河南洛陽名校2023-2024學年物理高二上期末經典試題含解析

河南洛陽名校2023-2024學年物理高二上期末經典試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，a、b分別表示一個電池組和一只電阻的伏安特性曲線，則（）A.電阻的阻值為5ΩB.電池內阻是0.2ΩC.將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是15WD.改變外電阻的阻值時，該電池組的最大輸出功率為15W2、下列物理量中屬于標量的是（）A.周期 B.向心加速度C.線速度 D.磁感應強度3、如圖甲所示，A、B是一條電場線上的兩點，在A點由靜止釋放一個正的點電荷，點電荷僅在電場力的作用下沿著電場線從A點運動到B點，點電荷的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則下列說法正確的是A.該電場可能是勻強電場B.A點的電勢高于B點的電勢C.從A點到B點，點電荷的電勢能逐漸增大D.點電荷在A點所受到的電場力大于在B點所受到的電場力4、如右圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，點為半圓弧的圓心，.電荷量相等、符號相反的兩個電荷分別置于M、N兩點，這時點電場強度的大小為E1；若將N點處的點電荷移至P點，則點的場強大小變?yōu)镋2.E1與E2之比為()A.1：2 B.2：1C. D.5、勻速圓周運動是圓周運動中最為簡單的一種運動形式．走時準確的鐘表指針尖端的運動可以視為勻速圓周運動．下列鐘表均走時準確．鐘表的分針與時針的角速度之比為A.12:1 B.1:12C.60:1 D.1:606、一小段長為L的導線，通過電流為I，垂直放在磁場中某處受力F，則該處磁感應強度的大小為．下列說法正確的是A.B隨著I的減小而增大 B.B隨著L的減小而增大C.B隨著F的增大而增大 D.B跟F、I、L的變化無關二、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、環(huán)繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，離地面越高（）A.線速度越小 B.周期越大C.動能越大 D.向心加速度越大8、如圖所示電源的路端電壓U隨輸出電流I變化的圖線，圖線1與I軸平行，比較可知A.三個電源的電動勢相同，外電阻相同時輸出電流不同B.三個電源的電動勢相同，電源內阻r3＞r2＞r1C.三個電源的電動勢相同，電源內阻r1＞r2＞r3D.圖線1所表示的電源只是一種近似，實際上不存在9、回旋加速器的工作原理如圖所示，兩個半徑為的形盒間加周期性變化交變電壓，中心處粒子源發(fā)出的帶電粒子經形盒縫隙中的電場加速度進入形盒中，經磁場回旋，最終從形盒出口導出．已知勻強磁場的磁感應強度大小為、方向與盒面垂直，忽略處粒子源產生的粒子的初速度及在狹縫中加速的時間，則A.交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉周期的一半B.越大，粒子最終獲得的動能越大C.形盒半徑越大，粒子最終獲得的動能越大D.磁感應強度越大，粒子最終獲得的動能越大10、如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質量m的單匝均勻正方形銅線框，邊長為a，在1位置以速度v0進入磁感應強度為B的勻強磁場并開始計時t＝0，若磁場的寬度為b（b＞3a），在3t0時刻線框到達2位置速度又為v0并開始離開勻強磁場．此過程中v﹣t圖象如圖b所示，則（）A.t＝0時，線框右側邊MN的兩端電壓為Bav0B.在t0時刻線框的速度為C.線框完全離開磁場的瞬間位置3速度一定比t0時刻線框的速度大D.線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中，線框中產生的電熱為2Fb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）當汽車通過拱橋頂點的速度為時，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐?，如果要使汽車在橋面行駛至橋頂時，對橋頂?shù)膲毫榱?，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢獮開______。12．（12分）當電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流隨時間變化的圖像為___圖；通過燈泡A2的電流隨時間變化的圖像為___圖A.B.C.D.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的大小；（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、C【解析】由a圖線的斜率大小讀出電源的內阻，b圖線的斜率大小得到電阻的阻值．兩圖線的交點表示該電阻接在該電源上時的工作狀態(tài)，由交點坐標讀出電阻的電壓和電流，由此可以判斷電源的輸出功率，并求出電源的總功率【詳解】由圖線a斜率倒數(shù)的大小求出電池組的內阻．故A錯誤．由圖線b斜率倒數(shù)的大小求出電阻的阻值．故B錯誤．將該電阻接在該電池組兩端，電路中電流I=1A，路端電壓為U=15V，電池組的輸出功率P出=15W．故C正確．由圖線a讀出電源的電動勢E=20V．當外電阻等于電池內阻時，該電池組的輸出功率最大，電池組的最大輸出功率．故D錯誤．故選C【點睛】本題考查讀圖的能力．對于圖象，往往從數(shù)學上斜率、截距、交點等知識來理解其物理意義2、A【解析】向心加速度、線速度和磁感應強度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而周期只有大小無方向，是標量；故選A.3、B【解析】AD．由題圖乙可知，點電荷做初速度為零的變加速直線運動，加速度逐漸增大，說明該點電荷所受到的電場力逐漸增大，即該點電荷在A點所受到的電場力小于在B點所受到的電場力，所以沿著電場線的方向電場強度是逐漸增大的，故該電場一定是非勻強電場，故AD錯誤；B．由于點電荷由靜止開始運動，僅受電場力作用從A點運動到B點，且點電荷帶正電，所以電場線方向由A點指向B點，又因為沿著電場線的方向電勢逐漸降低，則，故B正確；C．綜上可知，正點電荷在B點時的電勢能小于在A點時的電勢能，所以從A點到B點，點電荷的電勢能逐漸增大，故C錯誤故選B4、B【解析】由得：；若將N點處的點電荷移至P點，則O點的場強大小變?yōu)镋2，知兩點電荷在O點的場強夾角為1200，由矢量的合成知，得：，B對5、A【解析】分針、時針的周期分別為1h、12h，則周期比為根據(jù)得角速度之比為A.12:1，與結論相符，選項A正確；B.1:12，與結論不相符，選項B錯誤；C.60:1，與結論不相符，選項C錯誤；D1:60，與結論不相符，選項D錯誤6、D【解析】公式為磁感應強度定義式，不是決定式，磁感應強度由磁場本身及位置決定，與F、I、L無關，D對，故選D。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、AB【解析】萬有引力提供向心力可得可知離地越高，r越大，則v越小，動能越小，周期T越大，向心加速度a越小。故選AB。8、ABD【解析】設電源電動勢為E，內阻為r，則根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：U=E-Ir；由圖可得：I=0時，U=E，故三個電源的電動勢相同；根據(jù)斜率可得：電源內阻r3＞r2＞r1=0，故B正確，C錯誤；外電阻R相同時，輸出電流不同，故A正確；圖線1所表示的電源，電源內阻r1=0，故該理想電源只是一種近似，實際上不存在，故D正確；故選ABD9、CD【解析】根據(jù)題圖可知，本題考查了回旋加速器的原理．根據(jù)回旋加速器中交流電源的周期必須和粒子在磁場中運動的周期一致，由周期公式和半徑公式，從而推導最大動能的表達式，即可進行判斷【詳解】A、交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉周期，否則帶電粒子不可能總是被加速的．故A錯誤BCD、根據(jù)半徑公式知，，則粒子的最大動能，與加速的電壓無關，與D形盒的半徑以及磁感應強度有關，D形盒的半徑R越大，粒子加速所能獲得的最大動能越大，故CD正確，B錯誤；【點睛】在回旋加速器中，粒子獲得的最大動能是由D型盒的半徑決定的，交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉周期的條件10、BD【解析】A.t＝0時，MN邊切割磁感線相當于電源，線框右側邊MN的兩端電壓為外電壓，感應電動勢：E＝Bav0外電壓U外EBav0，故A項不合題意.B.根據(jù)圖象可知在t0～3t0時間內，線框做勻加速直線運動，合力等于F，則在t0時刻線框的速度為v＝v0-a?2t0＝v0故B項符合題意.C.因為t＝0時刻和t＝3t0時刻線框的速度相等，進入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場時的速度與t0時刻的速度相等，故C項不合題意.D.因為t＝0時刻和t＝3t0時刻線框的速度相等，進入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場時的速度與t0時刻的速度相等，進入磁場克服安培力做的功和離開磁場克服安培力做的功一樣多.線框在位置1和位置2時的速度相等，從位置1到位置2過程中外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以線框穿過磁場的整個過程中，產生的電熱為2Fb，故D項符合題意.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、12【解析】[1]根據(jù)牛頓第二定律得即當支持力為零，有解得12、①.C②.A【解析】當電流增大時，線圈會阻礙電流的增大，當電流減小時，線圈會阻礙電流的減小【詳解】當電鍵S接通時，由于線圈的阻礙作用，A1燈中的電流逐漸增大，最后達到穩(wěn)定電流不變，故選C；當電鍵S接通時，A2穩(wěn)定電流不變，故A正確四、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、8cm【解析】粒子a板左端運動到P處，由動能定理得代入有關數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強度，由平衡條件求解磁感應強度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當R0＝1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向水平向右；由平衡條件有：BILcosθ＝mgsinθ解得