江蘇省新沂市第一學(xué)校2023年物理高二上期末經(jīng)典試題含解析

江蘇省新沂市第一學(xué)校2023年物理高二上期末經(jīng)典試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，它們之間的距離為r，所帶的電荷量都為q，則它們間的作用力（）A. B.C. D.2、如圖所示，OM的左側(cè)存在范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，OM左側(cè)到OM距離為L(zhǎng)的P處有一個(gè)粒子源，可沿紙面內(nèi)各個(gè)方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計(jì))速率均為，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為A. B.C. D.3、兩平行通電長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中的電流大小分別為I和2I，且電流方向相同．a(chǎn)、b、c、d為同一直線上的四個(gè)點(diǎn)，它們分別與兩直導(dǎo)線距離如圖所示，則圖中給定的四個(gè)點(diǎn)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度最大的位置是（）A.a B.bC.c D.d4、如圖所示的電場(chǎng)中兩點(diǎn)A和B（實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面）．關(guān)于A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E和電勢(shì)φ，正確的是（）A=，= B.＞，＞C.＜，＜ D.＞，＜5、如圖所示，A、B為兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷，a、O、b在點(diǎn)電荷A、B的連線上，c、O、d在連線的中垂線上，則（）A.a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同，電勢(shì)也相同B.c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不相同，電勢(shì)不相同C.O點(diǎn)是A、B連線上電勢(shì)最低的點(diǎn)，也是A、B連線上場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)D.O點(diǎn)是中垂線cd上電勢(shì)最高的點(diǎn)，也是中垂線上場(chǎng)強(qiáng)最大的點(diǎn)6、在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，包含下列四個(gè)步驟：①把長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，用木塊墊高；②把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并固定在小車(chē)后面；③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板墊高的一端，連接好電路；④把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開(kāi)小車(chē)．正確的操作順序是A.①②③④ B.①②④③C.②①③④ D.①③②④二、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，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)構(gòu)成直角三角形，∠A＝37°，AB邊長(zhǎng)為5m，D為AB中點(diǎn)，電場(chǎng)線與ABC所在平面平行，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為14V、6V和6V，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則A.DC兩點(diǎn)間電勢(shì)差UDC＝4V B.D點(diǎn)電勢(shì)φD＝8VC.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝2V/m D.該電場(chǎng)的方向?yàn)檠谺C方向8、如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ和MN，它們相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌左端連有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。垂直導(dǎo)軌放置的金屬棒用跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，物塊c的質(zhì)量是m，連接金屬棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌。物塊c由靜止釋放，金屬棒沿著導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，金屬棒的電阻不計(jì)。則A.金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng)再做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.金屬棒的最大速度為D.金屬棒的最大速度為9、如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連．現(xiàn)用該裝置加速氘核(帶電量為e、質(zhì)量為2m)和氦核(帶電量為2e、質(zhì)量為4m)．若不考慮粒子重力及在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列說(shuō)法中正確的有（電源頻率可保證電荷到達(dá)Ｄ型盒間隙時(shí)能改變電壓方向）A.氘核和氦核運(yùn)動(dòng)的周期相同B.氘核和氦核的最大動(dòng)能相同C.要使氘核的最大動(dòng)能變成原來(lái)的4倍，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的2倍D.要使氘核的最大動(dòng)能變成原來(lái)的1/4，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的1/210、汽車(chē)的點(diǎn)火裝置的核心是一個(gè)變壓器，該變壓器的原線圈與12V的蓄電池相連，副線圈連接到火花塞的兩端，當(dāng)開(kāi)關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)時(shí)，副線圈中產(chǎn)生10KV以上的電壓，火花塞中產(chǎn)生火花，從而點(diǎn)燃油氣實(shí)現(xiàn)汽車(chē)點(diǎn)火。某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)裝置，下列說(shuō)法中正確的是（）A.甲裝置能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火B(yǎng).該點(diǎn)火裝置能使火花塞的兩端產(chǎn)生持續(xù)高壓C.變壓器的原線圈用細(xì)導(dǎo)線繞制，而副線圈要用粗導(dǎo)線繞制D.該點(diǎn)火裝置中變壓器為升壓變壓器三、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）欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5Ω左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:A.電池組（3V，內(nèi)阻1Ω）B.電流表（0～3A，內(nèi)阻0.0125Ω）C.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）D.電壓表（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）E.電壓表（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）F.滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，額定電流1A）G滑動(dòng)變阻器（0～2000Ω，額定電流0.3A）H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線（1）上述器材中應(yīng)選用的是；__________（填寫(xiě)各器材的字母代號(hào)）（2）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表________接法；（填“內(nèi)”或“外”）（3）設(shè)實(shí)驗(yàn)中,電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示，圖示中I=_______A，U=______V.（4）為使通過(guò)待測(cè)金屬導(dǎo)線的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變,請(qǐng)按要求畫(huà)出測(cè)量待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖_____________,然后根據(jù)你設(shè)計(jì)的原理電路將圖中給定的器材連成實(shí)驗(yàn)電路___________.12．（12分）如圖所示，豎直矩形框內(nèi)存在一沿水平方向且與金屬棒垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒放在電子秤上，電子秤水平固定在金屬框架上．現(xiàn)通過(guò)測(cè)量通電金屬棒在磁場(chǎng)中所受的安培力，來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小并判斷其方向．主要實(shí)驗(yàn)步驟：(1)連接好實(shí)物電路，接通電源后金屬林中的電流由a流向b；(2)保持開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，讀出電子秤示數(shù)；(3)閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值使電流大小適當(dāng)，此時(shí)電子秤仍有示數(shù)，然后讀出并記錄_____、_____；(4)用刻度尺測(cè)量_________；(5)用測(cè)量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，可以得到B=______；(6)判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若________，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直金屬棒向里；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直金屬棒向外四、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）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L14．（16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15．（12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

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、C【解析】根據(jù)庫(kù)侖定律可知，它們間的作用力。故選C。2、B【解析】由題設(shè)條件求出粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r，結(jié)合左手定則粒子做逆時(shí)針?lè)较騽蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間t最短時(shí)，所轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角θ最小，所對(duì)的弦也最短，畫(huà)出最短的弦，再作出粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最短時(shí)間的軌跡，由幾何關(guān)系求出此種情況下粒子的偏轉(zhuǎn)角θ，從而求出了最短時(shí)間【詳解】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由得，因所有粒子得速度一樣，因此半徑相同，因此在磁場(chǎng)中弦長(zhǎng)越短則時(shí)間越短，根據(jù)題意可得最短弦長(zhǎng)為L(zhǎng)，則此時(shí)粒子圓周運(yùn)動(dòng)得圓心角為，故粒子運(yùn)動(dòng)得最短時(shí)間，故選B3、D【解析】由安培定則確定兩電流在圖示各點(diǎn)所產(chǎn)生磁場(chǎng)方向，若方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為0，若方向相同，則可能最大，從而即可求解解：兩電流在a與d兩點(diǎn)的B方向相同，又因長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中的電流大小分別為I和2I，則a點(diǎn)的磁場(chǎng)小于d點(diǎn)；兩電流在b與c兩點(diǎn)的B的方向相反，則b與c兩點(diǎn)的磁場(chǎng)都比d點(diǎn)?。蔇正確，ABC錯(cuò)誤；故選D【點(diǎn)評(píng)】考查磁場(chǎng)的合成，明確電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流的大小，距離有關(guān)，注意矢量的合成法則4、B【解析】根據(jù)電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，所以A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，所以A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，故B正確，ACD錯(cuò)誤5、C【解析】A．在等量同種電荷的連線上，中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，從中點(diǎn)向兩邊電場(chǎng)強(qiáng)度在增大，方向都是指向中點(diǎn)O處，所以ab兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，而ab兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，根據(jù)等勢(shì)線分布可知ab電勢(shì)相同，所以A錯(cuò)誤；B．在其中垂線上從O點(diǎn)處開(kāi)始向兩邊先增大后減小，上面方向豎直向上，下面方向豎直向下，所以cd兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知電勢(shì)相等，所以B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電勢(shì)對(duì)稱(chēng)以及沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降落可得O點(diǎn)是A、B連線上電勢(shì)最低的點(diǎn)，也是A、B連線上場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)，所以C正確；D．O點(diǎn)是中垂線cd上電勢(shì)最高的點(diǎn)，但不是是中垂線上場(chǎng)強(qiáng)最大的點(diǎn)，所以D錯(cuò)誤；故選C。6、D【解析】先組裝器材，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，所以首先把長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，用木塊墊高，然后將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路；再將紙帶固定在小車(chē)尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，最后把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開(kāi)小車(chē)，故順序?yàn)棰佗邰冖?，故D正確二、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】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，平行等距離的兩點(diǎn)電勢(shì)差相等；電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，確定沿電場(chǎng)方向上的距離，從而根據(jù)E=U/d求出勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小【詳解】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，平行等距離的兩點(diǎn)電勢(shì)差相等，則φA-φD=φD-φB，解得：φD=10V，所以UDC=φD-φC=4V，故A正確、B錯(cuò)誤；三角形中B、C的電勢(shì)分別為6V和6V，則B和C為等勢(shì)點(diǎn)，BC為等勢(shì)線，電場(chǎng)線方向沿AC方向，則電場(chǎng)強(qiáng)度，故C正確、D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線為間距相等的平行直線，以及知道電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直8、BC【解析】AB．在金屬棒加速階段中，由金屬棒受力分析可知，細(xì)線的拉力先大于安培力，隨著安培力的增加金屬棒的加速度逐漸減小，當(dāng)拉力等于安培力時(shí)加速度為零做勻速運(yùn)動(dòng)，則金屬棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤、B正確；CD．由平衡條件得，BIL=mgE=BLvm解得C正確、D錯(cuò)誤。故選BC9、ACD【解析】A項(xiàng)：帶電粒子大磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期，兩粒子的比荷相等，所以周期相等，故A正確；B項(xiàng)：根據(jù)得，最大動(dòng)能，所以氦核的最大動(dòng)能較大，故B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：由可知，要使氘核最大動(dòng)能變成原來(lái)的4倍，磁場(chǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，同理可知，要使氘核的最大動(dòng)能變成原來(lái)的1/4，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2故CD正確故選ACD10、AD【解析】AB．變壓器是改變交流電的電壓的設(shè)備，由圖可知，當(dāng)甲圖中的開(kāi)關(guān)接通與斷開(kāi)的瞬間，左側(cè)的電流發(fā)生變化，變化的電流引起左側(cè)的線圈內(nèi)磁通量的變化，進(jìn)而引起右側(cè)的線圈內(nèi)磁通量的變化，則在右側(cè)的線圈內(nèi)產(chǎn)生瞬間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)以高壓的形式瞬間對(duì)外輸出，即可使火花塞點(diǎn)火，但該點(diǎn)火裝置不能使火花塞的兩端產(chǎn)生持續(xù)高壓，圖乙中，右側(cè)沒(méi)有電流，所以右側(cè)的開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)不能引起電流的變化，所以圖乙不能使火花塞點(diǎn)火，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由于火花塞需要的電壓為10kV，但是電源的電壓為12V，所以必須要經(jīng)過(guò)升壓變壓器才可以得到高的電壓，所以變壓器左邊線圈匝數(shù)遠(yuǎn)少于右邊線圈的匝數(shù)，導(dǎo)致右邊電壓被提高，所以變壓器的副線圈匝數(shù)遠(yuǎn)大于原線圈匝數(shù)，根據(jù)變流比可知，原線圈的電流大，為了避免產(chǎn)生較大的焦耳熱，則原線圈用電阻小的粗導(dǎo)線，副線圈用電阻大的細(xì)導(dǎo)線，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD。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.A、C、D、F、H②.外③.0.48④.2.2⑤.⑥.【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中需要電源即A，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線即H，由于電池組3V，則選取電壓表D，根據(jù)歐姆定律所以電流表選取C，題目要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確要選擇滑動(dòng)變阻器分壓接法，則選取總阻較小的滑動(dòng)變阻器即F；故選取的器材為：ACDFH；(2)[2]由于被測(cè)電阻說(shuō)明待測(cè)電阻為小電阻，故選擇電流表外接；(3)[3]由于電流表量程為，最小分度為0.02A，由圖可知，電流為[4]電壓表量程為，最小分度為0.1V，由圖可知，電壓為(4)[5]電流表外接又滑動(dòng)變阻器分壓接法，故電實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖[6]按原理圖連接實(shí)物圖如圖12、①.電流表示數(shù)I②.此時(shí)電子秤的示數(shù)③.金屬棒的長(zhǎng)度L④.⑤.【解析】（3,4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，電子秤的讀數(shù)等于導(dǎo)體棒的重力與安培力的合力；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理讀出要記錄的數(shù)據(jù)；（5）根據(jù)平衡條件分列式即可求解；（6）根據(jù)左手定則判斷即可【詳解】（3）重新處于平衡狀態(tài)；讀出電流表的示數(shù)I；此時(shí)電子秤的示數(shù)為m1；（4）用刻度尺測(cè)量金屬棒的長(zhǎng)度L；（5）根據(jù)平衡條件，有：|m0-m1|g=BIL解得：B