杭州高級中學(xué)2023年物理高二上期末考試試題含解析

杭州高級中學(xué)2023年物理高二上期末考試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、如圖所示，兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點，連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱．導(dǎo)線通有大小相等、方向相反的電流I。已知通電長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度，式中k是常數(shù)，I是導(dǎo)線中的電流，r為點到導(dǎo)線的距離。一帶負電的小球（圖中未畫出）以初速度v0從a點出發(fā)沿連線運動到b點。關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（）A.小球先做加速運動后做減速運動B.小球一直做勻速直線運動C.小球?qū)ψ烂娴膲毫ο仍龃蠛鬁p小D.小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?、下列情況不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.如圖甲所示，導(dǎo)體棒OC以O(shè)點為軸在導(dǎo)軌ab上以角速度ω轉(zhuǎn)動時B.如圖乙所示，導(dǎo)體框在勻強磁場中向右加速運動時C.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，當(dāng)開關(guān)閉合或斷開時D.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動變阻器阻值時3、如圖，材質(zhì)相同、粗細均勻的正方形導(dǎo)體框ABCD，垂直放置于勻強磁場中，將CD兩點接到電源兩端，CD段受到的安培力為F，則此時導(dǎo)體框受到的安培力的合力大小為A. B.C.2F D.3F4、如圖所示是根據(jù)某實驗作出的金屬導(dǎo)體a和b的I－U圖像。從圖中可以得出金屬導(dǎo)體a和b的電阻關(guān)系是（）A.Ra＜Rb B.Ra＞RbC.Ra＝Rb D.無法確定5、如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表為理想電表，當(dāng)滑動變阻器的滑片向b端移動時，則（）A.電壓表讀數(shù)增大 B.電流表讀數(shù)增大C.質(zhì)點P將向上運動 D.上消耗的功率逐漸增大6、如圖所示，界面MN與水平地面之間有足夠大正交的勻強磁場B和勻強電場E，磁感線和電場線都處在水平方向且互相垂直．在MN上方有一個帶正電的小球由靜止開始下落，經(jīng)電場和磁場到達水平地面．若不計空氣阻力，小球在通過電場和磁場的過程中，下列說法中正確的是()A.小球做勻變速曲線運動B.小球的電勢能保持不變C.洛倫茲力對小球做正功D.小球動能的增量等于其電勢能和重力勢能減少量的總和二、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、如圖所示電路中，電源電動勢為E＝3V，內(nèi)電阻為r＝1Ω，定值電阻為R＝4Ω，滑動變阻器能接入電路的最大阻值為R0＝10Ω，當(dāng)滑動變阻器的滑片在中間位置時，在平行板電容器C中恰好有一帶電粒子處于懸空靜止?fàn)顟B(tài)，以下判斷的是（）A.電路中的電流為0.3AB.電容器兩端電壓為2.7VC.若將R0的滑片向左端滑動，液滴向下運動D.若將R0的滑片向左端滑動，電容器的帶電量增加8、某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電．已知輸電線的總電阻為R＝10Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u＝220sin100πtV，降壓變壓器的副線圈與阻值R0=11Ω的電阻組成閉合電路．若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法中正確的是（）A.通過R0電流的有效值是20AB.降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為4：1C.升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D.升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率9、均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，邊長L=20cm，每邊的電阻R=0.50Ω，將其置于磁感應(yīng)強度B=0.10T的有界水平勻強磁場上方h=5.0m處，如圖所示，線框由靜止自由下落，線框平面始終與磁場方向垂直，且ab邊始終與磁場的水平邊界平行。取重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力，當(dāng)ab邊剛進入磁場時，下列說法正確的是（）A.感應(yīng)電動勢大小為2VB.通過ab邊的電流方向由b→a，大小為0.1AC.ab邊受到的安培力方向向上、大小為0.2ND.線框ab兩點間的電壓是0.15V10、閉合回路由電阻R與導(dǎo)線組成，其內(nèi)部磁場大小按圖乙變化，方向如圖甲所示，則回路中（）A.電流方向為順時針方向B.電流越來越大C.磁通量的變化率恒定不變D.產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越來越大三、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）某同學(xué)在做測量金屬絲電阻率實驗時，用游標(biāo)卡尺測得金屬絲長度為___________cm,用螺旋測微器測量金屬絲直徑為________mm.12．（12分）如圖所示，豎直平行直線為勻強電場的電場線，電場方向未知，A、B是電場中的兩點，AB兩點的連線長為且與電場線的夾角為。一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子以初速度，從A點垂直進入電場，該帶電粒子恰好能經(jīng)過B點，不考慮帶電粒子的重力大小。求：(1)電場強度E；(2)AB兩點間的電勢差UAB。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(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(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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．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)強度B的大小；（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、B【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知直線MN處的磁場方向垂直于MN向里，磁場大小先減小后增大，根據(jù)左手定則可知，帶負電的小球受到的洛倫茲力方向在豎直向下，根據(jù)F=qvB可知，其大小是先減小后增大，由此可知，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動，小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大，故ACD錯誤，B正確。故選B。2、B【解析】當(dāng)閉合回路中磁通量發(fā)生變化時，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。A．如圖甲所示，導(dǎo)體棒OC以O(shè)點為軸在導(dǎo)軌ab上以角速度ω轉(zhuǎn)動時，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確，不符合題意；B．如圖乙所示，導(dǎo)體框在勻強磁場中向右加速運動時，閉合回路磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤，符合題意；C．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，當(dāng)開關(guān)閉合或斷開時，原電流變化，原磁場變化導(dǎo)致穿過B的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確，不符合題意；D．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動變阻器阻值時，原電流變化，原磁場變化導(dǎo)致穿過B磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確，不符合題意。故選B。3、B【解析】均勻的電阻絲組成的正方形導(dǎo)體框，電阻絲CBAD阻值是電阻絲CD阻值的3倍，電阻絲CD與電阻絲CBAD并聯(lián)，所以電阻絲CBAD中電流是電阻絲CD中電流的；電阻絲CBAD在磁場中的有效長度與電阻絲CD的長度相等，則電阻絲CBAD所受安培力是電阻絲CD所受安培力的，即電阻絲CBAD所受安培力為F；電阻絲CD與電阻絲CBAD所受安培力的方向相同，所以三根電阻絲受到的安培力的合力：。A.。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.。與上述結(jié)論相符，故B正確；C.2F。與上述結(jié)論不符，故C錯誤；D.3F。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。故選：B。4、B【解析】圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，表示的電阻大于的電阻。故選B。5、B【解析】AB．由圖可知，R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)后，再由R1串連接在電源兩端；電容器與R3并聯(lián)；當(dāng)滑片向b移動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，干路中電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，同時，R1兩端的電壓也增大，故并聯(lián)部分的電壓減?。挥蓺W姆定律可知流過R3的電流減小，則流過并聯(lián)部分的電流增大，故電流表示數(shù)增大；因并聯(lián)部分電壓減小，而R2中電壓增大，故電壓表示數(shù)減小，故A錯誤，B正確；C．因R3兩端電壓減小，則電容器兩端電壓減小，故電荷受到的向上電場力減小，則重力大于電場力，電荷向下運動，故C錯誤；D．R3上電流減小，根據(jù)P=I32R3，則R3消耗的功率逐漸變小，選項D錯誤；故選B。6、D【解析】小球進入電場時，速度方向豎直向下，受到自身重力豎直向下，電場力水平向右，洛倫茲力水平向右，合力方向與速度不共線，小球做曲線運動，而且與速度不能保持垂直，小球不能做勻速圓周運動，但隨著速度大小變化，洛倫茲力變化，加速度變化，不是勻變速曲線運動選項A錯．電場力做正功，電勢能減少，選項B錯．洛倫茲力不做功，選項C錯．根據(jù)功能關(guān)系，減少的重力勢能和電勢能之和等于增加的動能，選項D對考點：帶電小球在復(fù)合場中的運動二、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、AC【解析】由閉合電路歐姆定律求得電流，再根據(jù)歐姆定律得到電容器兩端電壓；根據(jù)滑片移動得到電阻變化，即可由歐姆定律得到電流變化，從而得到電容器兩端電壓變化，進而得到電荷量及場強變化，再根據(jù)電場力變化得到合外力變化，從而得到運動方向【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：電路中的電流，故A正確；由歐姆定律可得：電容器兩端電壓UC＝UR＝IR＝1.2V，故B錯誤；滑片向左端滑動，滑動變阻器接入電路的電阻增大，總電阻增大，故總電流減小，R兩端電壓減小，所以，電容器兩端電壓減小，故帶電量Q＝CU減??；電容器兩端電壓減小，場強減小，故電場力減小，又有重力不變，那么液滴受到的合外力方向向下，液滴向下運動，故C正確，D錯誤；故選AC【點睛】電容器接在電路中相當(dāng)于斷路，故常根據(jù)歐姆定律得到電容器兩端電壓，然后根據(jù)電壓變化由Q=CU求解電荷量變化8、ABD【解析】在輸電的過程中，交流電的頻率不變，結(jié)合降壓變壓器的輸出電壓和用電器的電阻，根據(jù)歐姆定律求出通過用電器的電流，結(jié)合輸電線上的功率損失求出升壓變壓器的輸入功率【詳解】A項：通過用電器的電流有效值，故A正確；B項：由原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)比，所以降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為4：1，故B正確；C項：由于輸電線上有電壓損失，所以升壓變壓器T1的輸出電壓大于降壓變壓器T2的輸入電壓，故C錯誤；D項：由于輸電線上有功率損失，所以升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率，故D正確故選ABD【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道：1、原副線圈的電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系；2、升壓變壓器的輸出功率、功率損失和降壓變壓器的輸入功率之間的關(guān)系9、BD【解析】A．根據(jù)機械能守恒定律知，線框ab剛進磁場時的速度為解得感應(yīng)電動勢故A錯誤；B．由右手定則可知，通過ab邊的電流方向由b→a，感應(yīng)電流故B正確；C．由左手定則可知，ab邊受到的安培力方向向上，大小為故C錯誤；D．由閉合電路歐姆定律可知，線框ab兩點間的電壓故D正確。故選BD。10、AC【解析】穿過閉合回路的磁通量垂直指向外增大，由楞次定律可知，感應(yīng)磁場方向垂直紙面向里，故電流方向為順時針，故A正確；圖象可知，磁感應(yīng)隨時間均勻增大，由可知，磁通量隨時間均勻增加，故其變化率恒定不變，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，，故感應(yīng)電動勢保持不變，電流強度不變，故BD錯誤C正確；【點睛】由B-t圖象可知磁感應(yīng)強度的變化情況，則由磁通量的定義可知磁通量的變化率；再由楞次定律可判斷電流方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律可求得感應(yīng)電動勢三、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、①.114cm②.0.398（左右）mm【解析】游標(biāo)卡尺測得金屬絲長度為:1.1cm+0.1mm×4=1.14cm；用螺旋測微器測量金屬絲直徑為：0.01mm+39.8=0.398mm12、(1)；(2)【解析】(1)帶電粒子在電場中做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動。則：水平方向有豎直方向有根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立解得(2)帶電粒子帶正電，軌跡向下偏轉(zhuǎn)