杭州高級(jí)中學(xué)2023年物理高二上期末考試試題含解析

杭州高級(jí)中學(xué)2023年物理高二上期末考試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿(mǎn)、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、如圖所示，兩根長(zhǎng)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(diǎn)，連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)．導(dǎo)線通有大小相等、方向相反的電流I。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，式中k是常數(shù)，I是導(dǎo)線中的電流，r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。一帶負(fù)電的小球（圖中未畫(huà)出）以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。關(guān)于上述過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)B.小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)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(diǎn)為軸在導(dǎo)軌ab上以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)B.如圖乙所示，導(dǎo)體框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)C.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)時(shí)D.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，開(kāi)關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)3、如圖，材質(zhì)相同、粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)體框ABCD，垂直放置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將CD兩點(diǎn)接到電源兩端，CD段受到的安培力為F，則此時(shí)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(shí)驗(yàn)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(wú)法確定5、如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)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(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則（）A.電壓表讀數(shù)增大 B.電流表讀數(shù)增大C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) 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(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E，磁感線和電場(chǎng)線都處在水平方向且互相垂直．在MN上方有一個(gè)帶正電的小球由靜止開(kāi)始下落，經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)到達(dá)水平地面．若不計(jì)空氣阻力，小球在通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A.小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.小球的電勢(shì)能保持不變C.洛倫茲力對(duì)小球做正功D.小球動(dòng)能的增量等于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能減少量的總和二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E＝3V，內(nèi)電阻為r＝1Ω，定值電阻為R＝4Ω，滑動(dòng)變阻器能接入電路的最大阻值為R0＝10Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在中間位置時(shí)，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(dòng)，液滴向下運(yùn)動(dòng)D.若將R0的滑片向左端滑動(dòng)，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(jī)通過(guò)升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶(hù)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(shuō)法中正確的是（）A.通過(guò)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(zhǎng)L=20cm，每邊的電阻R=0.50Ω，將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T的有界水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)方向垂直，且ab邊始終與磁場(chǎng)的水平邊界平行。取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2VB.通過(guò)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(diǎn)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(chǎng)大小按圖乙變化，方向如圖甲所示，則回路中（）A.電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.電流越來(lái)越大C.磁通量的變化率恒定不變D.產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)在做測(cè)量金屬絲電阻率實(shí)驗(yàn)時(shí)，用游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為_(kāi)__________cm,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑為_(kāi)_______mm.12．（12分）如圖所示，豎直平行直線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，電場(chǎng)方向未知，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，AB兩點(diǎn)的連線長(zhǎng)為且與電場(chǎng)線的夾角為。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子以初速度，從A點(diǎn)垂直進(jìn)入電場(chǎng)，該帶電粒子恰好能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，不考慮帶電粒子的重力大小。求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)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(chǎng).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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)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

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】根據(jù)右手螺旋定則可知直線MN處的磁場(chǎng)方向垂直于MN向里，磁場(chǎng)大小先減小后增大，根據(jù)左手定則可知，帶負(fù)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(yùn)動(dòng)，小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大，故ACD錯(cuò)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(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。A．如圖甲所示，導(dǎo)體棒OC以O(shè)點(diǎn)為軸在導(dǎo)軌ab上以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(qiáng)磁場(chǎng)中向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)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(dòng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)時(shí)，原電流變化，原磁場(chǎng)變化導(dǎo)致穿過(guò)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(dòng)，開(kāi)關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，原電流變化，原磁場(chǎng)變化導(dǎo)致穿過(guò)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(chǎng)中的有效長(zhǎng)度與電阻絲CD的長(zhǎng)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(cuò)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(cuò)誤；D.3F。與上述結(jié)論不符，故D錯(cuò)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(dòng)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(dòng)時(shí)，滑動(dòng)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(shí)，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(guò)R3的電流減小，則流過(guò)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(cuò)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(chǎng)力減小，則重力大于電場(chǎng)力，電荷向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。6、D【解析】小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，速度方向豎直向下，受到自身重力豎直向下，電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，而且與速度不能保持垂直，小球不能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)選項(xiàng)A錯(cuò)．電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，選項(xiàng)B錯(cuò)．洛倫茲力不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)．根據(jù)功能關(guān)系，減少的重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和等于增加的動(dòng)能，選項(xiàng)D對(duì)考點(diǎn)：帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)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(dòng)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(jìn)而得到電荷量及場(chǎng)強(qiáng)變化，再根據(jù)電場(chǎng)力變化得到合外力變化，從而得到運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；滑片向左端滑動(dòng)，滑動(dòng)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(chǎng)強(qiáng)減小，故電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC【點(diǎn)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(guò)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(guò)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(xiàng)：通過(guò)用電器的電流有效值，故A正確；B項(xiàng)：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(xiàng)：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(cuò)誤；D項(xiàng)：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(diǎn)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(jī)械能守恒定律知，線框ab剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度為解得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)故A錯(cuò)誤；B．由右手定則可知，通過(guò)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(cuò)誤；D．由閉合電路歐姆定律可知，線框ab兩點(diǎn)間的電壓故D正確。故選BD。10、AC【解析】穿過(guò)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(chǎng)方向垂直紙面向里，故電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，故A正確；圖象可知，磁感應(yīng)隨時(shí)間均勻增大，由可知，磁通量隨時(shí)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(dòng)勢(shì)保持不變，電流強(qiáng)度不變，故BD錯(cuò)誤C正確；【點(diǎn)睛】由B-t圖象可知磁感應(yīng)強(qiáng)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(dòng)勢(shì)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.114cm②.0.398（左右）mm【解析】游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為:1.1cm+0.1mm×4=1.14cm；用螺旋測(cè)微器測(cè)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(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。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)