2023-2024學(xué)年江蘇省南京市江寧區(qū)高級中學(xué)物理高二上期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年江蘇省南京市江寧區(qū)高級中學(xué)物理高二上期末考試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(nèi)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(zhǔn)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、一含有理想變壓器的電路如圖所示，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別是4Ω、2Ω和3Ω，U為有效值恒定的正弦交流電源．當(dāng)開關(guān)S斷開時，理想電流表的示數(shù)為I，當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為()A.I B.IC.I D.2I2、如圖所示，在MNQP中有一垂直紙面向里的勻強磁場．質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點沿垂直于PQ的方向射入磁場，圖中實線是它們的軌跡．已知O是PQ的中點，不計粒子重力．下列說法中正確的是A.射入磁場時粒子a速率最小B.粒子a帶負(fù)電，粒子b、c帶正電C.射出磁場時粒子b的動能最小D.粒子b在磁場中運動的時間最短3、如圖所示電路中，三個相同的燈泡額定功率是40W，在不損壞燈泡的情況下，這三個燈泡消耗的總功率最大不應(yīng)超過()A.40W B.60WC.80W D.120W4、距水平地面一定高度處由靜止開始下落的雨滴，著地前遇到水平方向吹來的風(fēng)，則A.雨滴做平拋運動B.風(fēng)速越大，雨滴下落時間越長C.風(fēng)速越大，雨滴下落時間越短D.雨滴著地時間與水平風(fēng)速無關(guān)5、在絕緣光滑的水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定正電荷QA、QB，兩電荷的位置坐標(biāo)如圖甲所示．圖乙是AB連線之間的電勢φ與位置x之間的關(guān)系圖象，圖中x=L點為圖線的最低點，若在x=2L的C點由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球（可視為質(zhì)點），下列有關(guān)說法正確的是（）A.固定在A、B處電荷的電量之比為QA:QB=8:1B.小球一定可以到達x=-2L點處C.小球?qū)⒁詘=L點為中心做完全對稱的往復(fù)運動D.小球在x=L處的速度最大6、下列說法中不正確的是()A.相互接觸并有相對運動的兩物體間必有摩擦力B.兩物體間有摩擦力，則其間必有彈力C.兩物體間有彈力，則其間不一定有摩擦力D.兩物體間無彈力，則其間必?zé)o摩擦力二、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、兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌按如圖所示放置，它們各有一部分在同一水平面內(nèi)，另一部分垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中.當(dāng)ab棒在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運動時，cd棒也正好以速度v2向下勻速運動.重力加速度為g.下列說法中正確的是（）A.ab棒所受拉力F的大小為B.cd棒所受摩擦力為零C.回路中的電流為D.μ與v1大小的關(guān)系為8、如圖所示，甲、乙兩個帶等量異種電荷而質(zhì)量不同的帶電粒子，以相同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場邊界MN，進入方向垂直紙面向外的勻強磁場，在磁場中做勻速圓周運動，并垂直磁場邊界MN射出磁場，運動軌跡如圖中虛線所示。不計粒子所受重力、空氣阻力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）A.甲帶正電荷，乙?guī)ж?fù)電荷B.甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量C.洛倫茲力對甲做正功D.甲在磁場中運動的時間等于乙在磁場中運動的時間9、如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，下列結(jié)論正確的是（）A.電源的電動勢為6.0V B.電源的內(nèi)阻為12ΩC.電源的短路電流為0.6A D.電流為0.2A時的外電路的電阻是28Ω10、木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上。在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示。當(dāng)撤去外力后，下列說法正確的是（）A.a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒B.a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒C.a離開墻后，a、b組成的系統(tǒng)動量不守恒D.a離開墻后，a、b組成的系統(tǒng)動量守恒三、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)用圖1所示電路，測繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象．除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：電流表：A1（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）；A2（量程06A，內(nèi)阻約0.3Ω）；電壓表：V1（量程5V，內(nèi)阻約5kΩ）；V2（量程15V，內(nèi)阻約15Ω）；電源：E1（電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.2Ω）；E2（電動勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）滑動變阻器：R1（最大阻值約為100Ω），R2（最大阻值約為10Ω），電鍵S，導(dǎo)線若干（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實驗中應(yīng)選用電流表_____，電壓表_____，滑動變阻器_____，電源_____．（填器材的符號）（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R﹣U的圖象如圖2所示．由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為_____；當(dāng)所加電壓為3.00V時，燈絲電阻為_____，燈泡實際消耗的電功率為_____（3）根據(jù)R﹣U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系．符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的_____12．（12分）把一個面積為5.0×10-2m2的單匝矩形線圈放在磁感應(yīng)強度為2.0×10-2T的勻強磁場中，當(dāng)線圈平面與磁場方向垂直時，穿過線圈的磁通量是________Wb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(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?。唬?）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(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）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

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、D【解析】變壓器輸入電壓為U與電阻R1兩端電壓的差值；再根據(jù)電流之比等于匝數(shù)的反比可求得輸出電流；根據(jù)電壓之比等于匝數(shù)之比對兩種情況列式，聯(lián)立可求得U與I的關(guān)系；則可求得電流表的示數(shù)【詳解】根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，得副線圈電流I2＝2I;副線圈兩端的電壓；根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得原線圈兩端的電壓為U1=2U2＝20I；電阻R1兩端的電壓IR1＝4I；在原線圈回路中U＝4I+U1＝24I；S閉合時，電流表示數(shù)為I′，副線圈中電流2I′；副線圈兩端的電壓；原線圈兩端的電壓U1′＝8I′；電阻R1兩端的電壓I′?R1=4I′；在原線圈回路U=4I′+8I′=24I；解得：I′=2I，故D正確，ABC錯誤；故選D【點睛】本題考查理想變壓器原理及應(yīng)用，要注意明確電路結(jié)構(gòu)，知道開關(guān)通斷時電路的連接方式；同時注意明確輸入電壓與總電壓之間的關(guān)系2、D【解析】A．粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛侖茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由圖可知，射入磁場時粒子c的半徑最小，則速率最小，故A錯誤；B．由圖可知，a向左偏，bc向右偏，根據(jù)左手定則知粒子a帶正電，粒子b、c帶負(fù)電，故B錯誤；C．粒子的動能由于：q、B、m都相同，因此r越大，粒子動能越大，由圖示可知，b的軌道半徑r最大，則b粒子動能最大；c的半徑最小，則動能最小，故C錯誤；D．粒子在磁場中做圓周運動的周期相同，粒子在磁場中的運動時間由于m、q、B都相同，粒子c轉(zhuǎn)過的圓心角θ最大，則在磁場中c的運動時間最大，粒子b轉(zhuǎn)過的圓心角θ最小，則在磁場中b的運動時間最小，故D正確3、B【解析】由電路圖可知，則L3消耗的功率最大，當(dāng)L3消耗的功率是40W時，根據(jù)可知，L1、L2各消耗功率10W，則電路消耗的總功率為60W，故選B4、D【解析】A項：由平拋運動定義可知：物體以一定的初速度沿水平方向拋出,如果物體僅受重力作用,這樣的運動叫做平拋運動,而題意中水平無初速度,且不是僅受重力作用,故A錯誤；B、C、D項：不管風(fēng)速多大,下落時間只跟高度有關(guān)，故B、C錯誤，D正確5、D【解析】據(jù)φ-x圖象切線的斜率等于場強E，則知x=L處場強為零，根據(jù)點電荷場強則有：，解得QA：QB=4：1，故A錯誤．根據(jù)動能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能運動到電勢與出發(fā)點相同的位置，由圖知向左最遠能到達x=-L點處，然后小球向右運動，小球?qū)⒁詘=0.5L點為中心作往復(fù)運動，故BC錯誤．因x=L處場強為零，所以小球在C處受到的場強向左，向左加速運動，到x=L處加速度為0，從x=L再向左運動時，電場力向右，做減速運動，所以小球在x=L處的速度最大，故D正確．故選D【點睛】解決本題首先要理解φ-x圖象切線的意義，知道電場力做功和路徑無關(guān)，只和初末兩點的電勢差有關(guān)，掌握電場力做功的公式W=qU和電荷場強公式，靈活運用電場的疊加原理6、A【解析】A、相互接觸并有相對運動的兩物體間若光滑,則沒有摩擦力.故A錯誤.B、彈力產(chǎn)生的條件:相互接觸擠壓;摩擦力產(chǎn)生的條件:接觸面粗糙;相互接觸擠壓;有相對運動或相對運動趨勢.可見,有摩擦力,必有彈力;有彈力,不一定有摩擦力,故BC正確.D、接觸的物體間有彈力是產(chǎn)生摩擦力的條件之一.所以D正確.本題選不正確的,所以A是不正確的二、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、AD【解析】AC.ab棒切割磁感線時產(chǎn)生沿abdca方向，大小為E=BLv1的感應(yīng)電動勢，則感應(yīng)電流大小為，對ab棒勻速運動時：解得，選項A正確，C錯誤；BD.cd棒向下勻速運動時，在豎直方向受到的摩擦力和重力相平衡，有f=μBIL=mg，聯(lián)立以上各式解得，，故D正確，B錯誤.8、AB【解析】A．在P點，速度向下，磁場向外，甲受向左的洛倫茲力，根據(jù)左手定則，甲帶正電荷；同理，在P點，乙受向右的洛倫茲力，速度向下，磁場向外，根據(jù)左手定則，乙?guī)ж?fù)電荷，故A正確；B．粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律，有所以由于q、v、B均相同，甲的軌道半徑大，說明甲的質(zhì)量大，故B正確C．根據(jù)左手定則，洛倫茲力與速度垂直，故洛倫茲力永不做功，故C錯誤；D．周期由于所以由于q、B均相同，m不同，故時間不相等，故D錯誤故選AB。9、AD【解析】A．根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得由圖可知直線與y軸截距電源電動勢，即，故A正確；B．圖像中縱軸的起點不是原點，電源內(nèi)阻為直線斜率的絕對值，即故B錯誤；C．電源短路時外電阻為零，因此短路電流故C錯誤；D．當(dāng)時，外電阻的阻值代入數(shù)據(jù)解得可解得，故D正確。故選AD。10、AD【解析】AB．以a、b及彈簧組成系統(tǒng)為研究對象，撤去外力后，b向右運動，在a尚未離開墻壁前，系統(tǒng)所受合外力不為零，因此該過程系統(tǒng)動量不守恒，B錯誤A正確；CD．當(dāng)a離開墻壁后，系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)動量守恒，C錯誤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.A2②.V1③.R2④.E2⑤.1.5⑥.11.5⑦.0.78⑧.A【解析】（1）[1][2][3][4]因小燈泡額定電流為0.3A，額定電壓為3.8V，故電流表應(yīng)選A2，電壓表應(yīng)選V1，又因測伏安特性曲線要求電壓與電流調(diào)節(jié)范圍大，故變阻器需用分壓式接法，應(yīng)選阻值小的變阻器，故變阻器應(yīng)選R2，顯然電源應(yīng)選E2（2）[5]由R﹣U圖象知U＝0時R為1.5Ω；[6][7]U＝3V時R為11.5Ω；由得P＝0.78W（3）[8]由知，U＝0時P＝0，P隨U的增大而增大，故A正確，BCD錯誤12、10-3【解析】[1]當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動至與磁場方向垂直時，穿過線圈平面的磁通量變大Φ=BS=2.0×10-2T×5.0×10-2m2=1.0×10-3Wb【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握磁通量的公式，知道當(dāng)線圈平面與磁場