2024屆浙江省杭十四中物理高二上期末考試試題含解析

2024屆浙江省杭十四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)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一個初動能為Ek的帶電粒子以速度v垂直電場線方向飛入兩塊平行金屬板間，飛出時動能為3Ek.如果這個帶電粒子的初速度增加到原來的2倍，不計(jì)重力，那么該粒子飛出時動能為()A.4EkB.4.5EkC6EkD.9.5Ek2、有關(guān)電壓與電動勢的說法中正確的是（）A.電壓與電動勢的單位都是伏特，所以電動勢與電壓是同一物理量的不同叫法B.電動勢是電源兩極間的電壓C.電動勢公式E＝中W與電壓公式U＝中的W是一樣的，都是電場力做的功D.電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量3、如圖所示，直線a為某電源的路端電壓隨電流的變化圖線，曲線b為小燈泡R兩端的電壓隨電流強(qiáng)度的變化圖線，用該電源和該小燈泡R組成的閉合電路，電源的輸出功率和電源的內(nèi)電阻分別是()A.0.6W，5Ω B.0.6W，ΩC.0.8W，5Ω D.0.8W，Ω4、下列關(guān)于科學(xué)家和其主要貢獻(xiàn)的說法，錯誤的是A.庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了電學(xué)中的基本定律——庫侖定律B.法拉第提出了場的概念，并用電場線和磁感線形象地描述電場和磁場C.奧斯特提出了分子電流假說，成功解釋了鐵棒的磁化與高溫去磁現(xiàn)象D.法拉第發(fā)現(xiàn)磁能生電，將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來5、如圖電路，C為電容器的電容，D為理想二極管（具有單向?qū)ㄗ饔茫?，電流表、電壓表均為理想電表．閉合開關(guān)S至電路穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P向左移動一小段距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表V1的示數(shù)改變量大小為，電壓表V2的示數(shù)改變量大小為，電流表A的示數(shù)改變量大小為，則下列判斷正確的有（）A.電壓表V1的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)變小，電流表A的示數(shù)變小B.滑片向左移動的過程中，電容器所帶的電荷量不變C.滑片向左移動的過程中，電容器所帶的電荷量要不斷減少D.的值變大，的值不變6、如圖所示，一線圈放在通電螺線管的正中間A處，現(xiàn)向右移動到B處，則在移動過程中通過線圈的磁通量如何變化()A.變大B.變小C.不變D.無法確定二、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、指紋傳感器為在一塊半導(dǎo)體基板上陣列了10萬金屬顆粒，每一顆粒充當(dāng)電容器的一個極，外表面絕緣，手指在其上構(gòu)成電容器的另外一個極．當(dāng)手指的指紋一面與絕緣表面接觸時，由于指紋深淺不同，對應(yīng)的峪（本義：山谷）和嵴（本義：山脊）與半導(dǎo)體基板上的金屬顆粒間形成一個個電容值不同的電容器，若金屬顆粒與手指間組成的每個電容電壓保持不變，則：（）A.指紋的嵴處與半導(dǎo)體上對應(yīng)的金屬顆粒距離近時，電容小B.指紋的嵴處與半導(dǎo)體上對應(yīng)的金屬顆粒距離遠(yuǎn)時，電容小C.在手指擠壓絕緣表面時，電容電極間的距離減小，金屬顆粒電極電量增大D.在手指擠壓絕緣表面時，電容電極間的距離減小，金屬顆粒電極電量減小8、如圖所示，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線，OM是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖線，由圖可知A.該電源電動勢為6V，內(nèi)阻是2ΩB.固定電阻R的阻值為1ΩC.該電源的最大輸出功率為9WD.當(dāng)該電源只向電阻R供電時，其效率約為66.7%9、如圖甲所示，電阻為5Ω、匝數(shù)為100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與電阻R相連，R=95Ω．線圈內(nèi)有方向垂直于紙面向里的磁場，線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化．則A.A點(diǎn)的電勢小于B點(diǎn)的電勢B.在線圈位置上感應(yīng)電場沿逆時針方向C.0.1s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量為0.05CD.0.1s時間內(nèi)非靜電力所做的功為2.5J10、紙面內(nèi)有U形金屬導(dǎo)軌，AB部分是直導(dǎo)線。虛線范圍內(nèi)有垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場。AB右側(cè)有圓線圈C。為了使C中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，貼著導(dǎo)軌的金屬棒MN在磁場里的運(yùn)動情況是（）A.向右加速運(yùn)動 B.向右減速運(yùn)動C.向左加速運(yùn)動 D.向左減速運(yùn)動三、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）（1）在練習(xí)使用多用電表時，指針偏轉(zhuǎn)如圖所示，如果此時選擇的是“×10”的歐姆擋，則讀數(shù)為_________Ω；如果此時選擇的是“100mA”的電流擋，則讀數(shù)為________mA；如果此時選擇的是“50V”的直流電壓擋，則讀數(shù)為________V。（2）把一量程5mA、內(nèi)阻100Ω的電流表改裝成歐姆表，線路如圖所示，現(xiàn)備有如下器材：A．電源E=3V（內(nèi)阻不計(jì)）；B．變阻器0~800Ω；C．變阻器0~100Ω；①變阻器選用________，紅表筆接______端。（填“M”或“N”）②電流表2mA刻度處換成電阻刻度，其電阻值應(yīng)為________Ω。12．（12分）一個量程為0～300μA的電流表，內(nèi)阻為1000Ω，再給它串聯(lián)一個99000Ω的電阻，將它改裝成電壓表，改裝后電壓表的量程為_______V，用它來測量一段電路兩端的電壓時，表盤指針如圖，這段電路兩端的電壓是_______V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）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）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

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、B【解析】試題分析:設(shè)平行金屬板的長度為L，板間距離為d，場強(qiáng)為E當(dāng)初速度為v時，則有根據(jù)動能定理得得當(dāng)初速度為2v時，同理可得電場力做功為則有根據(jù)動能定理得得故選B。2、D【解析】電壓與電動勢是兩個不同的概念，電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量，電動勢定義式公式中E＝W是非靜電力做功電壓定義的公式U＝W是靜電力做功，電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。故選D。3、A【解析】電源U-I圖象表達(dá)式為：U=E-Ir，則圖象的斜率表示內(nèi)阻，根據(jù)圖象可知，電動勢E=4V，內(nèi)電阻為，兩個圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)表示路端電壓和對應(yīng)的電流，即路段電壓為3V，電流為0.2A，故電源的輸出功率為：P出=UI=3×0.2=0.6W，故選A【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是推導(dǎo)出電源的U-I圖象的表達(dá)式，明確橫軸截距表示短路電流，縱軸截距表示電動勢，斜率絕對值表示內(nèi)電阻；同時明確兩個圖象交點(diǎn)的含義4、C【解析】A項(xiàng)：庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了電學(xué)中的基本定律——庫侖定律，故A正確；B項(xiàng)：最早提出了場的概念，并用電場線和磁感線形象地描述電場和磁場的是法拉第，故B正確；C項(xiàng)：安培提出了分子電流假說，成功解釋了鐵棒的磁化與高溫去磁現(xiàn)象，故C錯誤；D項(xiàng)：法拉第發(fā)現(xiàn)磁能生電，將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來，故D正確本題選錯誤的，故選C5、B【解析】由電路圖先明確電路的結(jié)構(gòu)，再根據(jù)滑動變阻器的移動明確電阻的變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，可分析電容器的電壓，再分析電容器所帶電量的變化【詳解】由圖可知，R1與R串聯(lián)，V1測R兩端的電壓，V2測路端的電壓A項(xiàng)：若滑片P向左端移動時，滑動變阻器接入電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流減小，由公式可知，路端電壓增大，即電壓表V2的示數(shù)變大，R1的電壓減小，所以R兩端電壓增大，即電壓表V1的示數(shù)變大，，故A錯誤；B、C項(xiàng)：若滑片P向左端移動時，滑動變阻器接入電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流減小，R1電壓減小，由于理想二極管具有單向?qū)ㄗ饔?，只能充電，不能放電，所以電容器所帶的電荷量不變，故B正確，C錯誤；D項(xiàng)：根據(jù)閉合電路歐姆定律得：由U2=E-Ir，則不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U1=E-I（R1+r），則，不變，故D錯誤故選B【點(diǎn)睛】對于閉合電路歐姆定律的動態(tài)分析類題目，一般可按外電路-內(nèi)電路-外電路的分析思路進(jìn)行分析，在分析時應(yīng)注意結(jié)合閉合電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的性質(zhì)6、B【解析】螺線管內(nèi)部磁場向左穿過線圈，設(shè)向左穿過線圈的磁通量為Φ1，螺線管外部磁場向右穿過線圈，設(shè)穿過的磁通量為Φ2，則凈磁通量為Φ=Φ1﹣Φ2．線圈從正中間A處，現(xiàn)向右移動到B處Φ2增大，Φ1不變．則Φ減小A．變大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．變小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．不變，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．無法確定，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A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】手指的嵴和峪與金屬電極的距離不同，根據(jù)電容的決定式分析電容的大小．由電容的定義式分析電容的電壓一定時，電量的變化.【詳解】A、指紋的嵴處與半導(dǎo)體基板上對應(yīng)的金屬顆粒距離近時，根據(jù)電容的決定式得知，電容大．故A錯誤B、指紋的峪處與半導(dǎo)體基板上對應(yīng)的金屬顆粒距離遠(yuǎn)時，根據(jù)電容的決定式得知，電容?。蔅正確C、在手指擠壓絕緣表面時，手指與對應(yīng)的金屬顆粒距離靠近，電容增大，而電壓一定，則由Q=CU可知，各金屬顆粒電極電量增大，故C正確，D錯誤.故選：B、C.8、CD【解析】根據(jù)U-I圖象AB正確讀出電源的電動勢和短路電流，根據(jù)OM圖象正確讀出外電路兩端的電壓和流過電阻的電流，是解決此類問題的出發(fā)點(diǎn)【詳解】電源的U-I圖像的縱截距表示電源電動勢，故，電源U-I圖像的斜率表示電源內(nèi)阻，故，A錯誤；線性電阻U-I圖像的斜率表示電阻大小，故，B錯誤；當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時，電源的輸出功率最大，即當(dāng)外電阻時，電源輸出功率為，C正確；當(dāng)該電源只向電阻R供電時，，D正確9、BCD【解析】線圈相當(dāng)于電源，由楞次定律可知A相當(dāng)于電源的正極，B相當(dāng)于電源的負(fù)極．A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢，在線圈位置上感應(yīng)電場沿逆時針方向，選項(xiàng)A錯誤，B正確；由法拉第電磁感應(yīng)定律得：，由閉合電路的歐姆定律得：，則0.1s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量為q=It=0.05C，選項(xiàng)C正確；0.1s時間內(nèi)非靜電力所做的功為W=Eq=50×0.05J=2.5J，選項(xiàng)D正確；故選BCD.10、AD【解析】AB．導(dǎo)體棒向右加速運(yùn)動，根據(jù)右手定則可知回路中電流為，根據(jù)安培定則可知在圓線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場為垂直于紙面向外，根據(jù)楞次定律可知線圈中為了阻礙垂直于紙面向外的磁場增大，感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直于紙面向內(nèi)的磁場，根據(jù)安培定則可知線圈中的感應(yīng)電流為順時針方向；同理導(dǎo)體棒向右減速運(yùn)動則不滿足題意，A正確，B錯誤；CD．導(dǎo)體棒向左減速運(yùn)動，根據(jù)右手定則可知回路中的電流為，根據(jù)安培定則可知圓線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向內(nèi)且減小，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針方向；同理導(dǎo)體棒向左加速運(yùn)動則不滿足題意，C錯誤，D正確。故選AD。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、①.70②.68③.34.0④.B⑤.N⑥.900【解析】（1）[1]歐姆表盤讀數(shù)乘以倍率即為電阻阻值：[2]“100mA”的量程選擇表盤中“0~10”刻度讀數(shù)，每小格為2mA，所以讀數(shù)為68mA；[3]“50V”的量程選擇表盤中“0~50”刻度讀數(shù)，每小格為1V，所以讀數(shù)為34.0V；（2）[4]電流表的滿偏電流為5mA，電動勢為3V，計(jì)算回路中電流滿偏時的電阻：所以滑動變阻器選擇B；[5]紅表筆接歐姆擋內(nèi)部電源的負(fù)極，即N端；[6]先歐姆調(diào)零，可知：電流為2mA時：聯(lián)立方程解得：。12、①.30②.23.0【解析】根據(jù)題意可知，電壓表量程：；因?yàn)榱砍淌?/p>