2023-2024学年江苏省宿迁物理高二上期末统考试题含解析

2023-2024学年江苏省宿迁物理高二上期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、下列说法正确的是（）A.楞次最先发现了电流的磁效应B.法拉第发现了产生感应电流的条件C.由可知，磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线I、L的乘积成反比D.若运动的电荷不受洛伦兹力作用，则该处磁感应强度为零2、图（a）为示波管的原理图．如果在电极之间所加的电压图按图（b）所示的规律变化，在电极之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是A. B.C. D.3、下列各图中，线圈中能产生感应电流的是（）A. B.C. D.4、在电场中的P点放一个试探电荷q，已知q受到电场力为F，若将电荷量增大到2q，则（）A.电荷受到的电场力为F，P点的电场强度为E=B.电荷受到的电场力为2F，P点的电场强度为E=C.电荷受到的电场力为F，P点的电场强度为E=D.电荷受到的电场力为2F，P点的电场强度为E=5、如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，线框电阻不计，线框绕垂直于磁场的轴以角速度=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（）A.图示位置穿过线框的磁通置为零B.线框中产生交变电压的有效值为C.变压器原、副线圈匝数之比为25：11D.变压器输出端最多能并联80只60瓦的灯泡6、如图所示，在与水平方向成30°角的光滑金属导轨间连一电源（极性未标明），在间距为l的平行导轨上，放一质量为m的金属棒ab，棒中电流为I，磁场方向垂直于导轨平面向上，这时棒恰好静止。重力加速度为g。下列判断正确的是（）A.电流从a到b，磁感应强度大小为B.电流从b到a，磁感应强度大小为C.电流从a到b，磁感应强度大小为D.电流从b到a，磁感应强度大小为二、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、在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8J，在M点的动能为6J，不计空气的阻力，则下列判断正确的是()A.小球水平位移x1与x2的比值为1∶3 B.小球水平位移x1与x2的比值为1∶4C.小球落到B点时的动能为32J D.小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6J8、汽车的点火装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈与12V的蓄电池相连，副线圈连接到火花塞的两端，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10KV以上的电压，火花塞中产生火花，从而点燃油气实现汽车点火。某同学设计了甲、乙两个装置，下列说法中正确的是（）A.甲装置能实现点火B.该点火装置能使火花塞的两端产生持续高压C.变压器的原线圈用细导线绕制，而副线圈要用粗导线绕制D.该点火装置中变压器为升压变压器9、如图甲,电动势为E,内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙,下列说法正确的是A.电源的电动势E=V,内阻r=4ΩB.定值电阻R消耗的最大功率为0.96WC.图乙中Rx=25ΩD.调整滑动变阻器Rp的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1W10、如图电路中要使电流计G中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB的运动必须是（）A.向左减速移动B.向左加速移动C.向右减速移动D.向右加速移动三、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）读数（1）__________cm（2）__________mm12．（12分）用多用电表的欧姆挡测量一个阻值大约为150Ω的定值电阻，有下列可供选择的步骤：A．将两根表笔短接B．将选择开关拨至“×1kΩ”挡C．将选择开关拨至“×10Ω”挡D．将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数E．调节调零电阻，使指针停在0Ω刻度线上F．将选择开关拨至OFF挡上将上述中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理的顺序是_____（填写步骤的代号）；若操作正确，上述D步骤中，指针偏转情况如图所示，则此未知电阻的阻值Rx=_____Ω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L15．（12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

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】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，由磁场本身决定，与导线受到的安培力以及电流强度I和导线长度L的乘积都无关【详解】A、B项：奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误，B正确；C项：磁感应强度大小由磁场本身决定，与放在该处的一小段通电导线的电流及长度无关，故C错误；D项：当运动电荷的速度方向与B平行时，运动的电荷不受洛伦兹力作用，但磁感应强度不为零，故D错误故选B2、B【解析】电子在和间沿电场方向均做初速度为零的匀加速直线运动，由位移公式：前半个周期0-t1时间内，电子受到的力偏向一侧，所以电子前半周期偏向一侧前半个周期0-t1时间内，电子受到的力偏向Y一侧，所以电子前半周期偏向Y一侧．综上，前半个周期0-t1时间内图像应该在第二象限同理，后半周期的图像应在第四象限A．分析可知，前半个周期0-t1时间内图像应该在第二象限，后半周期的图像应在第四象限．故A错误B．分析可知，前半个周期0-t1时间内图像应该在第二象限，后半周期的图像应在第四象限．故B正确C．分析可知，前半个周期0-t1时间内图像应该在第二象限，后半周期的图像应在第四象限．故C错误D．分析可知，前半个周期0-t1时间内图像应该在第二象限，后半周期的图像应在第四象限．故D错误3、C【解析】AB．产生感应电流的条件有两个，一是闭合回路，二是穿过闭合回路的磁通量发生变化，AB选项中闭合线框中的磁通量未改变，所以不会产生感应电流，故AB错误；C．闭合线框中磁通量发生改变，可以产生感应电流，故C正确；D．线框不闭合，不可以产生感应电流，故D错误。故选C。4、B【解析】在电场中的P点放一个试探电荷q，已知q受到电场力为F，则该点的电场强度电场强度的大小由电场本身决定，不随检验电荷的正负及电荷量的多少而改变所以将电荷量增大到2q时，P点电场强度仍为电荷所受电场力：选项B正确，ACD错误。故选B。5、C【解析】A．图示位置穿过线框的磁通量最大，故A错误；B．电动势的最大值有效值故B错误；C．变压器原线圈的电压，副线圈电压：，匝数比故C正确；D．熔断器允许通过的最大电流为10A，即原线圈中最大电流为10A，副线圈中最大电流即一只灯泡的额定电流为最多的灯泡个数故D错误。故选C。6、C【解析】棒恰好静止，对棒受力分析，因磁场方向垂直于导轨平面向上，棒受到重力、垂直于斜面的支持力，及平行斜面的安培力，依据左手定则，则电流方向由a到b，再根据矢量的合成法则，则有FA=mgsin30°且FA=BIl解得磁感应强度大小为综上所述，故ABD错误，C正确。故选C。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【解析】AB.将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动。竖直分运动为竖直上抛运动，所以从A到M和从M到B点所用时间相等。对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3，则小球水平位移x1与x2的比值为1：3，故A正确，B错误；C.设物体在B动能为EkB，水平分速度为vBx，竖直分速度为vBy，由竖直方向运动对称性知：，对于水平分运动运用动能定理得：Fx1=，F(x1+x2)=，由A可知x1：x2=1：3，解得：Fx1=6J，F(x1+x2)=24J，故EkB==32J，故C正确；D.小球受力如图所示：小球受到的合外力为重力和电场力的合力，为恒力，在A点时，合力与速度之间的夹角为钝角，在M点时，合力与速度之间的夹角为锐角，即合力先做负功后做正功，小球的动能先减小后增大，小球从M到B的过程，合力一直做正功，动能一直增大。则小球从A运动到B的过程中最小动能一定小于6J，故D错误。故选：AC。8、AD【解析】AB．变压器是改变交流电的电压的设备，由图可知，当甲图中的开关接通与断开的瞬间，左侧的电流发生变化，变化的电流引起左侧的线圈内磁通量的变化，进而引起右侧的线圈内磁通量的变化，则在右侧的线圈内产生瞬间的感应电动势，该电动势以高压的形式瞬间对外输出，即可使火花塞点火，但该点火装置不能使火花塞的两端产生持续高压，图乙中，右侧没有电流，所以右侧的开关的接通与断开不能引起电流的变化，所以图乙不能使火花塞点火，故A正确，B错误；CD．由于火花塞需要的电压为10kV，但是电源的电压为12V，所以必须要经过升压变压器才可以得到高的电压，所以变压器左边线圈匝数远少于右边线圈的匝数，导致右边电压被提高，所以变压器的副线圈匝数远大于原线圈匝数，根据变流比可知，原线圈的电流大，为了避免产生较大的焦耳热，则原线圈用电阻小的粗导线，副线圈用电阻大的细导线，故C错误，D正确；故选AD。9、BC【解析】将R看成电源内阻，当电源的内外电阻相等时RP的功率最大，由图读出RP的功率最大值及对应的阻值，即可求得电源的内阻，根据功率公式求出电源的电动势．根据滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等列式，可求得Rx．当RP=0时电路中电流最大，R消耗的功率最大．根据内外电阻相等时电源的输出功率最大求该电源的最大输出功率【详解】由图乙知，当RP=R+r=10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，R=6Ω，可得内阻r=4Ω最大功率P==0.4W，解得E=4V，故A错误．滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，有4Rx=（R+r）2，解得Rx=25Ω，故C正确．当回路中电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，故最大功率为Pmax=()2R=0.96W，故B正确．当外电路电阻与电阻相等时，电源的输出功率最大．本题中定值电阻R的阻值大于内阻的阻值，故滑动变阻器RP的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为P出max=()2R=0.96W，故D错误．故选BC【点睛】解决本题的关键是掌握推论：当外电路电阻与电阻相等时，电源的输出功率最大．对于定值电阻，当电流最大时其消耗的功率最大．对于变阻器的最大功率，可采用等效法研究10、AD【解析】AB．金属棒AB向左减速移动时，根据右手定则可知，AB中产生感应电流方向为A→B，感应电动势减小，感应电流减小，右侧线圈产生的磁场减弱，根据楞次定律分析得知，电流计G中的电流方向与所示方向相同，A正确，B错误；CD．金属棒AB向右减速移动时，根据右手定则可知，AB中产生感应电流方向为B→A，感应电动势减小，感应电流减小，右侧线圈产生的磁场减弱，根据楞次定律分析得知，电流计G中的电流方向与所示方向相反，C错误，D正确。故AD。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、①.2.25②.6.860【解析】掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；【详解】由图所示可知，主尺示数为2.2cm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为，游标卡尺示数为；螺旋测微器的固定刻度为6.5mm，可动刻度为，所以最终读数为12、CAEDF120Ω【解析】指针指在0Ω附近，说明所测电阻较小，使用的档位太大，应换用小量程；改换量程后需重新进行调零，使用完毕后将选择开关拨至关或交流电压最高档上