2023-2024学年江苏省泰兴市洋思中学物理高二上期末联考试题含解析

2023-2024学年江苏省泰兴市洋思中学物理高二上期末联考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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,垂直纸面向里的无限大范围的匀强磁场中有一通有恒定电流的导线AB，若导线绕A点向纸面外转动90°,则转动过程中其所受安培力的大小变化情况为A.变大 B.变小C.不变 D.可能变大、可能变小、可能不变2、如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则()A.电压表读数增大B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.上消耗的功率逐渐减小3、随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中．其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图（甲）所示，被测量转子的轮齿（具有磁性）每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔元件电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图（乙）所示．下列说法正确的是（）A.霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的B.若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为负电荷C.在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度c越大，产生的霍尔电压越高D.若转速表显示1800r/min，转子上齿数150个，则霍尔传感器每分钟输出12个脉冲信号4、以MN为直径O为圆心的半圆弧上有M、N、P三点，如图所示，其中∠MOP＝，在MN两处各放置一条通有等大电流的长直导线垂直穿过半圆弧面，方向如图，这时O点的磁感应强度大小为B1．若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，则B2与B1之比为（）A.3：1 B.：2C.1：1 D.1：25、关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用计算C.与受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力D.与受到的引力总是大小相等的，而与、是否相等无关6、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在Q点，P为O点正下方一点，OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环．现对小球施加一个外力F，使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直B.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小D.小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小二、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、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为粒子沿直线穿过速度选择器后通过平板S上的狭缝P，之后到达记录粒子位置的胶片板S下方有磁感应强度为的匀强磁场下列说法正确的是A.粒子在速度选择器中一定做匀速运动B.速度选择器中磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P带电粒子的速率等于D.比荷越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P8、如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A，B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（）A.圆环向右穿过磁场后，不能摆至原来的高度B.在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大D.圆环最终不能静止在平衡位置9、某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（）A.图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强B.图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能C.图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样D.图丙反映该电学元件如果加了较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大10、如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时()A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中的感应电动势为2nBl2ωC.穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大D.线圈ad边所受安培力的大小为三、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）在真空中有A、B两个点电荷，其电荷量分别是Q和2Q，电荷A对电荷B的作用力为FB，电荷B对电荷A的作用力为FA，那么，FA:FB=__________；若电荷B的电荷量加倍，那么，FA:FB=_________。12．（12分）用伏安法测电阻，可采用如图所示的甲、乙两种接法。若所用电压表内阻约为5000Ω，电流表内阻约为0.5Ω。（1）当测量100Ω左右的电阻时，宜采用________电路。（2）现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10V、0.5A，则此电阻的测量值为___Ω，______（大于或者小于）真实值。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）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14．（16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【解析】由“垂直纸面向里的无限大范围的匀强磁场中有一通有恒定电流的导线AB”可知，考查了磁场对电流的作用，根据安培力的计算公式，由电流与磁场的夹角为θ，可得安培力的表达式为F＝BILsinθ，进而分析安培力变化【详解】线圈在磁场中转动过程中，通电导线始终与磁场夹角逐渐减小，根据F＝BILsinθ可知，受到的安培力大小变小，故B正确，ACD错误【点睛】本题关键是记住安培力大小公式，当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BILsinθ；当磁场和电流垂直时，安培力最大，为F＝BIL；当磁场和电流平行时，安培力等于零2、D【解析】ABC．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故ABC错误；D．因R3两端的电压减小，由可知，R3上消耗的功率减小；故D正确。故选D。3、B【解析】元件内载流子受到洛伦兹力和电场力的作用，故A错误；根据左手定则，电子向前端偏转，前端带负电，后端带正电，所以前端的电势低，符合要求，则元件中的载流子为负电荷，故B正确；当电场力和洛伦兹力平衡，有：，，解得：，故当c增大时，U减小，故C错误；转速，则霍尔传感器每分钟输出的脉冲信号个数为个，故D错误，故选B.4、B【解析】依题意，每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下，则当M移至P点时，O点合磁感强度大小为：则B2与B1之比为A.3：1与分析不相符，故A项与题意不相符；B.：2分析相符，故B项与题意相符；C.1：1与分析不相符，故C项与题意不相符；D.1：2与分析不相符，故D项与题意不相符5、D【解析】不能看作质点的两物体间万有引力定律不适用，但是两物体之间仍然存在相互作用的引力，选项A错误；物体能否看做质点，与要研究的问题有关．例如：要研究两个靠的很近的铅球之间的相对运动时不能看做是质点，而求它们之间的万有引力时可以使用公式．故B错误．与受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，选项C错误；与受到的引力总是大小相等的，而与、是否相等无关，选项D正确；故选D.6、A【解析】设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，当小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为α时，橡皮筋的伸长量：△x=2R•cosα橡皮筋的弹力：F′=k△x=mgcosα对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向：Fcosβ=F′sinα竖直方向：F′cosα+Fsinβ=mg联立可得：β=α，F=mgsinα可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随α的增大，F逐渐增大A.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直，与结论相符，选项A正确；B.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右，与结论不相符，选项B错误；C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小，与结论不相符，选项C错误；D.小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小，与结论不相符，选项D错误；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、AD【解析】A.在速度选择其中粒子做直速运动，受到的电场力和洛伦兹力大小相等，合力为零，故A正确；B.粒子作直线运动，故受到洛伦兹力向左，故磁场垂直于纸面向外，故B错误；C.根据知，知速度大小为的粒子能通过速度选择器，故C错误；D.根据知，，则越靠近狭缝P，比荷越大，则半径越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，故D正确；8、ABD【解析】圆环向右穿过磁场后，会产生电流，根据能量守恒求解．当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流．最终整个圆环在磁场区域来回摆动，不产生感应电流，机械能守恒【详解】A项：圆环向右穿过磁场后，会产生电流，圆环中将产生焦耳热，根据能量守恒知圆环的机械能将转化为电能，所以回不到原来的高度了，故A正确；B项：当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，故B正确；C项：整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，机械能守恒．离平衡位置越近速度越大，感应电流为零，故C错误；D项：在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故D正确故选ABD【点睛】本题为楞次定律的应用和能量守恒相合．注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化9、BD【解析】A．图甲中图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻阻值不变，所以图甲反映该电学元件的导电性能不变，故A错误；B．图乙图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻随电压变大，电阻阻值变化，所以图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能，故B正确；C．由图丙可知，当正向电压很小时，电流较大，而反向电压很大时，电流也较小，故C错误；D．当该二极管两端的反向电压为40V时，二极管中的反向电流突然增大，此时二极管将会被击穿，故D正确。故选BD。10、CD【解析】根据右手定则，线圈中感应电流的方向为adcba，故A错；当线圈转至图示位置时，线圈中感应电动势应为最大值Em=nBl1l2ω，此时，穿过线圈磁通量随时间的变化率最大，B错，C对；线圈ad边所受安培力的大小，D对II卷三、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、①.②.【解析】[1][2]作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上。不论两个电荷的电量如何，都有FA:FB=1:1。12、①.甲②.20③.大于【解析】（1）[1]因为故即待测电阻可以看做是大电阻，采用内接法误差较小，故选甲图。（2）[2