河北省宣化一中、張北一中2023年物理高二第一學(xué)期期末考試試題含解析

河北省宣化一中、張北一中2023年物理高二第一學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示的U-I圖象中，直線I為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知()A.電源的輸出功率為3.0WB.電源電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩC.電源內(nèi)部消耗功率為1.0WD.R的阻值為1.5Ω2、半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子(不計重力)從A點(diǎn)以速度v0垂直磁場方向朝著O點(diǎn)射入磁場中，并從B點(diǎn)射出，，如圖所示，則該帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間為（）A. B.C. D.3、如圖所示，直線OAC的某一直線電源的總功率隨總電流變化的曲線，拋物線OBC為同一電源內(nèi)部消耗的功率隨總電流的變化曲線，若A、B對應(yīng)的橫坐標(biāo)為1.5，則下面判斷正確的是（）A.線段AB表示的功率為2.25WB.電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為1.5ΩC.電流為2A時，電源的輸出功率最大D.電流為1A時，路端電壓為1V4、如圖所示，某一導(dǎo)體的形狀為長方體,其長、寬、高之比為a∶b∶c=3∶2∶1。在此長方體的上下、左右四個面上分別通過導(dǎo)線引出四個接線柱1、2、3、4。在1、2兩端加上恒定電壓，導(dǎo)體的電阻為R1；在3、4兩端加上恒定電壓，導(dǎo)體的電阻為R2，則R1∶R2為A.1∶1B.1∶9C.4∶9D.1∶45、如圖所示，在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn)中，為平衡摩擦力，需要反復(fù)移動墊在長木板一端木塊的位置，直到連接小車的紙帶上打出的相鄰兩點(diǎn)間的距離相等、則下列說法正確的是A.平衡摩擦力時，小車需要用細(xì)線掛上未裝砂的小桶B.平衡摩擦力時，小車需要用細(xì)線掛上裝砂的小桶C.換另一輛小車重做實(shí)驗(yàn)時，不需要重新平衡摩擦力D.換另一輛小車重做實(shí)驗(yàn)時，需要重新平衡摩擦力6、如圖所示，小球在一細(xì)繩牽引下，在光滑桌面上繞繩的另一端O作勻速圓周運(yùn)動，關(guān)于小球的受力情況，下列說法中正確的是（）A.受重力和向心力的作用B.受重力、支持力、拉力和向心力的作用C.受重力、支持力和拉力的作用D.受重力和支持力的作用二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下，磁場中有光滑的水平桌面，在桌面上平放著內(nèi)壁光滑、底部有帶電小球的試管。在水平拉力F的作用下，試管向右勻速運(yùn)動，帶電小球能從試管口處飛出，則在小球未從管口飛出前的過程中，下列說法正確的是（）A.小球帶負(fù)電 B.小球相對水平桌面的運(yùn)動軌跡是一條拋物線C.洛倫茲力對小球做正功 D.水平拉力F不斷變大8、法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場，如圖所示為點(diǎn)電荷a、b所形成電場的電場線分布圖，以下幾種說法中正確的是（）A.a、b為異種電荷，a電荷量大于b的電荷量B.a、b為異種電荷，a的電荷量小于b的電荷量C.a、b為異種電荷，a附近的電場強(qiáng)度大于b附近的電場強(qiáng)度D.a、b為異種電荷，a附近的電場強(qiáng)度小于b附近的電場強(qiáng)度9、如圖所示，將負(fù)試探電荷沿著等量異種電荷的連線從中點(diǎn)A點(diǎn)移動到B點(diǎn)，在這一過程中()A.試探電荷所受電場力增大B.試探電荷所受電場力減小C.試探電荷所處位置的電勢增大D.試探電荷所處位置的電勢減小10、如圖所示，空間存在一水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場強(qiáng)度大小為，且電場方向與磁場方向垂直．在電磁場的空間中有一足夠長的固定粗糙絕緣桿，與電場正方向成60o夾角且處于豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m，帶電量為＋q的小球套在絕緣桿上．若給小球一沿桿向下的初速度v0，小球恰好做勻速運(yùn)動．已知小球電量保持不變，重力加速度為g，則以下說法正確的是（）A.小球的初速度為B.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動，最后停止C.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動，最后停止D.若小球的初速度為，則運(yùn)動中克服摩擦力做功為三、實(shí)驗(yàn)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）電磁波在真空中的傳播速度，如果中央人民廣播電臺向外發(fā)射500kHz的電磁波，若距該臺處有一臺收音機(jī)，此電磁波的波長是______從電臺發(fā)出的信號經(jīng)過時間______s可以到達(dá)收音機(jī)處12．（12分）一般情況下，金屬導(dǎo)體的電阻會隨著溫度改變而改變．某同學(xué)為研究一小燈泡燈絲電阻與溫度的關(guān)系，設(shè)計并完成了有關(guān)的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中用到了下列器材：待測小燈泡、15V直流穩(wěn)壓電源、滑動變阻器（最大阻值為30Ω，最大允許電流為1.0A）、電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）、電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.13Ω）、開關(guān)一只及導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡兩端的電壓可以從0V至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流壓，得到了下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：(1)請在方框內(nèi)畫出為完成上述實(shí)驗(yàn)而設(shè)計的合理的電路圖_______(2)通過所測的數(shù)據(jù)可知，小燈泡的電阻隨其兩端所加電壓的升高而______（選填“增大”、“保持不變”或“減小”）．從而得到了燈絲電阻隨溫度變化的規(guī)律(3)該小燈泡正常工作時的電阻值約為_______Ω（保留2位有效數(shù)字）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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.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(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(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，軌道受到的壓力大小15．（12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(qiáng)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(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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】由電源路端電壓與電流的關(guān)系圖象與縱軸的交點(diǎn)讀出電源的電動勢，其斜率大小等于電源的內(nèi)阻．電阻R的伏安特性曲線的斜率等于電阻．兩圖線的交點(diǎn)讀出電流與電壓，求出電源的輸出功率【詳解】電源的輸出功率為：；故A錯誤；由圖I可知，電源的電動勢為，內(nèi)阻；故B錯誤；電源內(nèi)部消耗的功率為：；故C錯誤；由圖II可知，；故D正確；故選D2、A【解析】由圖可知,粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為60°,軌跡半徑轉(zhuǎn)過的弧長為則運(yùn)動所用時間由左手定則判斷知粒子帶負(fù)電荷故選A【點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，畫出軌跡，由幾何關(guān)系可求出圓心角和半徑，則可求得粒子轉(zhuǎn)過的弧長，由線速度的定義可求得運(yùn)動的時間。3、A【解析】根據(jù)電源的總功率P=EI，由C點(diǎn)的坐標(biāo)求出電源的電動勢和內(nèi)阻；AB段表示外電路的功率，再求解AB段表示的功率【詳解】B項(xiàng)：電源的總功率P=EI，C點(diǎn)表示I=3A，P=9W，則電源的電動勢：,由圖看出，C點(diǎn)表示外電路短路，電源內(nèi)部熱功率等于電源的總功率，則有：P=I2r，代入解得：r=1Ω，故B錯誤；A項(xiàng)：AB段表示的功率為：PAB=EI′-I′2r=3×1.5-1.52×1（W）=2.25W，故A正確；C項(xiàng)：電源的輸出功率：P=EI-I2r=2I-I2=-（I-1）2+1，故當(dāng)I=1A時輸出功率最大，為1W，故C錯誤；D項(xiàng)：根據(jù)U=E-Ir=3-I，當(dāng)I=1A時，U最大，為2V，故D錯誤故應(yīng)選：A【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵在于：（1）理解電源的總功率P總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖象的涵義；（2）分清三種功率及其關(guān)系：電源的總功率P總=EI，電源內(nèi)部發(fā)熱功率P熱=I2r，外電路消耗功率P外=UI=I2R，且根據(jù)能量關(guān)系得P總=P外+P熱4、B【解析】根據(jù)電阻定律，當(dāng)在1、2兩端加上恒定電壓U時阻值為：當(dāng)在3、4兩端加上恒定的電壓時阻值為：可得：故B符合題意，ACD不符合題意。5、C【解析】平衡摩擦力時，小車不能用細(xì)線掛上小桶．故AB錯誤．每次改變小車的質(zhì)量，不需要重新平衡摩擦力，因?yàn)閙gsinθ=μmgcosθ，與質(zhì)量m無關(guān)，故C正確，D錯誤6、C【解析】小球受到重力、桌面的支持力和繩的拉力，豎直方向重力和支持力平衡，繩的拉力提供向心力，故C正確，ABD錯誤。故選C。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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．小球能從管口處飛出，說明小球受到指向管口洛倫茲力，根據(jù)左手定則判斷，小球帶正電，故A錯誤；B．設(shè)管子運(yùn)動速度為v1，小球垂直于管子向右的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動。小球沿管子方向受到洛倫茲力的分力F1=qv1B，q、v1、B均不變，F(xiàn)1不變，則小球沿管子做勻加速直線運(yùn)動。與平拋運(yùn)動類似，小球運(yùn)動的軌跡是一條拋物線，故B正確；C．洛倫茲力總是與速度垂直，不做功，故C錯誤；D．設(shè)小球沿管子的分速度大小為v2，則小球受到垂直管子向左的洛倫茲力的分力F2=qv2B，v2增大，則F2增大，而拉力F=F2，則F逐漸增大，故D正確。故選BD。8、BD【解析】AB．根據(jù)電場線由正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷可知為異種電荷；根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式：知，場源的電荷量越大距離場源相同距離的位置場強(qiáng)越大，電場線越密，所以a的電荷量小于b的電荷量，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)電場線的疏密程度表示場強(qiáng)的大小，可以判斷a點(diǎn)電場線稀疏，a點(diǎn)的場強(qiáng)小于b點(diǎn)的場強(qiáng)，故C錯誤，D正確；故選BD。9、AD【解析】等量異種電荷所產(chǎn)生的電場線如圖所示：AB．在其連線上，從A到B過程中，電場線變密，電場強(qiáng)度增大，故電場力變大，A正確B錯誤；CD．兩電荷連線上，電場方向由+Q指向-Q，又知道沿電場線方向電勢降低，故從A到B過程中電勢降低，C錯誤D正確；故選AD。10、ACD【解析】A.對小球進(jìn)行受力分析如圖，電場力的大小：，由于重力的方向豎直向下．電場力的方向水平向右，二者垂直，合力：，由幾何關(guān)系可知，重力與電場力的合力與桿的方向垂直，所以重力與電場力的合力不會對小球做功，而洛倫茲力的方向與速度的方向垂直，所以也不會對小球做功．所以，當(dāng)小球做勻速直線運(yùn)動時，不可能存在摩擦力，沒有摩擦力，說明小球與桿之間就沒有支持力的作用，則洛倫茲力大小與重力、電場力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg所以．故A正確；B.若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=3mg＞FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向下的支持力，則摩擦力：f=μFN．小球?qū)⒆鰷p速運(yùn)動；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸減小，摩擦力減小，小球做加速度不斷減小的減速運(yùn)動，最后當(dāng)速度減小到時，小球開始做勻速直線運(yùn)動．故B錯誤C.若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=mg＜FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球?qū)⒆鰷p速運(yùn)動；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸增大，摩擦力逐漸增大，小球的加速度增大，所以小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動，最后停止．故C正確；D.若小球的初速度為，球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動，最后停止，運(yùn)動中克服摩擦力做功等于小球的動能，所以．故D錯誤故選ACD.三、實(shí)驗(yàn)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、①.600

m②.【解析】根據(jù)波長、波速與頻率的關(guān)系即可求得此電磁波的波長；根據(jù)位移時間的關(guān)系即可求得從電臺發(fā)出的信號經(jīng)過多長時間可以到達(dá)收音機(jī)【詳解】根據(jù)波長、波速與頻率的關(guān)系：，得：，電磁波在空氣在勻速傳播，所以傳播的時間：12、①.②.增大③.46【解析】(1)[1]因小燈泡兩端的電壓可以從0V至額定電壓范圍內(nèi)變化，故滑動變阻器用分壓式接法，小燈泡的電阻較小，電流表用外接法，如圖所示；(2)[2]根據(jù)可求燈泡在不同電流值時阻值的大小，得小燈泡的電阻隨其兩端所加電壓的升高而增大，(3)[3]由題意知，小燈泡的額定電壓為12V，此時電流I=0.2