2024屆安徽省合肥市新城高升學(xué)校物理高二上期末考試試題含解析

2024屆安徽省合肥市新城高升學(xué)校物理高二上期末考試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、下列物理量屬于標量的是（）A.速度 B.位移C.功 D.電場強度2、如圖所示，長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個電極與可變電阻R相連．在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動，并通過專用管道導(dǎo)出．由于運動的電離氣體受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢．若不計氣體流動時的阻力，由以上條件可推導(dǎo)出可變電阻消耗的電功率.調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學(xué)過的物理知識，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為()A. B.C. D.3、如圖所示，電荷量為-q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心，垂線上的a、b兩點關(guān)于薄板對稱，到薄板的距離都是d．若圖中a點的電場強度為零，則b點的電場強度大小和方向分別為（靜電力常數(shù)k）A.kq/d2，垂直薄板向左B.8kq/9d2，垂直薄板向右C.kq/9d2，垂直薄板向左D.10kq/9d2，垂直薄板向右4、某同學(xué)要把一個量程為200μA，內(nèi)阻為300Ω的直流電流計G，改裝成量度范圍是0~4V的直流電壓表，那么A.串聯(lián)一個阻值為20kΩ的電阻B.并聯(lián)一個阻值為19.7kΩ的電阻C.改裝后的電壓表內(nèi)阻為20kΩD.改裝后的電壓表內(nèi)阻為19.7kΩ5、奧斯特實驗說明了()A.磁場的存在 B.磁場的方向性C.電流可以產(chǎn)生磁場 D.磁場間有相互作用6、一種未知粒子跟靜止的氫原子核正碰，測出碰撞后氫原子核的速度是7v。該未知粒子（速度不變）跟靜止的氮原子核正碰時，測出碰撞后氮原子核的速度是v。已知氫原子核的質(zhì)量是mH，氮原子核的質(zhì)量是14mH，上述碰撞都是彈性碰撞，則下列說法正確的是A.碰撞前后未知粒子的機械能不變B.未知粒子在兩次碰撞前后方向均相反C.未知粒子的質(zhì)量為D.未知粒子可能是α粒子二、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，平行板電容器的下極板接地，使上極板正帶電后，其電勢為φ．以下方法中，能使上極板電勢φ升高的是A.縮小兩極板間的距離B.加大兩極板間的距離C.在兩極板間插入電介質(zhì)D.使兩極板的正對面積減小一些8、如圖，虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知b等勢面上的電勢為1V.一電子經(jīng)過a等勢面時的動能為4eV，速度方向沿電場方向，從a等勢面到d等勢面的過程中克服電場力所做的功為3eV.下列說法正確的是A.電子在c等勢面上的電勢能為零B.電子到達f等勢面動能為零C.電子初速度方向垂直虛線向右D.a、b兩等勢面間的電勢差為2V9、在X射線管中，由陰極發(fā)射的電子（不計初速度）被加速后打到陽極，會產(chǎn)生包括X光在內(nèi)的各種能量的光子，其中光子能量的最大值等于電子的動能。已知陽極與陰極之間的電勢差U、普朗克常數(shù)h、電子電量e和光速c，則可知該X射線管發(fā)出的X光的（）A.最短波長為 B.最長波長為C.最小頻率為 D.最大頻率為10、人造地球衛(wèi)星受微小阻力的作用，其運行的軌道半徑會逐漸變小，在此過程中，下列說法正確的有（）A.機械能守恒 B.機械能減少C.加速度增大 D.周期增大三、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）如圖所示，理想變壓器的原．副線圈匝數(shù)之比為n1：n2＝4：1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負載電阻B的阻值相等．a(chǎn)、b端加一交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA：PB＝____；兩電阻兩端的電壓之比UA：UB＝__12．（12分）某學(xué)習(xí)小組擬研究一個標有“3.6V，1.8W”的小電珠的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：①電流表A，量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω；②電壓表V，量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ；③滑動變阻器R，阻值范圍0～10Ω；④學(xué)生電源E，電動勢為4V，內(nèi)阻不計；⑤開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)該學(xué)習(xí)小組中的甲同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路進行測量，請按照圖甲所示的電路圖幫甲同學(xué)將圖乙中的實物圖連接起來___________(2)甲同學(xué)在實驗中發(fā)現(xiàn)，由于電壓表的量程較大而造成讀數(shù)誤差很大，因而影響了測量結(jié)果．于是又從實驗室找來一量程為Ig＝100μA、內(nèi)阻Rg＝1000Ω的靈敏電流計，想把該靈敏電流計改裝成量程為5V的電壓表，則需串聯(lián)一個阻值為________Ω的電阻(3)甲同學(xué)用改裝后的電壓表進行實驗，得到電流表讀數(shù)I1和靈敏電流計讀數(shù)I2如表所示：I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(μA)010203040506070請在圖丙中的坐標紙上畫出I1－I2圖線______(4)若將該小電珠接在如圖丁所示的電路中，則該小電珠消耗的電功率約為________W．已知電源的電動勢為E′＝3.0V，內(nèi)阻r＝1.5Ω，定值電阻R0＝4.5Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(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(yīng)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L14．（16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15．（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，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(yīng)強度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、C【解析】速度、位移和電場強度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而功只有大小，無方向，是標量，故選C.2、B【解析】由題，運動的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢，相當于電源，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，當外電阻等于電源的內(nèi)阻時，外電阻消耗的電功率最大，根據(jù)電阻定律求出此時的內(nèi)阻，代入求出R消耗電功率的最值【詳解】運動的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢，相當于電源，其內(nèi)阻為，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，當外電阻等于電源的內(nèi)阻，即時，外電阻消耗的電功率最大，此時，由題知，可得最大電功率故選B3、D【解析】求解本題的關(guān)鍵是明確點電荷場強的公式及合場強為零的含義，及其帶點薄板產(chǎn)生場強的特點【詳解】因為a點的合場強為零，根據(jù)場強疊加原理可知，帶電薄板與點電荷-q在a點的場強大小相等，方向相反，故帶電薄板在a點的場強大小為，方向垂直薄板向左；根據(jù)薄板電場的對稱性可知，薄板在b點處的場強大小也為，方向垂直薄板向右；點電荷在b點處的場強大小為：，方向垂直薄板向右；故b點處合場強為，方向垂直薄板向右故本題選D【點睛】熟記點電荷的場強公式，理解合場強為零的含義，掌握帶點薄板產(chǎn)生場強的特點4、C【解析】AB．把電流計改裝成電壓表，需要串聯(lián)一個電阻，由于改裝后量程擴大的倍數(shù)為所以串聯(lián)電阻阻值所以AB錯誤；CD．改裝后總阻值為串聯(lián)電阻加上電流計阻值，所以總內(nèi)阻為20kΩ，C正確，D錯誤；故選C。5、C【解析】奧斯特將通電導(dǎo)線放于小磁針上方時發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，即電流可以產(chǎn)生磁場。A.磁場的存在與分析不符，故A錯誤。B.磁場的方向性與分析不符，故B錯誤。C.電流可以產(chǎn)生磁場與分析相符，故C正確。D.磁場間有相互作用與分析不符，故D錯誤。6、C【解析】A．碰撞過程中末知粒子將一部分能量轉(zhuǎn)移到與其相碰的粒子上，所以機械能減小，故A錯誤；BCD．碰撞過程中由動量守恒和能量守恒得解得同理可知，聯(lián)立解得碰撞后未知粒子的速度說明未知粒子沒有反向，故BD錯誤，C正確；故選C。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、BD【解析】A項：縮小兩極板間的距離，由公式可知，電容增大，由公式可知，U減小，由于下極板接地，所以上板的電勢降低，故A不可行；B項：加大兩極板間的距離，由公式可知，電容減小，由公式可知，U增大，由于下極板接地，所以上板的電勢升高，故B可行；C項：在兩極板間插入電介質(zhì)即介電常數(shù)增大，由公式可知，電容增大，由公式可知，U減小，由于下極板接地，所以上板電勢降低，故C不可行；D項：使兩極板的正對面積減小一些，由公式可知，電容減小，由公式可知，U增大，由于下極板接地，所以上板的電勢升高，故D可行故選BD8、ABC【解析】A．虛線a、b、c、d代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，電子經(jīng)過a時的動能為4eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為3eV，則電勢能增加3eV，因此ad等勢面之間的電勢差為3V，由于電子的電勢能增加，所以等勢面從a到d電勢是降低的，因為b上的電勢為1V，故a上的電勢為2V，c上的電勢為0V，電子在c等勢面上的電勢能為零．故A正確B．結(jié)合A的分析可知，各相鄰等勢面之間的電勢差為1V，則af之間的電勢差為4V，電子從a到f將克服電場力做功為4eV，則電子到達f的動能為0．故B正確C．電子到達f的動能為0，可知電子從a向右運動．故C正確D．b上的電勢為1V，a上的電勢為2V，所以ab之間的電勢差為1V．故D錯誤9、AD【解析】AB．根據(jù)光子的能量知光子的能量越大，光的波長越短，而能量最大的光子的能量為該X射線管發(fā)出的X光的最短波長為則故A正確，B錯誤；CD．光子的能量越大，光子的頻率越大，則X光的最大頻率故C錯誤，D正確。故選AD。10、BC【解析】根據(jù)“人造地球衛(wèi)星受微小阻力的作用，其運行的軌道半徑會逐漸變小”可知，考查了衛(wèi)星變軌問題，衛(wèi)星在運動過程中，受到阻力，阻力要做負功，故機械能減小，萬有引力大于所需的向心力，向心運動，軌道變小，在新的軌道上，根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求解即可【詳解】AB、由于人造地球衛(wèi)星受微小阻力的作用，阻力做負功，故機械能減小，故A錯誤，B正確CD、設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力，有；；得：，；可知，衛(wèi)星的軌道半徑變小，加速度增大，周期減小，故C正確，D錯誤【點睛】本題關(guān)鍵是抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出線速度的表達式，再進行討論三、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、①.1：16②.1：4【解析】[1]根據(jù)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)成反比得電阻消耗的功率，所以兩電阻消耗的電功率之比[2]電阻兩端的電壓U=IR，所以兩電阻兩端的電壓之比12、①.連接圖見解析②.49000③.圖像見解析④.0.35【解析】(1)[1]如圖所示(2)[2]設(shè)需要串聯(lián)的電阻阻值為Rx，則有:Ig(Rg＋Rx)＝5V代入數(shù)據(jù)可得Rx＝49000Ω.(3)[3]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以的下圖(4)[4]將定值電阻R0看做該電源的內(nèi)阻的一部分，則內(nèi)阻r′＝6Ω，由此可得路端電壓:U＝E′－Ir′在I1－I2圖線所在坐標紙上作出該I－U圖象如上一問圖所示，可知其交點坐標表示的電流約為0.32A，電壓約為1.1V，所以該小電珠消耗的功率約為:P＝UI=0.32×1.1W≈0.35