陜西省西藏民族學院附屬中學2023年物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題含解析

陜西省西藏民族學院附屬中學2023年物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。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，兩固定在絕緣水平面上的同心金屬圓環(huán)P、Q水平放置，圓環(huán)P中通有如圖所示的電流，以圖示方向為電流正方向，下列說法正確的是（）A.時刻，兩圓環(huán)間無作用力B.時刻，圓環(huán)Q中感應電流為零C.~時間內，圓環(huán)Q中感應電流始終沿逆時針方向D.~T時間內，圓環(huán)Q有擴張的趨勢2、一帶電粒子在如圖所示的點電荷形成的電場中，在電場力作用下沿虛線所示軌跡從A點運動到B點，電荷的加速度、動能、電勢能的變化情況是A.加速度增大，動能、電勢能都增加B.加速度增大，動能增加，電勢能減少C.加速度減小，動能、電勢能都減少D.加速度增大，動能減少，電勢能增加3、如圖所示，空間中有一足夠大的區(qū)域內分布著勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，某時刻一帶正電粒子沿紙面向右運動，若不計粒子所受重力，帶電粒子在勻強磁場中的運動是A.勻速直線運動 B.勻變速曲線運動C.順時針轉向的圓周運動 D.逆時針轉向的圓周運動4、如圖所示，xOy坐標系第一象限有垂直紙面向外的勻強磁場，第三象限有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小均為B，第二、四象限內沒有磁場．一個圍成四分之一圓弧形的導體環(huán)Oab，其圓心在原點O，開始時導體環(huán)在第四象限，從t＝0時刻起繞O點在xOy坐標平面內逆時針勻速轉動．若以逆時針方向的電流為正，下列表示環(huán)內感應電流i隨時間t變化的圖象中，正確的是()A. B.C. D.5、將3A的直流電通過電阻R時，ts內產生的熱量為Q．現(xiàn)讓正弦交流電通過電阻R，若2ts內產生的熱量為Q，則該交流電流的有效值和最大值分別為（）A.，3A B.3A，C.， D.，6A6、圖是質譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1、A2．平板S下方有強度為B0的勻強磁場．下列表述正確的是A.該帶電粒子帶負電B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大二、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，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度ω勻速轉動，從圖示位置開計時（）A.當轉過60°時，感應電流的瞬時值為B.當轉過60°時，感應電流的瞬時值為C.在轉過60°過程中，感應電動勢的平均值為D.當轉過90°過程中，感應電流的有效值為8、如圖所示的電路中，各個電鍵均閉合，且k2接a，此時電容器C中的帶電微粒恰好靜止，現(xiàn)要使微粒向下運動，則應該（）A.將k1斷開 B.將k2擲在bC.將k2擲在c D.將k3斷開9、如圖所示，平行金屬板中帶電質點原來處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，的阻值和電源內阻相等，當滑動變阻器的滑片向端移動時，則（）A.消耗的功率逐漸減小B.電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大C.電源的輸出功率逐漸增大D.質點將向上運動10、如圖所示，一個質量m＝0.1g，電荷量q＝4×10－4C帶正電的小環(huán)，套在足夠長的絕緣直棒上，可以沿棒上下滑動．將棒置于正交的勻強電場和勻強磁場內，E＝10N/C，B＝0.5T．小環(huán)與棒之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2．取g＝10m/s2，小環(huán)電荷量不變．小環(huán)從靜止沿棒豎直下落，則()A.小環(huán)的加速度一直減小 B.小環(huán)的機械能一直減小C.小環(huán)的最大加速度為2m/s2 D.小環(huán)的最大速度為4m/s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）某同學通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值(1)現(xiàn)有電源(4V，內阻可不計)、滑動變阻器(0～50Ω，額定電流2A)、開關和導線若干，以及下列電表：A．電流表(0～3A，內阻約0.025Ω)B．電流表(0～0.6A，內阻約0.125Ω)C．電壓表(0～3V，內阻約3kΩ)D．電壓表(0～15V，內阻約15kΩ)為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用______，電壓表應選用______(選填器材前的字母)(2)接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U．某次電表示數(shù)如圖所示，可得該電阻的測量值Rx＝______Ω．(保留2位有效數(shù)字)(3)若在本次實驗中選用甲電路，產生誤差的主要原因是________；若在本次實驗中選用乙電路，產生誤差的主要原因是______．(選填選項前的字母)A．電流表測量值小于流經Rx的電流值B．電流表測量值大于流經Rx的電流值C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值12．（12分）某同學利用如圖所示的電路可以測量多個物理量．實驗室提供的器材有：兩個相同待測電源內阻，電阻箱最大阻值為，電阻箱最大阻值為，電壓表內阻約為，電流表內阻約為，靈敏電流計G，兩個開關、主要實驗步驟如下：按圖連接好電路，調節(jié)電阻箱和至最大，閉合開關和，再反復調節(jié)和，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V、電阻箱、電阻箱的示數(shù)分別為、、、；反復調節(jié)電阻箱和與中的電阻值不同，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為、回答下列問題：（1）電流計G示數(shù)為0時，電路中A和B兩點的電勢和的關系為______；（2）電壓表的內阻為______，電流表的內阻為______；（3）電源電動勢E為______，內阻r為______。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）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

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、A【解析】A．時刻圓環(huán)P中的電流最大，但變化率為零，則穿過Q的磁場的磁通量最大，但變化率為零，由法拉第電磁感應定律可知Q中無感應電流，則P與Q間無相互作用力，故A正確；B．時刻雖然P中的電流為零，但是電流的變化率最大(圖像的斜率)，故在Q中產生了最大的感應電流，故B錯誤；C．~時間內的原電流為順時針減小，由安培定則可知Q中的磁場方向向下，由楞次定律可知Q中的感應電流為順時針，~時間內的原電流為逆時針增大，由安培定則可知Q中的磁場方向向上，由楞次定律可知Q中的感應電流為順時針，故C錯誤；D．~T時間內原電流為逆時針減小，由安培定則可知Q中的磁場方向向上，由楞次定律可知Q中的感應電流為逆時針，兩線圈的電流同為逆時針，兩者有相互吸引的安培力，則Q有收縮的趨勢，故D錯誤。故選A。2、B【解析】根據(jù)電荷所受電場力的大小，根據(jù)牛頓第二定律比較加速度的大小，根據(jù)動能定理比較動能的大小，根據(jù)電場力做功，判斷電勢能的變化.【詳解】電荷在A點電場線比B點疏，所以A點的電場力小于B點的電場力，則A點的加速度小于B點的加速度．從A到B，電場力做正功，根據(jù)動能定理，動能增加．電場力做正功，電勢能減?。蔅正確，ACD錯誤．故選B3、D【解析】帶電粒子在磁場中的受力可以根據(jù)左手定則來判斷，即四指指向正電荷運動的方向，磁場垂直手心過，拇指所指的方向即為洛倫茲力的方向【詳解】帶電粒子帶正電，根據(jù)左手定則可知受洛倫茲力的方向為向上，且洛倫茲力不做功，所以粒子應該做逆時針的勻速圓周運動，故D正確；ABC錯誤；【點睛】洛倫茲力的方向與速度方向垂直,只改變速度的方向,不改變速度的大小.勻變速運動是指的加速度不變的運動,當合力方向與速度方向不在一條直線上物體將做曲線運動.4、D【解析】在內，向外的磁通量增加，則感應電流磁場向里，根據(jù)右手定則判斷可知，線框中感應電流的方向為順時針方向，為負值．oa中產生的感應電動勢均為感應電流大小為；內，向外的磁通量減少，則感應電流磁場向外，根據(jù)右手定則判斷可知，線框中感應電流的方向為逆時針方向，為正值．ob中產生的感應電動勢均為感應電流大小為；向里的磁通量增加，則感應電流磁場向外，根據(jù)右手定則判斷可知，線框中感應電流的方向為逆時針方向，為正值．oa中產生的感應電動勢均為感應電流大小為；內，向里的磁通量減少，則感應電流磁場向里，根據(jù)右手定則判斷可知，線框中感應電流的方向為順時針方向，為負值．ob中產生的感應電動勢均為感應電流大小為.所以D正確5、A【解析】根據(jù)3A的直流電通過電阻R時，t時間內產生的熱量為Q可知：Q=I12Rt①當讓一交流電通過電阻R，若2t時間內產生的熱量為Q，則有：Q=I有2R?2t②聯(lián)立①②，代入數(shù)據(jù)解得:,則最大值：.故A正確，B、C、D錯誤.故選A.6、D【解析】A．粒子垂直磁場向下進入磁場，根據(jù)左手定則可以知道粒子帶正電，所以A錯誤.B．粒子帶正電，則受電場力向右，由左手定則可判斷磁場方向垂直直面向外，故B錯誤.C．由：得：此時離子受力平衡，可沿直線穿過選擇器，所以C錯誤.D．由：知R越小比荷越大，故D正確.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、ACD【解析】AB．因為線圈從中性面開始計時，所以感應電動勢的瞬時值表達式為轉過角時，感應電動勢的瞬時值感應電流的瞬時值為故A正確，B錯誤C．轉過的時間磁通量變化量為則感應電動勢的平均值為故C正確；D．感應電流的最大值為感應電流有效值故D正確。故選ACD。8、AC【解析】A．斷開k1，電容器與電源斷開，電容器放電，電壓減小，粒子向下運動，故A正確；B．將k2擲在b時，電容器之間與電源連接，電容器兩端電壓變大，粒子受向上的電場力變大，則粒子向上運動，故B錯誤；C．將k2擲在c時，電容器被短路，電容器放電，電壓減小，粒子向下運動，故C正確；D．斷開k3，電容器被斷開，不會產生充放電現(xiàn)象，故粒子受力不變，油滴不會運動，故D錯誤；故選AC。9、AC【解析】當滑動變阻器的滑片向端移動時，其接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小．根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知干路電流增大．電容器極板間電壓等于兩端的電壓，減小，并聯(lián)部分的總電阻減小，則兩端的電壓減小，消耗的功率逐漸減小，電容器極板間場強減小，質點所受的電場力減小，所以質點將向下運動，正確，D錯誤．流過電流表的電流，增大，減小，則增大，所以電流表讀數(shù)增大．兩端的電壓，減小，增大，則減小，所以電壓表讀數(shù)減小，B錯誤．由于的阻值和電源內阻相等，則外電路總電阻大于電源的內阻，當外電阻減小時，電源的輸出功率逐漸增大，C正確10、BC【解析】對小環(huán)進行受力分析，再根據(jù)各力的變化，可以找出合力及加速度的變化；即可以找出小環(huán)最大速度及最大加速度的狀態(tài)【詳解】小環(huán)靜止時只受電場力、重力及摩擦力，電場力水平向右，摩擦力豎直向上；開始時，小環(huán)的加速度應為，小環(huán)速度將增大，產生洛侖茲力，由左手定則可知，洛侖茲力向右，故水平方向合力將逐漸變大，摩擦力變大，故加速度減??；當摩擦力等于重力時，加速度為零，此時速度最大，則mg=μ(qvB+qE)，解得v=5m/s，以后圓環(huán)將以5m/s的最大速度做勻速運動，開始時的加速度最大，最大值為2m/s2，則C正確，AD錯誤；小環(huán)下落過程中，摩擦力一直做功，機械能減小，選項B正確；故選BC.【點睛】本題要注意分析帶電小環(huán)的運動過程，屬于牛頓第二定律的動態(tài)應用與電磁場結合的題目，此類問題要求能準確找出物體的運動過程，并能分析各力的變化，對學生要求較高．同時注意因速度的變化，導致洛倫茲力變化，從而使合力發(fā)生變化，最終導致加速度發(fā)生變化三、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.B,②.C③.5.2④.B⑤.D【解析】解：（1）因電源的電壓為4V，因此電壓表選擇3V量程；由于阻值約為5Ω的電阻Rx的，根據(jù)歐姆定律可知，電流的最大值為0.8A，從精確角來說，所以電流表選擇0.6A的量程。（2）電壓表的讀數(shù)為U=2.60V；電流表的讀數(shù)為I=0.50A；電阻阻值：（3）甲圖采用的是電流表外接法，實際上電壓表并不是理想電表，所以電壓表也有電流通過，電流表測量的電流是流經Rx和電壓表的電流之和，所以產生誤差的主要原因是電流表測量值大于流經Rx的電流值，導致測量的電阻Rx比實際偏小，選B；乙圖采用是電流表內接法，實際上電流表并不是理想電表，所以電流表兩端也有電壓，電壓表測量的電壓是Rx和電流表兩端的電壓之和，所以產生誤差的主要原因是電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值，導致測量的電阻Rx比實際偏大，選D；12、①.φA=φB②.③.④.⑤.【解析】（1）[1]．電流計G的示數(shù)為0時，由歐姆定律知，G的電壓為零，說明A、B兩點的電勢相等，即φA=φB（2）[2][3]．由于電流計G的示數(shù)為0，所以電流表的示數(shù)等于電壓表的電流與電阻R1的電流之和．則