四川省眉山市车城中学2024学年物理高二上期末经典试题含解析

四川省眉山市车城中学2024学年物理高二上期末经典试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的可看做质点的甲、乙两个小球，甲球不带电、乙球带正电．现将两个小球在轨道AB上分别从相同高度处由静止释放，都能通过圆形轨道最高点，则（）A.经过最高点时，甲球的速度比乙球小B.经过最高点时，两个小球的速度相等C.若两球均能恰好通过最高点则甲球的释放位置比乙球的高D.两个小球到最低点时对轨道的压力大小相同2、如图所示，在正方形虚线框abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子以相同速度先后从ab边的中点O垂直ab边射入磁场，已知甲粒子刚好从b点离开磁场，乙粒子垂直于ad边从其中点O'离开磁场，不计两粒子的重力，则下列说法中正确的是（）A.甲粒子带正电，乙粒子带负电B.甲、乙两粒子比荷之比为2：1C.甲、乙两粒子转动周期之比为2：1D.甲、乙两粒子在磁场中运动时间之比为1：23、干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，主要原因是()A.头发散失了水分后变得坚硬B.由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥C.太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀D.梳子的机械分离作用使各根头发彼此分开4、关于物体的惯性，下列说法正确的是()A.物体的质量越大，惯性越小B.运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性C.物体的速度越大，惯性越小D.汽车前行时突然刹车，由于惯性，乘客会向前倾5、下列关于电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（）A.电荷在电场中一定受到电场力的作用B.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用C.同一电荷所受电场力小的地方，该处电场强度不一定弱D.同一运动电荷所受洛伦兹力小的地方，该处磁感应强度一定弱6、关于电流，下列说法正确的是A.通过导线截面的电量越多，电流越大B.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，则导体中电流越大C.电流有方向，因此电流是矢量D.通电时间越短，电流越大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、霍尔元件是一种重要的磁敏元件，它根据霍尔效应原理制成．如图所示，厚度为h，宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法中正确的有（）A.霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转换为了电压这个电学量B.金属导体上表面电势高于下表面电势C.增大电流I时，金属导体上下表面的电势差增大D.增大电流I时，金属导体上下表面的电势差减小8、小型发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场可视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈从图示位置以角速度ω绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，下列说法正确的是()A.若从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝2Ne0sinωtB.从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝2Ne0cosωtC.发电机线圈从垂直中性面位置转动90°的过程中，产生的感应电动势的平均值是D.发电机线圈从垂直中性面位置转动180°的过程中，产生的感应电动势的平均值是9、如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出）．虚线是一带电粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，下列判断正确的是A.粒子所受电场力的方向一定是由M指向NB.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度10、如图所示，带电平行金属板A，B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔．一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距B板高h处自由落下，若微粒恰能落至A，B板的正中央c点，则()A.微粒进入电场后，电势能和重力势能之和不断增大B.微粒下落过程中重力做功为，电场力做功为C.微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为D.若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能达到A板三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）水的电阻率是衡量水质的重要指标之一，国标（GB/T）规定纯净水在25℃时电阻率应不低于17Ω·m。某同学为测量25℃时纯净水的电阻率是否达标，用实验测定的器材有：一内径均匀、装有待测纯净水的圆柱形玻璃管（其侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内纯净水的水量，玻璃管两端接有导电活塞，右活塞固定，左活塞可自由移动，活塞电阻可忽略不计），电源（电动势约为3V，内阻不可忽略），电流表A（量程lmA，内阻不计），电阻箱R（最大阻值9999Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验电路如图甲所示，步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满纯净水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电流表A的示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电流表示数不变，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F，断开S，整理好器材。（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=___________cm。（2）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R-L关系图象，则实验测出纯净水的电阻率ρ=___________Ω·m（保留2位有效数字）。12．（12分）某同学用下图所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象；（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1(量程100mA，内阻约2Ω)；A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)电压表：V1(量程5V，内阻约5kΩ)；V2(量程15V，内阻约15kΩ)；滑动变阻器：R1(阻值范围0～10Ω)；R2(阻值范围0～2kΩ)；电源：E1(电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω)；E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)；（1）为了调节方便，测量准确。实验中应选用电流表_______；电压表_________；滑动变阻器________；电源________。(填器材的符号)（2）根据实验数据，计算并描绘出R—U的图象如图所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____Ω；当所加电压为3.0V时，灯丝电阻为___________Ω，灯泡实际消耗的电功率为__________W。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】洛伦兹力不做功，则根据能量关系可知，两球经过最高点时，甲球的速度等于乙球的速度；根据牛顿第二定律判断若两球均能恰好通过最高点时两球的速度关系，再判断两球释放位置关系；根据牛顿第二定律列式比较两个小球到最低点时对轨道的压力大小.【题目详解】两球均从相同的高度A处开始释放到小球到达圆环最高点过程中，两球重力做功相等，洛伦兹力不做功，则经过最高点时，甲球的速度等于乙球的速度，选项A错误，B正确；甲球恰能经过最高点时：mg=m；乙球：mg+qv乙B=m，则v乙>v甲，可知甲球的释放位置比乙球的低，选项C错误；两个小球到最低点时的速度相同，在最低点，对甲球：；对乙球：；可知N甲>N乙，选项D错误；故选B.2、B【解题分析】A．粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动；根据粒子从O点垂直ab边射入磁场，甲粒子从b点离开磁场，乙粒子从O'点离开磁场可得：甲粒子做顺时针圆周运动，乙粒子做逆时针圆周运动；那么由左手定则可得：甲粒子带负电，乙粒子带正电，故A错误；B．粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有：所以粒子比荷设正方形虚线框的边长为L；根据粒子做匀速圆周运动，由甲粒子从O点垂直ab边射入磁场，从b点离开磁场可得：轨道半径根据乙粒子从O点垂直ab边射入磁场，从O'点垂直于ad边离开磁场可得轨道半径所以，甲、乙两粒子比荷之比故B正确；C．粒子转动周期所以甲、乙两粒子转动周期之比T甲：T乙=R甲：R乙=1：2故C错误；D．根据粒子速度方向变化可得：甲粒子转过的圆心角为180°，乙粒子转过的圆心角为90°，所以，甲、乙两粒子在磁场中运动时间之比故D错误；故选B。3、B【解题分析】在干燥的天气里，用塑料梳子梳干燥的头发时，头发与梳子摩擦而起电；由于头发带有同种电荷，同种电荷相互排斥，所以越梳越蓬松．故选B点睛：此题不仅考查了摩擦起电现象，并且考查了电荷间相互作用规律，要会利用所学知识来解释日常生活中的现象4、D【解题分析】ABC．物体质量越大，惯性越大，惯性只跟质量有关，ABC错误；D．汽车前行时突然刹住，乘客由于惯性，保持之前向前运动的状态，所以身体向前倾，D正确；故选D。5、A【解题分析】A、电荷只要在电场中就会受到电场力作用，运动电荷在磁场中，与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，故A正确，B错误；C、根据知，同一电荷越小，则越小，故C错误；D、根据得，F与v、B的大小和方向都有关，故同一运动电荷所受洛伦兹力小的地方，该处磁感应强度不一定弱，故D错误【题目点拨】考查电场力、洛伦兹力与电场线及磁场线的方向关系，掌握左手定则，注意与右手定则的区别，理解洛伦兹力产生的条件6、B【解题分析】根据I=q/t可知，通过导体横截面的电量多，但不知道通电时间，所以不能得出导体中的电流大小，故A错误；由电流的定义可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量相多，则导体中电流越大；故B正确；电流有方向，但电流是标量；故C错误；通电时间短，若流过的电量小，则电流一样可以很小；故D错误；故选B二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解题分析】A．霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的一种元件，A正确；B．根据左手定则知自由电子向上偏转，则上表面带负电，下表面带正电，下表面的电势高于上表面；B错误；CD．根据：计算得出：根据电流的微观表达式：可知电流I越大，电子的速度越大，故上下表面的电势差越大，C正确，D错误。故选AC8、ACD【解题分析】结合中性面的特点可知从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式；由法拉第电磁感应定律求出平均电动势.【题目详解】A、B、矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以N匝矩形线圈产生的感应电动势的最大值是2Ne0,线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，而感应电动势等于0，所以从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt=2Ne0sinωt；故A正确，B错误.C、在线圈从垂直中性面位置转动90°过程中，单匝线圈上的磁通量的变化量，产生的感应电动势的平均值是；故C正确.D、发电机线圈从垂直中性面位置转动180°的过程中，磁通量的变化量，感应电动势的平均值是；故D正确.故选ACD.【题目点拨】本题考查了交流电产生的原理和最大值、平均值的关系，知道整个矩形线圈产生的感应电动势是ab边和cd边产生的感应电动势之和.9、AC【解题分析】A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，所以粒子受力分析一定是由M指向N，故A正确；B、粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B错误；C、粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，故C正确．D、由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，说明粒子一定受恒力，即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度，故D错误；故选AC【题目点拨】依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况10、ACD【解题分析】微粒从进入电场至C点过程中，做减速运动，动能减小，根据能量守恒可知电势能和重力势能之和一直增大，故A正确．微粒下降的高度为h+，重力做正功，为WG=mg（h+），电场力向上，位移向下，电场力做负功为．故B错误．微粒落入电场中，电场力做负功，电势能逐渐增大，其增加量等于微粒克服电场力做功△EP=qU．根据能量守恒，还应等于整个过程的重力势能减小量，即△EP＝WG＝mg(h+)，故C正确；由题微粒恰能落至A，B板的正中央C点过程，由动能定理得：；若微粒从距B板高2h处自由下落，设达到A板的速度为v，则由动能定理得：，由两式联立得v=0，即恰好能达到A板．故D正确三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.3.00②.18【解题分析】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为：3.0cm=30mm，游标尺上示数：0×0.1mm=0.0mm，所以最终读数为：30mm+0.0mm=30.0mm=3.00cm；（2）[2]根据电阻定律：R-L关系图象的斜率：得：12、(1).A2(2).V1(3).R1(4).E2(5).1.5(6).11.5(7).0.78【解题分析】（1）[1]小灯泡的额定电压和额定电流分别为“3.8V，0.3A”，所以电流表选择A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)测量误差较小；[2]电压表选择V1(量程5V，内阻约5kΩ)测量误差较小；[3]滑动变阻器采用分压式接法，为调节方便需要阻值较小的R1(阻值范围0～