圈之間的所有作用效果均是阻礙線圈磁通量的變化,根據(jù)”來(lái)拒去留”,可知,線圈受到的作用力始終向上,故C正確，D錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)睛】要深刻理解楞次定律“阻礙”的含義．如“阻礙”引起的線圈面積、速度、受力等是如何變化的3、A【解析】電容器與電阻R、電阻R2相并聯(lián)后與R1串聯(lián)，滑片移動(dòng)，根據(jù)電路串并聯(lián)知識(shí)和閉合電路歐姆定律得到導(dǎo)致電容器兩端電壓變化情況，最終判斷油滴受力變化和運(yùn)動(dòng)情況解：A、C、粒子原來(lái)處于平衡狀態(tài)，重力和靜電力平衡；電容器與電阻R、電阻R2相并聯(lián)后與R1串聯(lián)，滑片向上移動(dòng)，電阻R變大，電路總電阻變大，電流變小，電容器兩端電壓為：U=E﹣I（r+R1），故電容器兩端電壓變大，帶電量變大，電場(chǎng)力變大，粒子向上加速；電容器充電，故電流從b到a，故A正確，C錯(cuò)誤；B、在將滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)的過(guò)程剛好與選項(xiàng)A相反，故B錯(cuò)誤；D、在將S斷開(kāi)后，電容器通過(guò)電阻R2與R1放電，電量減為零，電流沿a至b，故D錯(cuò)誤；故選A【點(diǎn)評(píng)】本題是電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，關(guān)鍵是理清電路，根據(jù)路串并聯(lián)知識(shí)和閉合電路歐姆定律得到各個(gè)部分電路電流和電壓的變化4、D【解析】由圖可知，0-1s內(nèi)，線圈中磁通量的變化率相同，故0-1s內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即電流為負(fù)方向；同理可知，1-2s內(nèi)電路中的電流為順時(shí)針，2-3s內(nèi)，電路中的電流為順時(shí)針，3-4s內(nèi)，電路中的電流為逆時(shí)針，由可知，電路中電流大小恒定不變故選D考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；楞次定律【名師點(diǎn)睛】本題要求學(xué)生能正確理解B-t圖的含義，注意圖線的斜率等于磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，斜率的符號(hào)能反映感應(yīng)電流的方向，知道這些才能準(zhǔn)確的利用楞次定律進(jìn)行判定5、C【解析】A．發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤，不符合題意；B．電風(fēng)扇主要是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。不是利用電流的熱效應(yīng)，B錯(cuò)誤，不符合題意；C．電烙鐵工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，利用電流的熱效應(yīng)，C正確，符合題意；D．移動(dòng)電話機(jī)接受信號(hào)時(shí)將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)，發(fā)送信號(hào)時(shí)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，同時(shí)還涉及電磁波的接受與發(fā)射，與電流的熱效應(yīng)無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤，不符合題意。故選C。6、B【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷所受電場(chǎng)力、電荷量無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身決定；一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不一定為零；【詳解】A、電場(chǎng)強(qiáng)度等于試探電荷所受電場(chǎng)力與電荷量的比值，但電場(chǎng)強(qiáng)度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q無(wú)關(guān)，E由電場(chǎng)本身決定，故A錯(cuò)誤；B、在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度E是一定的，則無(wú)論試探電荷所帶的電量如何變化，始終不變，故B正確；C、同一電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不一定為零，還要該電荷的電荷量大小，故C錯(cuò)誤；D、電場(chǎng)對(duì)不帶電的小球沒(méi)有電場(chǎng)力作用，不帶電的小球在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能為零，也可能不為零，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度，要抓住它的比值定義法的共性，E與試探電荷所受電場(chǎng)力、電荷量無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，反映電場(chǎng)本身的強(qiáng)弱和方向二、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、AC【解析】由“來(lái)拒去留”可知，磁鐵靠近線圈，則磁鐵與線圈相互排斥，故A正確，B錯(cuò)誤；由題目中圖可知，當(dāng)磁鐵豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向向下增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向上，則由右手螺旋定則可知電流方向從a經(jīng)過(guò)R到b．故C正確，D錯(cuò)誤、故選AC點(diǎn)睛：在判斷電磁感應(yīng)中磁極間的相互作用時(shí)可以直接利用楞次定律的第二種表示：“來(lái)拒去留”直接判斷，不必再由安培定則判斷線圈中的磁場(chǎng)，再由磁極間的相互作用判斷力的方向8、BD【解析】粒子射入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：y=±R的粒子直接沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸，其它粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)。A.由圖可知，發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子也有可能打在y=R的位置上，所以粒子到達(dá)y軸的位置不是各不相同的，故A錯(cuò)誤；B.以沿x軸射入的粒子為例，若，則粒子不能達(dá)到y(tǒng)軸就偏向上離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域，所以要求，所有粒子才能穿過(guò)磁場(chǎng)到達(dá)y軸，故B正確；C.從x軸入射的粒子在磁場(chǎng)中對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，所以該粒子最后到達(dá)y軸，而y=±R的粒子直接沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸，時(shí)間最短，故C錯(cuò)誤；D.從x軸入射的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：沿y=±R的粒子直接沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸，時(shí)間最短，則所以其中角度為從x軸入射的粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角，根據(jù)幾何關(guān)系有：則有：而，所以有：故D正確9、AD【解析】根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件分析有無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生．再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，由歐姆定律分析感應(yīng)電流的大小．再由q=It可確定導(dǎo)體某橫截面的電荷量等于磁通量的變化與電阻的比值【詳解】A．當(dāng)條形磁鐵插入線圈的瞬間，穿過(guò)線圈的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流．條形磁鐵第一次緩慢插入線圈時(shí)，磁通量增加慢．條形磁鐵第二次迅速插入線圈時(shí)，磁通量增加快，但磁通量變化量相同，故A正確；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，則磁通量變化率也大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，再歐姆定律可知第二次感應(yīng)電流大，即I2＞I1，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，由歐姆定律分析感應(yīng)電流的大小．再由q=It可確定導(dǎo)體某橫截面的電荷量等于磁通量的變化與電阻的比值，由于磁通量變化量相同，電阻不變，所以通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量不變，故D正確所以AD正確，BC錯(cuò)誤10、BC【解析】金屬桿受到的安培力：F安培=BIL=，金屬桿在恒力作用下向右做加速運(yùn)動(dòng)，隨速度v的增加，安培力變大，金屬桿受到的合力減小，加速度減小，當(dāng)安培力與恒力合力為零時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，安培力保持不變，由此可知，金屬桿向右先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，C正確；由右手定則或楞次定律可知，金屬桿ab運(yùn)動(dòng)過(guò)程回路中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故B正確；安培力的功率：P安培=F安培v=，如果金屬桿做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則v=at，安培力的功率與時(shí)間的平方成正比，由于金屬桿先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此金屬桿ab克服安培力做功的功率與時(shí)間的平方不成正比，故D錯(cuò)誤；故選BC【點(diǎn)睛】由于安培力公式求出安培力的表達(dá)式，分析清楚金屬桿所受安培力如何變化、分析清楚金屬桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的前提與關(guān)鍵，由于安培力公式與功率公式即可解題三、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(guò)程。11、12A【解析】本題計(jì)算出1s內(nèi)通過(guò)截面正離子與負(fù)離子電量絕對(duì)值之和，根據(jù)電流的定義式求解電流【詳解】1s內(nèi)通過(guò)截面正離子的電量為q1=2n1e，負(fù)離子的電量絕對(duì)值為q2=n2e，則電流為，將n1=6.0×1018個(gè)，n2=2.0×1019個(gè)，e=1.6×10-19C，代入解得：I=5.12A【點(diǎn)睛】本題是電流定義式的應(yīng)用，關(guān)鍵確定通過(guò)導(dǎo)體截面的電量，當(dāng)電流由正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成時(shí)，電量等于正離子與負(fù)離子電量絕對(duì)值之和12、①.2.9②.1.1③.電壓表分流，（導(dǎo)致通過(guò)電源的電流的測(cè)量值偏?。窘馕觥?1)根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行數(shù)學(xué)變形，得,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知關(guān)系圖線的縱截距，斜率;由圖得到b=0.35，則電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻r=kE-R0=2.1×2.9-5≈1.2Ω(2)由圖甲所示電路圖可知，電壓表與電