江蘇省南京市天印高級中學(xué)2023年物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

江蘇省南京市天印高級中學(xué)2023年物理高二上期末統(tǒng)考試題注意事項(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、電阻接一直流電，通過4A的電流時(shí)熱功率為P，若換接一正弦交流電，它的熱功率變?yōu)?，則該交流電電流的最大值為()A.4A B.6AC.2A D.2、某同學(xué)畫的表示磁場B、電流I和安培力F的相互關(guān)系如圖所示，其中正確的是()A. B.C. D.3、下列物理量中屬于標(biāo)量的是（）A.電場強(qiáng)度 B.電勢差C.向心加速度 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度4、如圖所示電路中，A、B是完全相同的燈泡，L是電阻不計(jì)的電感線圈，下列說法中正確的是（）A.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，A燈先亮，B燈后亮B.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，B燈先亮，A燈后亮C.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，A、B燈同時(shí)亮，以后B燈更亮，A燈熄滅D.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，A、B燈同時(shí)亮，以后亮度不變5、如圖所示，空間內(nèi)有一場強(qiáng)為、豎直向下的勻強(qiáng)電場．一根絕緣輕質(zhì)硬桿的兩端分別固定著A、B兩只質(zhì)量均為m帶電量均為+q的小球，O點(diǎn)是一光滑水平軸，已知AO=L，BO=2L，重力加速度為g．細(xì)桿從水平位置由靜止釋放，使其自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)B球轉(zhuǎn)到O點(diǎn)正下方的過程中，正確的是A.B球電勢能減少了2mgLB.A、B球與桿組成的系統(tǒng)電勢能減少了C.轉(zhuǎn)動過程中桿對A的彈力不做功D.轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)B球的速度為6、下列物理量中，屬于矢量的是（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度 B.電勢C.磁通量 D.電流強(qiáng)度二、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、回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，關(guān)于回旋加速器的下列說法正確的是（）A.用同一回旋加速器分別加速比荷不同的帶電粒子，需要調(diào)節(jié)交變電場的頻率B.磁場對帶電粒子的洛侖茲力對粒子不做功，因此帶電粒子從D形盒射出時(shí)的動能與磁場的強(qiáng)弱無關(guān)C.帶電粒子做一次圓周運(yùn)動，要被加速兩次，因此交變電場的周期應(yīng)為圓周運(yùn)動周期的二倍D.狹縫間的電場對粒子起加速作用，但帶電粒子從D形盒射出時(shí)的動能與加速電壓的大小無關(guān)8、如圖所示，真空中有一均勻介質(zhì)球，一束復(fù)色光平行于BOC從介質(zhì)球的A點(diǎn)折射進(jìn)入介質(zhì)球內(nèi)，進(jìn)入介質(zhì)球后分成光束I、Ⅱ，其中光束Ⅰ恰好射到C點(diǎn)，光束Ⅱ射到D點(diǎn)，∠AOB＝60°，則()A.介質(zhì)球?qū)馐虻恼凵渎蚀笥贐.同時(shí)進(jìn)入介質(zhì)球的光束Ⅱ比光束Ⅰ先射出介質(zhì)球C.當(dāng)入射角大于某一特定角度時(shí)，從A點(diǎn)射進(jìn)介質(zhì)球的光束Ⅱ不會發(fā)生全反射D.用光束Ⅰ和光束Ⅱ分別射向同一雙縫干涉裝置，光束Ⅱ的條紋間距比光束Ⅰ大9、如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線C為一個電阻R兩端電壓與電流的關(guān)系圖線．將這個電阻分別接到a、b兩電源上，那么()A.R接到b電源上時(shí)電源效率高B.R接到b電源上時(shí)電源的輸出功率較大C.R接到a電源上時(shí)電源的輸出功率較大，但電源效率較低D.R接到a電源上時(shí)電阻的發(fā)熱功率較大，電源效率也較高10、兩個原來不帶電的物體甲和乙，相互摩擦后，下列情況中不可能發(fā)生的是（）A.甲帶正電荷，乙?guī)У攘控?fù)電荷B.甲帶負(fù)電荷，乙?guī)У攘空姾蒀.甲和乙都帶等量正電荷D.甲和乙都帶等量負(fù)電荷三、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）將兩個金屬電極鋅片和銅片插入一個水果中就可以做成一個水果電池，通過前期查閱相關(guān)資料，得知其電動勢約為1.3~2.0V，內(nèi)阻約為400~800Ω．某興趣小組為了精確測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻利用滑動變阻器R(0-3kΩ)，毫安表滿偏電流3mA，電阻約10Ω)電壓表(量程0-2.0V，電阻約1000Ω)，開關(guān)導(dǎo)線等設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)電路(1)為了使結(jié)果更加精確，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇_________圖的電路(填“甲”或“乙”).(2)按照所選電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，并記錄在下表內(nèi).序號12345678電壓1.281.080.890.750.640.420.400.18電流0.470.841.231.481.691.872.132.52請根據(jù)測量數(shù)據(jù)在答題卡的坐標(biāo)紙中描出第5、6組數(shù)據(jù)，并作出U-I圖線________.(3)根據(jù)U-I圖像，可知此水果電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為______Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).12．（12分）在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中（1）某同學(xué)測量金屬絲的直徑時(shí)螺旋測微器如圖甲所示，則該金屬絲的直徑為d=________mm（2）金屬絲的電阻Rx大約是3Ω，實(shí)驗(yàn)室提供的電流表A（量程2.5mA，內(nèi)阻約30Ω）、電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）．則金屬絲、電流表和電壓表的連接方式應(yīng)該采用甲乙兩圖中的______圖四、計(jì)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，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(jì)，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．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?。唬?）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14．（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(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12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(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，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L

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、A【解析】A試題分析：先根據(jù)直流電通過電阻的功率和交流電通過時(shí)功率之比．求解出交流電的有效值，再根據(jù)有效值求最大值根據(jù)有效值的物理意義，I2R=（）2R，所以Im=4A故答案選A.考點(diǎn)：考查交流電的有效值和最大值的計(jì)算點(diǎn)評：有效值的物理意義是相同時(shí)間內(nèi)通過同一電阻產(chǎn)生的熱量相同，理解有效值的物理意義是解決本題的關(guān)鍵，基礎(chǔ)題2、D【解析】根據(jù)左手定則可知，A圖中安培力方向應(yīng)該向下，B圖中安培力應(yīng)該垂直于磁場斜向左上方，C圖中磁場方向和電流方向在同一直線上，不受安培力作用，D圖中安培力方向斜向左下方垂直于電流方向，故ABC錯誤，D正確3、B【解析】A.電場強(qiáng)度是矢量，其方向與正電荷所受的電場力方向相同，故A錯誤；B.電勢差是標(biāo)量，其運(yùn)算法則遵守代數(shù)加減法則，故B正確；C.向心加速度是矢量，其方向指向圓周運(yùn)動圓心，故C錯誤；D.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向就是該點(diǎn)的磁場方向，故D錯誤。故選B。4、C【解析】當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電路中的電流增加，由于線圈的自感作用，將產(chǎn)生一自感電動勢阻礙電流的增加，此時(shí)A、B二燈相當(dāng)于串聯(lián)，同時(shí)亮；電路穩(wěn)定后線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線，將A燈短路，A燈熄滅，B燈兩端所加電壓增加而變得更亮，故C正確，ABD錯誤。5、B【解析】A．電場力對B球做功為，故B球的電勢能減小3mgL，故A錯誤；B．電場力對A球做功為，故A球的電勢能增加mgL，則A、B球與桿組成的系統(tǒng)電勢能減少了mgL，故B正確；C．A球的電勢能增加，重力勢能增加，動能增加，則轉(zhuǎn)動過程中桿對A的彈力一定做功，故C錯誤；D．對AB系統(tǒng)，由能量關(guān)系可知：，解得，故D錯誤。故選B6、A【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，標(biāo)量只有大小沒有方向的物理量．磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，而電勢、磁通量、電流強(qiáng)度都是標(biāo)量，故A正確，BCD錯誤二、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、AD【解析】帶電粒子在回旋加速器中，靠電場加速，磁場偏轉(zhuǎn)，通過帶電粒子在磁場中運(yùn)動半徑公式得出帶電粒子射出時(shí)的速度，看與什么因素有關(guān).【詳解】B、D、帶電粒子經(jīng)過電場加速，磁場圓周，最后從磁場圓周離開，根據(jù)，解得，帶電粒子射出時(shí)的動能,與加速的電壓無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)；故B錯誤，D正確.A、C、交變電場的周期與帶電粒子運(yùn)動的周期相等，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的周期，與粒子的速度無關(guān)，所以加速后交變電場的周期不需改變，不同的帶電粒子，在磁場中運(yùn)動的周期不等，所以加速不同的帶電粒子，一般要調(diào)節(jié)交變電場的頻率；故A正確，C錯誤.故選AD.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器運(yùn)用電場加速，磁場偏轉(zhuǎn)來加速帶電粒子，但要注意粒子射出的動能與加速電壓無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān).8、AC【解析】由幾何知識求出光束Ⅰ的折射角，求出其折射率，再分析光束Ⅱ的折射率．由v=c/n分析光在介質(zhì)球中傳播速度的大小，分析傳播時(shí)間的長短．由光路可逆原理分析能否發(fā)生全反射．由波長關(guān)系分析干涉條紋間距的大小【詳解】對于光束I：在A點(diǎn)的入射角i=60°，折射角r=30°，則玻璃對光束I的折射率為，由折射定律分析知，介質(zhì)球?qū)馐虻恼凵渎蚀笥诮橘|(zhì)球?qū)馐鳬的折射率，即大于，故A正確．由v=c/n分析知在介質(zhì)球中，光束Ⅰ的傳播速度大于光束Ⅱ的傳播速度，則同時(shí)進(jìn)入介質(zhì)球的光束Ⅱ比光束Ⅰ后射出介質(zhì)球，故B錯誤．從A點(diǎn)射進(jìn)介質(zhì)球的光束Ⅱ，再射到界面時(shí)入射角等于A點(diǎn)的折射角，由光路可逆原理知，光線不會發(fā)生全反射，一定能從介質(zhì)球射出，故C正確．介質(zhì)球?qū)馐虻恼凵渎蚀笥诮橘|(zhì)球?qū)馐鳬的折射率，說明光束Ⅱ的頻率大，波長短，而干涉條紋的間距與波長成正比，則光束Ⅱ的條紋間距比光束Ⅰ小，故D錯誤．故選AC.【點(diǎn)睛】本題考查對全反射、折射現(xiàn)象的理解與運(yùn)用能力，作出光路圖，關(guān)鍵要能靈活運(yùn)用光路可逆原理分析能否發(fā)生全反射9、AC【解析】A.電源的效率由閉合電路歐姆定律可知，b電源的內(nèi)阻r較小，R接到b電源上，電源的效率較高，則R接到a電源上，電源的效率較低，故A正確；BC.當(dāng)電阻R與電源組成閉合電路時(shí)，電阻R的U-I圖線與電源的U-I凸顯的交點(diǎn)表示電阻的工作狀態(tài)，焦點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示電壓，橫坐標(biāo)表示電流，電源的輸出功率由圖像看出，R接到a電源上，電壓與電流的乘積較大，電源的輸出功率較大，故B錯誤，C正確；D.由圖知，R接到a電源上時(shí)，電流大，則電阻的發(fā)熱功率較大，但電源的效率較低，故D錯誤。10、CD【解析】原來不帶電的甲乙兩物體相互摩擦后，電子從甲物體轉(zhuǎn)移到乙物體，使甲帶正電荷，乙?guī)У攘康呢?fù)電荷，A說法正確，不符合題意；原來不帶電的甲乙兩物體相互摩擦后，電子從乙物體轉(zhuǎn)移到甲物體，使甲帶負(fù)電荷，乙?guī)У攘康恼姾?，B說法正確，不符合題意；原來不帶電的甲乙兩物體相互摩擦后，電子從甲物體轉(zhuǎn)移到乙物體，使甲帶正電荷，乙?guī)У攘康呢?fù)電荷，或電子從乙物體轉(zhuǎn)移到甲物體，使甲帶負(fù)電荷，乙?guī)У攘康恼姾?，甲和乙不可能都帶等量的正電荷，C說法錯誤，符合題意；原來不帶電的甲乙兩物體相互摩擦后，電子從甲物體轉(zhuǎn)移到乙物體，使甲帶正電荷，乙?guī)У攘康呢?fù)電荷，或電子從乙物體轉(zhuǎn)移到甲物體，使甲帶負(fù)電荷，乙?guī)У攘康恼姾桑缀鸵也豢赡芏紟У攘康呢?fù)電荷，D說法錯誤，符合題意【點(diǎn)睛】物體相互摩擦后會帶電，這就是摩擦起電，在摩擦起電過程中，得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電；摩擦起電過程中，電荷是守恒的，正負(fù)電荷的代數(shù)和保持不變?nèi)?、?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.甲②.③.1.50④.500【解析】(1)根據(jù)題意與實(shí)驗(yàn)原理選擇實(shí)驗(yàn)電路.(2)根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象.(3)電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為電源電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻.【詳解】(1)水果電池內(nèi)阻較大，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選擇圖甲所示電路圖(2)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出對應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象如圖所示：(3)由圖示電源U-I圖象可知，電源電動勢：E=150V，電源內(nèi)阻：.【點(diǎn)睛】本題根據(jù)閉合電路歐姆定律，用伏安法可測量電源的電動勢和內(nèi)阻，注意水果電池具有電動勢小，內(nèi)阻大的特點(diǎn)；同時(shí)掌握應(yīng)用圖象法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本方法.12、①.1.721

mm（1.721

mm～1.723

mm都正確）；②.乙【解析】（1）由圖所示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為1.5mm，可動刻度示數(shù)為22.1×0.01mm=0.221mm，螺旋測微器的示數(shù)為1.5mm+0.221mm=1.721mm（2）由題意可知，，，，則電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選圖乙所示電路圖【點(diǎn)睛】螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微