江蘇省南京市南京一中2023年高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

江蘇省南京市南京一中2023年高二物理第一學(xué)期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(shí)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3V，接上8的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，則可以判定電池的電動勢E和內(nèi)電阻r為（）A.E＝2.4V，r＝1 B.E＝3V，r＝2C.E＝2.4V，r＝2 D.E＝3V，r＝12、物體做平拋運(yùn)動，在水平方向上通過的最大距離取決于（）A.物體的下落高度B.物體的下落高度和初速度C.物體的初速度D.物體受到的重力和初速度3、如下圖所示，將質(zhì)量為M，半徑為R且內(nèi)壁光滑半圓槽置于光滑水平面上，左側(cè)靠墻。今讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是（）A.槽離開墻后，將不會再次與墻接觸B.小球離開C點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動C.小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒D.小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，小球與半圓槽組成的系統(tǒng)動量守恒4、用輕小物體甲、乙靠近帶負(fù)電的輕小物體丙,結(jié)果甲被丙吸引,乙被丙推開,由此可確定()A.甲帶正電 B.甲帶負(fù)電C.乙?guī)ж?fù)電 D.乙?guī)д?、關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是（

）A.元電荷就是電子B.元電荷就是正電子C.元電荷就是質(zhì)子D.元電荷是表示跟電子或質(zhì)子所帶電量數(shù)值相等的電荷量6、為了保障行駛安全，一種新型雙門電動公交車安裝了如下控制裝置：只要有一扇門沒有關(guān)緊，汽車就不能啟動．如果規(guī)定：車門關(guān)緊時(shí)為“1”，未關(guān)緊時(shí)為“0”；當(dāng)輸出信號為“1”時(shí)，汽車可以正常啟動行駛，當(dāng)輸出信號為“0”時(shí)，汽車不能啟動．能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門是A與門 B.或門C.非門 D.與非門二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，虛線MN右側(cè)存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向外，電場方向豎直向上，電場方向豎直向上，矩形區(qū)域ABCD的AD邊與MN重合，AB邊長為，AD邊長為．一質(zhì)量為m、電荷量為q的正電微粒垂直于MN射入復(fù)合場區(qū)域后做勻速圓周運(yùn)動，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，電場方向立刻旋轉(zhuǎn)90°，同時(shí)電場強(qiáng)度大小也發(fā)生變化（不考慮電場變化時(shí)產(chǎn)生的影響），帶電微粒沿著對角線CA方向從A點(diǎn)離開．重力加速度為g，下面說法正確的是（）A.電場方向旋轉(zhuǎn)90°之后，電場方向水平向左B.電場改變之后的場強(qiáng)大小變?yōu)樵瓉淼?倍C.微粒進(jìn)入MN右側(cè)區(qū)域時(shí)的初速度為D.微粒在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)做勻速直線運(yùn)動8、如圖所示，一束離子從P點(diǎn)垂直射入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場相互垂直的區(qū)域里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運(yùn)動方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這些離子從Q點(diǎn)進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場中分裂為a、b、c三束。關(guān)于這三束離子下列說法正確的是（）A.a、b、c的速度大小一定相同B.a、b、c的電量一定不同C.a、b、c的比荷一定不同D.a、b、c的動能可能相同9、如圖所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以、的速度沿光滑導(dǎo)軌（電阻不計(jì)）勻速滑到位置，若，則在這兩次過程中（）A.回路電流B.外力的功率C.通過任一截面的電荷量D.產(chǎn)生的熱量10、如圖1，閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖2所示。規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向，線框中順時(shí)針電流的方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，水平向右為安培力的正方向。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流i與ad邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖像，下列選項(xiàng)正確的是（）A. B.C. D.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）為了測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材供選用：A.待測干電池一節(jié)B.直流電流表（量程0~0.6~3A，0.6A擋內(nèi)阻為0.1Ω，3A擋內(nèi)阻為0.02Ω）C.直流電壓表（量程0~3~15V，3V擋內(nèi)阻為5kΩ，15V擋內(nèi)阻為25kΩ）D.滑動變阻器（阻值范圍為0~15Ω，允許最大電流為1A）E.滑動變阻器（阻值范圍為0~1000Ω，允許最大電流為0.2A）F.開關(guān)G.導(dǎo)線若干（1）將如圖所示中的器材，進(jìn)行實(shí)物連線_______；（2）為盡可能減少實(shí)驗(yàn)的誤差，其中滑動變阻器選______（填代號）；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，畫出的U—I圖線如圖所示，從中可求出待測干電池的電動勢為E=_____V，內(nèi)電阻為r=______Ω12．（12分）甲圖是某同學(xué)測電源電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)電路，通過改變滑動變阻器，得到多組電表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：(1)電壓表讀數(shù)U與電源的電動勢E、電源的內(nèi)阻r、電流表讀數(shù)I、電阻R0之間的關(guān)系式U=______________________。(2)已知電路中電阻R0=2Ω，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用作圖法在坐標(biāo)系內(nèi)作出U-I圖線如圖乙所示，則電源的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω（均保留兩位有效數(shù)字）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(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.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L14．（16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(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．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??；（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15．（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(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、B【解析】由題，電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3V，則電池的電動勢E=3V，當(dāng)電源接上8Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，電路中電流為電源的內(nèi)阻故B正確2、B【解析】物體在做平拋運(yùn)動，在豎直方向有：，得，在水平方向，可知最大距離取決于物體的下落高度和初速度，B正確，ACD錯(cuò)誤，選B【點(diǎn)睛】平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，運(yùn)動的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間共同決定水平位移3、A【解析】AB．小球從A運(yùn)動到B的過程中，由于墻壁的阻擋，所以槽不會運(yùn)動，在該過程中，小球與半圓槽在水平方向受到墻壁的作用力，系統(tǒng)水平方向動量并不守恒，小球、半圓槽組成的系統(tǒng)動量也不守恒；從B運(yùn)動到C的過程中，在小球壓力作用下，半圓槽離開墻壁向右運(yùn)動，小球離開C點(diǎn)時(shí)，小球的水平速度與半圓槽的速度相同，但是此時(shí)小球也具有豎直向上的速度，所以小球離開C點(diǎn)以后，將做斜上拋運(yùn)動。小球離開C點(diǎn)以后，槽向右勻速運(yùn)動，因?yàn)槿^程中，整個(gè)系統(tǒng)在水平方向上獲得了水平向右的沖量，槽將與墻不會再次接觸，B錯(cuò)誤A正確；C．小球從A運(yùn)動到B的過程中，小球與半圓槽在水平方向動量不守恒。槽離開墻壁后，系統(tǒng)水平方向不受外力，小球與半圓槽在水平方向動量守恒，因此，小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量不守恒，C錯(cuò)誤；D．小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，小球有豎直向上的分加速度，存在超重現(xiàn)象，系統(tǒng)豎直方向的合外力不為零，因此，小球與半圓槽組成的系統(tǒng)動量不守恒，D錯(cuò)誤。故選A。4、C【解析】用輕小物體甲、乙靠近帶負(fù)電的輕小物體丙，丙被甲吸引，說明甲帶正電或不帶電；丙被乙推開，說明乙?guī)ж?fù)電．故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C5、D【解析】元電荷是指最小的電荷量，是表示跟電子或質(zhì)子所帶電量數(shù)值相等的電量，物體所帶的電量只能是元電荷的整數(shù)倍，元電荷不是電荷，不是指質(zhì)子或者是電子；A．與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．與分析相符，故D正確；故選D。6、A【解析】依據(jù)邏輯門電路的特點(diǎn)，只有當(dāng)兩個(gè)車門都關(guān)緊，即都輸入“1”時(shí)，數(shù)出信號才為“1”，汽車才能啟動，為與門邏輯電路，A正確二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】電場方向旋轉(zhuǎn)90°之后，帶電微粒必定做勻速直線運(yùn)動，否則若是變速直線運(yùn)動，速度變化，洛倫茲力變化，不可能做直線運(yùn)動．通過分析受力情況，對照直線運(yùn)動的條件，確定電場方向，并由平衡條件求場強(qiáng)的大?。陕鍌惼澚Υ笮?，來求初速度.【詳解】帶電微粒垂直于MN射入復(fù)合場區(qū)域后做勻速圓周運(yùn)動，電場力與重力平衡，由洛倫茲力提供向心力．微粒在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)必定做勻速直線運(yùn)動，否則若是變速直線運(yùn)動，速度變化，洛倫茲力變化，不可能做直線運(yùn)動．在ABCD區(qū)域內(nèi)，微粒受到豎直向下的重力、垂直于AC方向斜向上的洛倫茲力，由平衡條件知電場力方向水平向右，所以電場方向旋轉(zhuǎn)90°之后，電場方向水平向右，故A錯(cuò)誤，D正確；電場改變之前，有mg＝qE1．電場改變之后，如圖所示：由幾何關(guān)系可知，可得α＝53°，由平衡條件得qE2＝mgtanα＝mg，可得E2＝E1，故B錯(cuò)誤；微粒在進(jìn)入矩形ABCD區(qū)域內(nèi)之前做勻速圓周運(yùn)動的軌跡如圖，設(shè)軌跡半徑為r，則AC＝rtanα＝l，得r＝l，根據(jù)洛倫茲力提供向心力得，微粒在進(jìn)入矩形ABCD區(qū)域內(nèi)，由平衡條件得，聯(lián)立解得，即微粒進(jìn)入MN右側(cè)區(qū)域時(shí)的初速度為，故C正確．所以CD正確，AB錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題考查了帶電粒子在磁場和電場中的運(yùn)動，關(guān)鍵要正確分析微粒的受力情況．對于圓周運(yùn)動，要會確定半徑和圓心以及圓心角．本題涉及的過程較多，要正確地畫出軌跡圖，結(jié)合幾何關(guān)系即可解題8、ACD【解析】A．因?yàn)榱Ｗ舆M(jìn)入電場和磁場正交區(qū)域時(shí)，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，有得出能不偏轉(zhuǎn)的粒子速度應(yīng)滿足所以a、b、c的速度大小一定相同，A正確；BCD．粒子進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用，粒子做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，即所以圓周運(yùn)動的半徑由于粒子又分裂成幾束，也就是粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑不同，進(jìn)入第二個(gè)勻強(qiáng)磁場時(shí)，粒子具有相同大小的速度，由半徑公式可知，所以粒子能分裂成幾束的粒子的比值不同，則比荷一定不相同，而質(zhì)量可能相同，則動能也可能相同，B錯(cuò)誤，CD正確。故選ACD。9、AB【解析】根據(jù)電路判斷回路中產(chǎn)生的電流之比；根據(jù)判斷外力F的功率；根據(jù)判斷電荷量比值根據(jù)來判斷回路中產(chǎn)生的熱量之比；【詳解】A、金屬棒切割磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，感應(yīng)電流，若，所以兩次感應(yīng)電流之比也為，故A對；B、外力的功率就等于克服安培力的功率，所以，若，所以功率之比為1:4，故B對；C、通過任一截面的電荷量，由于兩次掃過的面積相等，所以兩次通過任一截面的電荷量也相等，故C錯(cuò)；D、產(chǎn)生的熱量，兩次棒掃過的面積相等，若，則，故D錯(cuò)；故選AB第II卷10、AC【解析】AB．由B-t圖像可知，0~1s時(shí)間內(nèi)，B的方向垂直紙面向外且增大，磁通量向外增大，由楞次定律可知，感應(yīng)磁場向里，根據(jù)安培定則，可知感應(yīng)電流是順時(shí)針的，為正值；1～2s磁場大小不變，通過線圈的磁通量不變，無感應(yīng)電流；2~3s，B的方向垂直紙面向外且減小，磁通量向外減小，由楞次定律可知，感應(yīng)磁場向外，根據(jù)安培定則，可知感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，為負(fù)值；3~4s內(nèi)，B的方向垂直紙面向里且增大，磁通量向里增大，由楞次定律可知，感應(yīng)磁場向外，根據(jù)安培定則，可知感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，為負(fù)值；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流由B-t圖像可知，在每一時(shí)間段內(nèi)是定值，故在各時(shí)間段內(nèi)I是定值，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由左手定則可知，在0~1s內(nèi)，ad受到的安培力方向?yàn)樗较蛴?，是正的?~2s無感應(yīng)電流，沒有安培力，2~4s時(shí)間內(nèi)，安培力方向?yàn)樗较蜃?，是?fù)的；ad邊受到的安培力為F=BIL因I、L不變，B均勻變化，則安培力F均勻變化，不是定值，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。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、①.②.D③.1.5④.0.9【解析】（1）[1]因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻已知，故測定電源電動勢和內(nèi)電阻的電路圖如圖所示，對照電路圖連線如下（2）[2]滑動變阻器E電阻值較大，操作不方便，同時(shí)額定電流太小，故滑動變阻器應(yīng)選D；（3）[3][4]把電源與電流表看成一個(gè)等效電源，則圖像的縱軸截距表示電源的電動勢，故有圖像的斜率絕對值表示電源的內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的和，故有解得內(nèi)電阻為12、(1).(2).1.5(3).1.0【解析】(1)[1]由于電阻接在電源附近，在干路上，根據(jù)閉合電路歐姆定律和電路結(jié)構(gòu)可得：(2)[2]由圖