江蘇鎮(zhèn)江市2023-2024學年物理高二上期末聯考試題含解析

江蘇鎮(zhèn)江市2023-2024學年物理高二上期末聯考試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，半徑為R的圓形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，一帶正電粒子以速度v0從A點沿直徑AC方向射入磁場，從D點離開磁場，半徑OD與OC成60°角，不計粒子重力，則帶電粒子的比荷為()A.BC.D.2、如圖所示的電路，水平放置的平行板電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止狀態(tài)，現將滑動變阻器的滑片P向左移動，則（）A.電容器的電容將減小B.電容器電荷量將減少C.電容器中的電場強度將增大D.液滴將向上運動3、一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生交流電的圖象如圖所示，由圖可知()A.0.01s時刻線圈處于中性面位置B.0.01s時刻穿過線圈的磁通量為零C.該交流電流的有效值為2AD.該交流電流的頻率為50Hz4、如圖所示，直線A為電源的U—I圖線，直線B為電阻R的U—I圖線，用該電源和電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和電路的總功率分別是（）A.4W，8W B.2W，4WC.4W，6W D.2W，3W5、如圖所示，虛線為勻強電場的等勢線，一個帶電小球以一定的速度射入該勻強電場后，運動軌跡如圖所示，已知小球受到的重力不能忽略，則下列有關說法中正確的是()A.小球在b點的動能一定大于小球在a點的動能B.若小球從a點向b點運動，則動能和電勢能的和一定增加C.若小球從b點向a點運動，則重力勢能和電勢能的和一定減小D.根據圖中信息不能確定小球在a、b兩點的電勢能大小6、下列關于電場線和磁感線的說法中，正確的是A.電場線和磁感線都是電場或磁場中實際存在的線B.磁場中兩條磁感線一定不相交，但在復雜電場中的電場線是可以相交的C.靜電場的電場線不閉合，而磁感線是閉合的D.通電導線放入磁場中一定會受到磁場力作用二、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、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示．這臺加速器由兩個銅質D形盒D1、D2構成，其間留有空隙，下列說法正確的是A.回旋加速器交流電的周期等于帶電粒子圓周運動周期的一半B.利用回旋加速器加速帶電粒子，要提高加速粒子的最終能量，應盡可能增大磁感應強度B和D形盒的半徑RC.回旋加速器的加速電壓越大，帶電粒子獲得的最大動能越大D粒子每次經過D型盒狹縫時，電場力對粒子做功一樣多8、如圖甲所示，正六邊形導線框abcdef放在勻強磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示．t＝0時刻，磁感應強度B的方向垂直紙面向里，設產生的感應電流以順時針方向為正、豎直邊cd所受安培力的方向以水平向左為正．則下面關于感應電流i和cd邊所受安培力F隨時間t變化的圖象正確的是()A. B.C. D.9、如圖所示，AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半徑為r的豎直圓上，在C點有一固定點電荷，電荷量為＋Q，現從A點將一質量為m，電荷量為+q的點電荷由靜止釋放，該電荷沿光滑絕緣軌道ADB運動到D點時速度為（g為重力加速度），規(guī)定電場中B點的電勢為零，則在＋Q形成的電場中A.A點電勢等于O點電勢B.D點電勢－C.O點電場強度大小是B點的2倍D.點電荷q在D點具有的電勢能為－10、帶電粒子（不計重力）在勻強電場或勻強磁場中，可能存在的狀態(tài)是：A.在勻強電場中做勻加速直線運動； B.在勻強磁場中做勻加速直線運動；C.在勻強電場中保持靜止； D.在勻強磁場中保持靜止三、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）某實驗小組要通過實驗盡可能精確的測量一根細長且均勻的空心金屬管線的內徑d，該金屬管長約0.5m，電阻約為6Ω，已知這種金屬的電阻率為ρ。(1)用螺旋測微器測量金屬管線外徑D時刻度的位置如圖a所示，從圖中讀出外徑為________mm，應用________（選填“游標卡尺”或“毫米刻度尺”）測金屬管線的長度L；(2)測量金屬管線的電阻R，為此取來兩節(jié)內阻不計的干電池、開關和若干導線及下列器材：A.電壓表0~3V，內阻約10kΩB.電壓表0~15V，內阻約50kΩC.電流表0~0.6A，內阻約0.05ΩD.電流表0~3A，內阻約0.01ΩE.滑動變阻器，0~10ΩF.滑動變阻器，0~1000Ω要求較準確地測出其阻值，電壓表應選_____，電流表應選________；滑動變阻器選______（填序號）(3)實驗中實物接線如圖b所示，請指出接線中的兩處明顯錯誤：錯誤1：___________________錯誤2：___________________(4)更正電路后測得電壓表示數為U，電流表示數為I，請用已知的物理常數和應直接測量的物理量（均用符號表示），推導出計算金屬管線內徑的表達式d=______________；12．（12分）一根導線長0.2m，通以3A的電流，在磁場中某處受到的最大的磁場力是，則該處的磁感應強度B的大小是____T，如果該導線的長度和電流都減小一半，則該處的B的大小是______T。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，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，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）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

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】設粒子做勻速圓周運動的半徑為r，如圖所示，，所以r=R；粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓運動定律得：，解得，故選C.【點睛】帶電粒子在勻強磁場中勻速圓周運動問題，關鍵是畫出粒子圓周的軌跡，找圓心和半徑，往往用數學知識求半徑2、B【解析】A．電容器的電容是由電容器本身決定的，與外部因素無關，選項A錯誤；B．將滑動變阻器的滑片P向左移動，電路總電阻變大，總電流減小，則R2兩端的電壓減小，電容量兩端電壓減小，根據Q=CU可知，電容器的電荷量將減少，選項B正確；C．電容量兩端電壓減小，根據可知，電容器中的電場強度將減小，選項C錯誤；D．電容器中的電場強度將減小，則液滴受到的向上的電場力減小，則液滴將向下運動，選項D錯誤。故選B。3、B【解析】0.01s時刻感應電流最大，磁通量為零，位置與中性面垂直，A錯；B對；峰值為6.28A，有效值為6.28A/1.414=4.45A，C錯；周期為0.04s,頻率為1/T=25Hz，D錯；4、C【解析】圖像的交點即為工作點，所以輸出功率為電源的總功率為故選C。5、A【解析】由運動軌跡可知合力方向，從而可知電場力向上，由做功與能量的轉化關系可分析各選項【詳解】由運動軌跡可知合力方向指向軌跡的凹向，從而可知電場力向上，若電荷從a運動到b，則合力做正功，動能增加，即小球在b點的動能一定大于小球在a點的動能，故A正確；從a到b，重力勢能增大，則動能和電勢能的和應該減小，故B錯誤；因只有重力和電場力做功，若小球從b點向a點運動，合力做負功，則動能減小，則電勢能和重力勢能之和增大，故C錯誤；若由a到b，電場力做正功，則電勢能減小，故D錯誤．故選A【點睛】應熟記做曲線運動的物體所受的合力方向的特點是：做曲線運動的物體所受的合力方向大致指向曲線的凹側6、C【解析】考查電場線和磁感線的特點。【詳解】A．電場線和磁感線是為了形象地描述電場和磁場而假想出來的線，A錯誤；B．電場線不相交不相切，B錯誤；C．靜電場的電場線不閉合，磁感線是閉合的，C正確；D．當通電導線與磁感線平行時，不受安培力作用，D錯誤。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】回旋加速器靠電場加速和磁場偏轉來加速粒子，根據洛倫茲力提供向心力，判斷粒子的最大速度與什么因素有關．加速粒子時，交變電場的周期與粒子在磁場中運動的周期相等【詳解】加速粒子時，交變電場的周期必須與粒子在磁場中運動的周期相等，這樣才能使得每次經過D型盒的狹縫中時都能被電場加速，選項A錯誤；當粒子運轉半徑等于D型盒的半徑時粒子速度最大，即，則，則要提高加速粒子的最終能量，應盡可能增大磁感應強度B和D形盒的半徑R，帶電粒子獲得的最大動能與加速電壓無關，選項B正確，C錯誤；粒子每次經過D型盒狹縫時，電場力對粒子做功均為qU，選項D正確；故選BD.【點睛】解決本題的關鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，以及知道最大速度與什么因素有關8、AC【解析】分析：根據法拉第電磁感應定律求出各段時間內的感應電動勢和感應電流的大小，根據楞次定律判斷出感應電流的方向，通過安培力大小公式求出安培力的大小以及通過左手定則判斷安培力的方向解答：解：A、0～2s內，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，根據楞次定律，感應電流的方向為順時針方向，為正值．根據法拉第電磁感應定律，E==B0S為定值，則感應電流為定值，I1=．在2～3s內，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據楞次定律，感應電流方向為順時針方向，為正值，大小與0～2s內相同．在3～4s內，磁感應強度垂直紙面向外，且逐漸減小，根據楞次定律，感應電流方向為逆時針方向，為負值，大小與0～2s內相同．在4～6s內，磁感應強度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，根據楞次定律，感應電流方向為逆時針方向，為負值，大小與0～2s內相同．故A正確，B錯誤C、在0～2s內，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據FA=BIL，則安培力逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負值．0時刻安培力大小為F=2B0I0L．在2s～3s內，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據FA=BIL，則安培力逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，為正值，3s末安培力大小為B0I0L．在2～3s內，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向右，為負值，第4s初的安培力大小為B0I0L．在4～6s內，磁感應強度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L．故C正確，D錯誤故選AC9、CD【解析】正電荷電場中距離越近電勢越高；根據動能定理，求解+q在D點具有的電勢能，根據點電荷電場強度公式即可判斷OB兩點的場強關系【詳解】因OC距離小于OA可知在正電荷形成的電場中A點電勢低于O點電勢，選項A錯誤；電荷從A到D運動，根據動能定理，則有：mgr+W電=mv2-0，解得：W電=mgr；規(guī)定電場中B點的電勢為零，AB兩點對稱，則A點的電勢也為零，因由A到D點電場力做正功，則電勢能減小，因此D點的電勢能為EPD=-mgr；根據公式，故B錯誤，D正確；根據點電荷電場強度公式，，電場強度的大小與間距的平方成反比，則有O點電場強度大小是B點的2倍，故C正確；故選CD【點睛】考查電勢高低判定方法，掌握動能定理的應用，注意力做功的正負，理解電勢與電勢能的關系式，注意電荷的電量正負10、AD【解析】當粒子從靜止開始運動或者初速度方向與電場力同向時，在勻強電場中做勻加速直線運動，選項A正確；粒子在勻強磁場中受洛倫茲力的方向與速度方向垂直，不可能做勻加速直線運動，選項B錯誤；帶電粒子在勻強電場中肯定受電場力作用，不可能保持靜止，選項C錯誤；粒子若在勻強磁場中速度為零，則受磁場力為零，可保持靜止，選項D正確；故選AD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、①.5.200②.毫米刻度尺③.A④.C⑤.E⑥.導線連接在滑動變阻器的滑片上⑦.采用了電流表內接法⑧.【解析】(1)[1]根據螺旋測微器的讀數規(guī)則讀數為[2]為了提高精確度，因此應用毫米刻度尺測金屬管線的長度L；(2)[3]兩節(jié)新的干電池電動勢為3V，因此電壓表選擇3V的量程，即選A；[4]因為電量中最大電流大約為為了測量的精確,電流表應選擇C；[5]滑動變阻器采用限流式接法，因為待測電阻較小，所以滑動變阻器選擇E；(3)[6][7]因為待測電阻的平方小于電壓表與電流表內阻的乘積，屬于小電阻，所以電流表應該采用外接法，而圖中采用了電流表內接法；連接滑動變阻器的滑片接頭錯誤，導線連接在滑動變阻器的滑片上，應該在接線柱上。(4)[8]根據歐姆定律得又根據電阻定律有則又因為計算得出12、①.0.1②.0.1