2023-2024学年江西省名校物理高二上期末联考试题含解析

2023-2024学年江西省名校物理高二上期末联考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，在点电荷的电场中，ab所在的电场线竖直向下，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量大小为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，a、b间的高度差为h，则下列说法正确的是()A.带电粒子带正电 B.a、b两点间的电势差Uab=C.b点电势大于a点电势 D.a点场强大于b点场强2、如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是()A.粒子带正电B.粒子在A点加速度大C.粒子在B点动能大D.A、B两点相比，粒子在B点电势能较高3、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4、如图所示是一种焊接方法的原理示意图．将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊接工件就焊接在一起了．我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的．下列说法中正确的是（）A.这种焊接方法的原理是电流的磁效应B.线圈中通入的交流电频率越高，焊缝处温度升高的越快C.线圈中的电流是很强的恒定电流D.待焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反5、如图所示，在竖直平面xoy内，固定一半径为R的光滑绝缘的圆形轨道，圆心在O点，第四象限（含x、y轴）内有水平向右的匀强电场，一质量为m，带电荷量为+q的小球，从图中A点静止释放，沿圆弧内侧轨道运动，第一次恰能通过圆弧轨道的最高点，已知重力加速度为g，则匀强电场的电场强度大小为（）A B.C. D.6、初速度为电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子初始运动方向如图，则()A.电子将向左偏转，速率不变B.电子将向左偏转，速率改变C电子将向右偏转，速率不变D电子将向右偏转，速率改变二、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、有关磁场的物理概念，下列说法中正确的是（）A.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C.磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D.磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小8、如图所示，两块平行金属板M、N竖直放置，电压恒为U．一电子（不计重力）从N板静止释放，它运动到M板时速率为v．现将M板水平向右移动一段距离，再将电子从N板静止释放，下列判断正确是A.金属板M、N的带电量不变B.电子运动过程的加速度变大C.电子运动到M板所用的时间变短D.电子运动到M板时速率变小9、如图所示的U—I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（）A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为1.5WD.电源内部消耗功率为1.0W10、2019年NASA发现距地球31光年的“超级地球”——GJ357d。质量约为地球质量的6倍，半径约为地球的2倍，绕母星公转一周的时间为55.7天。若已知地球的第一宇宙速度v0，则根据以上信息可以算出“超级地球”的（）A.密度B.第一宇宙速度C.母星的质量D.公转的角速度三、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）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V。内阻约3kΩ）：电键一个、导线若干。①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____（填字母代号）。A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）②实验的电路图应选用图1中_____（填字母代号）。③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是_____W。12．（12分）一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，表盘刻度均匀，现串联一个4900Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是________V。改装后用它来测量电压时，发现未标上新的刻度，表盘指针位置如图所示，此时电压表的读数大小为________V。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】AD．粒子从a点静止释放，到b点速度减为0，粒子重力向下，电场力竖直向上，则粒子带负电，根据粒子的运动情况可知，粒子先加速，重力大于电场力，后减速至0，电场力大于重力，则a点的电场强度小于b点的电场强度，AD错误；B．从a点到b点，根据动能定理：解得：，B正确；C．沿电场线方向电势降低，所以b点电势小于a点电势，C错误。故选B2、D【解析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧【详解】根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电．故A错误；由于B点的电场线密，所以B点的电场力大，则A点的加速度较小．故B错误；粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，导致动能减少，即粒子在A点动能大，B点的电势能大，故C错误D正确【点睛】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧3、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.4、B【解析】恒定电流不能在工件中产生感应电流，频率很高，磁通量变化快，产生感应电动势较大，磁通量减少时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同【详解】A、B项：高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快，故A错误，B正确；C项：恒定电流不能在工件中产生感应电流，故C错误；D项：若磁通量减少时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同，故D错误故选B【点睛】本题考查了电磁感应现象在生产和生活中的应用，注意要会分析应用的原理5、B【解析】小球恰好通过最高点，则有：，解得小球在最高点的速度为：，小球从A点到最高点的过程中，根据动能定理可得：，解得：，故B正确ACD错误。故选B。6、C【解析】根据安培定则判断出通电导体右侧的磁场方向，然后根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力的方向，即得出电子的偏转方向，注意应用左手定则时四指指向与电子运动方向相反，洛伦兹力不做功【详解】由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直纸面向里，然后跟左手定则可知运动电子所受洛伦兹力向右，因此电子将向右偏转，洛伦兹力不做功，故其速率不变，故ABD错误，C正确故选C【点睛】在解决带电粒子在磁场中运动问题时安培定则与左手定则经常联合应用，在平时练习中要加强训练，以提高应用它们的解题能力二、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、ABD【解析】A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量。故A正确；B．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，跟产生磁场的电流方向有关。故B正确；C．磁感应强度的方向是由磁场本身决定的，与放入磁场中的受磁场力作用的电流方向无关。故C错误；D．磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小。故D正确。故选ABD。8、BC【解析】MN两金属板构成了电容器，并且始终与电源相连，电容器的电压不变，根据和C=Q/U可以判断可以判断电容器的电容和电荷量的变化．根据E=U/d可以判断电场强度的变化，从而判断出加速度的变化，在根据匀变速直线运动的规律可以判断电子的运动的时间．由动能定理分析速度的变化【详解】由于电源电压恒定，当M板水平向右移动一段距离后，极板之间的距离减小，根据电容的决定式可知，电容变大，由C=Q/U可知，此时金属板M、N的带电量将变大，故A错误；电源的电压不变，两板之间的距离减小，根据E=U/d可知，电场强度要变大，所以电子所受的电场力变大，加速度也变大，故B正确；电子在极板之间做的是匀加速直线运动，根据d=at2可知，由于极板之间的距离d减小，加速度a变大，所以电子的运动的时间要减小，故C正确；在整个的运动的过程中，电压不变，只有电场力做功，根据动能定理得：qU=mv2，可知电子运动到M板时速率不变，故D错误．故选BC【点睛】题根据电子的运动的规律，列出方程来分析电子的加速度、运动的时间和速度分别与哪些物理量有关，根据关系式判断即可9、AC【解析】A.电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻的阻值，R的阻值大小为：，故A正确；B.根据闭合电路欧姆定律得U=E−Ir，由图象Ⅰ读出，当I=0时，电源的电动势：E=U=3V；内阻等于图线Ⅰ的斜率大小，则，故B错误；C.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出路端电压U=1.5V，电流I=1A，则电源的输出功率为：P出=UI=1.5×1W=1.5W，故C正确；D.内部消耗的功率为：故D错误。故选：AC。10、BD【解析】A．题干信息只是提供的“超级地球”与地球之间的参数比值，地球的半径、质量未知，无法求出“超级地球”密度，故A错误；B．“超级地球”的第一宇宙速度已知质量约为地球质量的6倍，半径约为地球的2倍，地球的第一宇宙速度为v0，则“超级地球”的第一宇宙速度v=v0故B正确；C．根据母星的质量“超级地球”的轨道半径未知，无法求出母星的质量，故C错误；D．根据周期和角速度的关系，已知“超级地球”绕母星的周期，可以求出公转角速度，故D正确。故选BD。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.A②.B③.0.1【解析】①[1]．因实验要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，应选全电阻最小的变阻器A。②[2]．因小灯泡电阻为故电流表应用外接法，又变阻器用分压式，故电路图应选B。③[3]．电源与小灯泡直接串联，那么路端电压等于小灯泡两端电压，画出内阻为5Ω，电动势为1.5V的电源的路端电压与干路电流的关系图线和小灯泡的伏安特性曲线的交点即表示小灯泡与该电源直接串联；根据交点坐标（1.0V，0.1A）可以计算出小灯泡消耗的功率为P=UI=1×0.1=0.1W12、(1).0.5(2).0.40【解析】[1]把电流表与分压电阻串联可以改装成大量程的电压表，由串联电路特点可得：；[2]0.5V