海南省海南楓葉國際學校2023-2024學年物理高二上期末經(jīng)典試題含解析

海南省海南楓葉國際學校2023-2024學年物理高二上期末經(jīng)典試題注意事項：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(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、如圖所示的勻強磁場中有一閉合矩形導線框，則在圖示時刻能產(chǎn)生感應電流的是A. B.C. D.2、如圖所示為建筑材料被吊車豎直向上提升過程的速度-時間圖象，則下列判斷正確的是（）A.前5s的平均速度是0.5m/sB.0～10s的平均速度小于30～36s的平均速度C.30～36s鋼索拉力的功率不變D.前10s鋼索最容易發(fā)生斷裂3、用如圖所示的實驗電路研究微型電動機的性能．當調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為和，重新調(diào)節(jié)，使電動機恢復正常動轉(zhuǎn)時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為和，則這臺電動機（不計溫度對電阻的影響）（）A.正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率為B.電阻為12ΩC.正常運轉(zhuǎn)時的輸入功率為D.正常運轉(zhuǎn)時的發(fā)熱功率為4、如圖所示為一陰極射線管，接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線，若要加一磁場使熒光屏上的亮線向上（z軸正方向）偏轉(zhuǎn)，則所加磁場方向為（）A.沿z軸正方向 B.沿z軸負方向C.沿y軸正方向 D.沿y軸負方向5、如圖所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除A點處的電量為－q外，其余各點處的電量均為＋q，則圓心O處()A.場強大小為，方向沿AO方向B.場強大小為，方向沿OA方向C.場強大小為，方向沿AO方向D.場強大小為，方向沿OA方向6、如圖所示，A、B、C三只電燈均能發(fā)光，當把滑動變阻器的觸頭P向下滑動時，三只電燈亮度的變化是()A.A、B變亮，C變暗 B.A、B、C都變亮C.A、C變亮，B變暗 D.A變亮，B、C變暗二、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，三個重力不計完全相同的粒子a、b、c，同時從同一點沿水平方向飛入豎直偏轉(zhuǎn)電場，出現(xiàn)了如圖所示的軌跡，下列判斷正確的是（不計a、b、c之間的相互作用）A.剛進電場時b、c的速度相同，a的速度最小B.在b飛離電場的同時，a剛好打在下極板上C.b和c同時飛離電場D.它們在電場運動的全過程中，動能的增加量c最小，a和b一樣大8、如圖1所示，光滑的平行豎直金屬導軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導軌平面豎直向上、寬為5d的勻強磁場，磁感應強度為B，一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導體棒放在磁場下邊界ab上（與ab邊重合），現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導體棒，使它由靜止開始運動，已知導體棒離開磁場前已開始做勻速直線運動，導體棒與導軌始終垂直且保持良好接觸，導軌電阻不計，F(xiàn)隨導體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示，下列判斷正確的是（）A.導體棒離開磁場時速度大小為B.導體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為C.離開磁場時導體棒兩端電壓為D.導體棒經(jīng)過磁場的過程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為9、如圖為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷。在b正上方用絕緣絲線懸掛一閉合鋁環(huán)，鋁環(huán)也處于水平面中，且環(huán)和b盤的中心在同一條豎直線OO1上?，F(xiàn)讓橡膠盤由靜止開始繞OO1軸逆時針加速轉(zhuǎn)動（從上往下看），下列說法正確的是A.鋁環(huán)a有擴張的趨勢B.鋁環(huán)a對絲線的拉力大于自身的重力C.鋁環(huán)a對絲線的拉力小于自身的重力D.從上往下看，鋁環(huán)a中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應電流10、1932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(zhì)D形盒D1、D2構成，其間留有空隙。不計帶電粒子在電場中的加速時間和相對論效應，下列說法正確的是（）A.粒子由加速器的邊緣進入加速器B.粒子由加速器的中心附近進入加速器C.加速電場的周期隨粒子速度的增大而減小D.粒子從D形盒射出時的動能隨D形盒半徑的增大而增大三、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）某同學做描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗，實驗中用的小燈泡上標有“4V，2W”的字樣，實驗室還有下列器材供選用：A.電池組(電動勢為6V，內(nèi)阻約為2Ω)B.電壓表(0~5V，內(nèi)阻約為10kΩ)C.電壓表(0~15V，內(nèi)阻約為20kΩ)D.電流表(0~300mA，內(nèi)阻約為1Ω)E.電流表(0~600mA，內(nèi)阻約為0.4Ω)F.滑動變阻器(10Ω，2A)G.電鍵、導線若干①實驗中所用電壓表應選用__________，電流表應選用__________；(填寫器材前的字母)②實驗時要求盡量減小實驗誤差，測量電壓從零開始變化，則甲、乙、丙、丁四個電路圖中符合要求的電路圖是___________圖③某同學根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)畫出了該小燈泡的伏安特性曲線(如右圖所示)若改用電動勢為3.0V，內(nèi)阻為2Ω的電源給該小燈泡供電，則該小燈泡的實際功率是___________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)12．（12分）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，某同學所測的金屬導體的形狀如圖甲所示，其橫截面為空心的等邊三角形，外等邊三角形的邊長是內(nèi)等邊三角形邊長的2倍，內(nèi)三角形為中空為了合理選用器材設計測量電路，他先用多用表的歐姆擋“×1”按正確的操作步驟粗測其電阻，指針如圖乙，則讀數(shù)應記為________Ω現(xiàn)利用實驗室的下列器材，精確測量它的電阻R，以便進一步測出該材料的電阻率ρ：A．電源E(電動勢為3V，內(nèi)阻約為1Ω)B．電流表A1(量程為0～0.6A，內(nèi)阻r1約為1Ω)C．電流表A2(量程為0～0.6A，內(nèi)阻r2＝5Ω)D．最大阻值為10Ω的滑動變阻器R0E．開關S，導線若干(1)請在圖丙虛線框內(nèi)補充畫出完整、合理的測量電路圖_______________(2)先將R0調(diào)至最大，閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R0，記下各電表讀數(shù)，再改變R0進行多次測量．在所測得的數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù)，用測量量和已知量來計算R時，若A1的示數(shù)為I1，A2的示數(shù)為I2，則該金屬導體的電阻R＝________(3)該同學用直尺測量導體的長度為L，用螺旋測微器測量了外三角形的邊長a．測邊長a時，螺旋測微器讀數(shù)如圖丁所示，則a＝________mm．用已經(jīng)測得的物理量I1、I2、L、a及題中所給物理量可得到該金屬材料電阻率的表達式為ρ＝________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(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L14．（16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(nèi)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(zhì)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15．（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、B【解析】A．該圖保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中向右運動，磁通量一直為零，磁通量不變，無感應電流，故A錯誤；B．該圖保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中向右運動，離開磁場，磁通量減小，有感應電流，故B正確；C．該圖保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中向上運動，磁通量不變，無感應電流，故C錯誤；D．該圖保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中向右運動，故磁通量不變，無感應電流，故D錯誤；故選B2、D【解析】A．前5s的平均速度是A錯誤；B．0～10s的平均速度為30～36s的平均速度為0～10s的平均速度等于30～36s的平均速度，B錯誤；C．根據(jù)，30～36s內(nèi)，F(xiàn)不變，v減小，鋼索拉力的功率減小，C錯誤；D．前10s內(nèi)，加速度方向向上，拉力大于重力，10～30s內(nèi)，做勻速直線運動，拉力等于重力，30～36s內(nèi)，加速度方向向下，拉力小于重力，可知前10s內(nèi)鋼索最容易發(fā)生斷裂，D正確。故選D。3、A【解析】電動機停止轉(zhuǎn)動時，其電路是純電阻電路，由歐姆定律得，電動機的電阻為：R=U1I1=2.0/0.5=4Ω電動機正常運轉(zhuǎn)時，輸入的電功率為：P電=U2I2=48W，發(fā)熱功率為：P熱==22×4W=16W，所以輸出功率為：P出=P電?P熱=32W，故A正確，BCD錯誤故選A4、D【解析】電子射線由陰極沿x軸方向射出，形成的亮線向上（z軸正方向）偏轉(zhuǎn)，說明電子受到的洛倫茲力方向向上，根據(jù)左手定則判斷分析，選擇可行的磁場方向【詳解】電子受到的洛倫茲力方向沿z軸正方向，亮線向上偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，且由于電子帶負電，則加一沿y軸負方向的磁場，故D正確，ABC錯誤．故選D【點睛】本題考查電偏轉(zhuǎn)與磁偏轉(zhuǎn)方向判斷的能力，負電荷運動的方向與電流方向相反，洛倫茲力方向由左手定則判斷，同時要將左手定則與右手定則的區(qū)別開來5、D【解析】假設A處同樣放+q的正電荷，由對稱可知O處的合場強為零，所以在BCDE四處的+q電荷，在O處產(chǎn)生的合場強一定與A處所放的+q電荷產(chǎn)生的場強等大反向，即在BCDE四處的+q電荷在O處產(chǎn)生的合場強為，方向沿OA方向所以若在A處放一個-q的電荷則圓心O處的場強為，方向沿OA方向所以D正確；ABC錯誤；故選D。6、A【解析】當滑動變阻器的滑動觸頭向下移動時，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)全電路歐姆定律得知，干路中電流I增大，則A燈變亮．電路中并聯(lián)部分電壓U并=E-I（RA+r），I增大，其他量不變，則U并減小，C燈變暗．通過B燈的電流IB=I-IC，I增大，IC減小，則IB增大，B燈變亮．所以A、B燈變亮，C燈變暗．故A正確，BCD錯誤；故選A【點睛】對于電路中動態(tài)變化分析問題，往往按“局部→整體→局部”的思路，按部就班進行分析．也可以直接根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比，分析各部分電壓的變化，確定A、C兩燈亮度的變化.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】A．在垂直于電場方向即水平方向，三個粒子做勻速直線運動，則有：。因xc=xb，tc＜tb，則vc＞vb。根據(jù)ta=tb，xb＞xa．則vb＞va．所以有：vc＞vb＞va．故A錯誤。B．三個粒子的質(zhì)量和電量都相同，則知加速度相同。a、b兩粒子在豎直方向上的位移相等，根據(jù)y=at2，可知運動時間相等。故在b飛離電場的同時，a剛好打在下極板上；故B正確。C．b、c豎直方向上的位移不等，yc＜yb．根據(jù)y=at2，可知tc＜tb．故C錯誤。D．根據(jù)動能定理知，a、b兩電荷，電場力做功一樣多，所以動能增加量相等。c電荷電場力做功最少，動能增加量最小。故D正確。故選BD。8、ACD【解析】A.設導體棒離開磁場時速度大小為v．此時導體棒受到的安培力大小為：由平衡條件得：由圖2知：聯(lián)立解得：故A正確；B.導體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為：故B錯誤；C.離開磁場時，由F=BIL+mg得：導體棒兩端電壓為：故C正確；D.導體棒經(jīng)過磁場的過程中，設回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q．根據(jù)功能關系可得：而拉力做功為：電阻R產(chǎn)生焦耳熱為：聯(lián)立解得：故D正確故選ACD【點睛】本題是電磁感應與力學知識的綜合應用，對于這類問題一定要正確分析安培力的大小和方向，要掌握安培力經(jīng)驗公式，能正確分析能量是轉(zhuǎn)化的，運用能量守恒定律求焦耳熱9、CD【解析】ABC．膠木盤由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大；橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷，根據(jù)右手螺旋定則知，通過鋁環(huán)的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的機械效果阻礙磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以，橡膠圓盤對鋁環(huán)的作用力方向豎直向上，即鋁環(huán)a對絲線的拉力小于自身的重力，且鋁環(huán)有收縮的趨勢，故AB錯誤，C正確；D．依據(jù)楞次定律，可知，穿過鋁環(huán)a的磁通量，向上且增大，因此鋁環(huán)a有沿逆時針方向的感應電流，故D正確。故選CD。10、BD【解析】AB．要加速次數(shù)最多最終能量最大，則被加速帶電粒子只能由加速器的中心附近進入加速器，而從邊緣離開加速器，故A錯誤，B正確；C．據(jù)回旋加速器的工作原理知，電場的周期等于粒子在磁場運動的周期，所以與帶電粒子的速度大小無關，故C錯誤；D．帶電粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力，所以所以據(jù)表達式可知，帶電粒子獲得的最大動能取決于D形盒的半徑，所以最大動能為那么粒子從D形盒射出時的動能隨D形盒半徑的增大而增大，故D正確。故選BD。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、①.①B②.E③.②丁④.③0.90~0.95W【解析】①根據(jù)燈泡的額定電壓選擇電壓表，根據(jù)給出的燈泡可明確其電流值，從而選擇電流表；②根據(jù)實驗原理可明確滑動變阻器及電流表的接法，從而確定原理圖；③在I-U圖象中作出電源的伏安特性曲線，則交點為電源的工作點【詳解】①電表量程應略大于燈泡的額定值，故電壓表應選擇B；燈泡的額定電流為0.5A，故電流表應選擇E；②滑動變阻器要用分壓電路；電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，則采用電流表外接；可知要選擇電路?。虎垭娫措妱觿轂?V，內(nèi)阻為2Ω，在圖中作出電源的伏安特性曲線，兩圖的交點為燈泡的工作點，則由圖可知，電壓為2.2V，電流為0.42A；則功率P=UI=2.2×0.42=0.92W；【點睛】對于伏安法描繪小燈泡的伏安特性曲線以及測電阻等實驗；當要求電流從零調(diào)時，變阻器應采用分壓式接法．同時注意明確圖象的性質(zhì)和應用12、①.6②.③.④.5.665(5.663～5.667)⑤.【解析】[1]用表的歐姆擋“×1”按正確的操作步驟粗測其電阻，由圖乙所示表盤可知，讀數(shù)為：6×1Ω＝6Ω(1)[2]給出的器材中只有電流表，沒有電壓表，但其中一個電流表給出了其內(nèi)阻，可將此電流表當電壓表