2023年黑龙江省重点中学物理高二上期末达标测试试题含解析

2023年黑龙江省重点中学物理高二上期末达标测试试题考生须知：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、一个电流计的满偏电流为Ig，内电阻为Rg，要把它改装成量程为nIg的电流表，应在电流计上()A.串联一个(n-1)Rg的电阻 B.串联一个的电阻C.并联一个（n-1）Rg的电阻 D.并联一个的电阻2、产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（）A.闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C.穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D.穿过闭合电路的磁通量发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流3、图甲是洛伦兹力演示仪．图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电子束通过时能够显示电子的径迹．图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生的磁场近似匀强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是A.只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小B.只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变C.只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变D.只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小4、海洋能是一种蕴藏量极大的可再生能源，具有广阔的应用前景。下列能源不属于海洋能的是（）A.潮汐能 B.波浪能C.太阳能 D.海流能5、关于布朗运动，下列说法正确的是（）A.与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显B.悬浮颗粒的质量越大，越不易改变运动状态，布朗运动越不明显C.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫热运动D.布朗运动就是液体分子的无规则运动6、不可回收的航天器最终将成为漂浮在太空中的垃圾．如图所示，是绕地球运行的太空垃圾，对于离地面越高的太空垃圾，下列说法正确的是()A.运行速率越大B运行速率越小C.运行周期越小D.可能追上同一轨道上的航天器二、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、如图甲所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5），图乙是氢原子的能级图，下列说法正确的是（）A.该金属的逸出功为0.5eVB.根据该图象能求出普朗克常量C.该金属的极限频率为4.27×1014HzD.用n＝3能级的氢原子跃迁到m＝2能级时所辐射的光照射该金属能使该金属发生电效应8、质谱仪是测量带电粒子比荷以及分析同位素的重要工具。下图为质谱仪的原理示意图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为B）和匀强电场（场强为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为B'），最终打在感光板A1A2上，下列说法正确的是()A.粒子带负电B.速度选择器中匀强磁场的方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于EBD.粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大9、如图所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动，恰能通过最高点，下列说法中正确的是A.R越大，x越大B.m与R同时增大，电场力做功增大C.m越大，x越小D.R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大10、如图所示，速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则（）A.若改为电荷量﹣q的离子，将往上偏（其它条件不变）B.若速度变为2v0将往上偏（其它条件不变）C.若改为电荷量+2q的离子，将往下偏（其它条件不变）D.若速度变为v0将往下偏（其它条件不变）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）利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻(1)若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U(2)若断开S1，将单刀双掷电键S2掷向b，改变电阻箱R阻值得到一系列的电流表的读数I(3)某同学分别按照以上两种方式完成实验操作之后，利用图线处理数据，得到如下两个图象(如图①和②所示)，纵轴截距分别是b1、b2，斜率分别为k1、k2若忽略电压表的分流和电流表的分压作用，则步骤(1)中测得的电动势E1=___________；内阻r1=___________．(用k1、b1表示)步骤(2)中测得的电源内阻r2=比真实值_________(填偏大、相等、或偏小)若不能忽略电压表的分流和电流表的分压作用，则：结合两组图像可计算出该电源的真实电动势E=，真实内阻r=_________12．（12分）某同学做“测定电动势约2V，内阻约几欧的电池的电动势和内阻”实验。（1）他采用如下图所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：A．电压表(0～15V，内阻约20kΩ)B．电压表(0～3V，内阻约10kΩ)C．电流表(0～0．6A，内阻约0．4Ω)D．电流表(0～3A，内阻约1Ω)E．滑动变阻器(500Ω，1A)F．滑动变阻器(20Ω，2A)实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（填字母代号）（2）上图中给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路______________________(在答题卷上先用铅笔连线，确定准确无误后，再用签字笔连线)。（3）根据实验数据做出U-I图象，如图所示，蓄电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω（结果保留2位有效数字）。（4）这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是________。A．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用导致的B．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用导致的C．实验测出的电动势小于真实值D．实验测出的内阻大于真实值四、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）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）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

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、D【解析】要扩大电流变量程，应该并联分流电阻，利用并联电路的规律和欧姆定律可以求出分流电阻的大小【详解】改装后的电流表满偏时通过的电流为nIg，通过电流计的电流为Ig，故通过分流电阻的电流为（n-1）Ig，并联电压相同，为IgRg，计算得分流电阻的大小为；故D正确，ABC错误2、D【解析】A．位于磁场中的闭合线圈，只有磁通量发生变化时，才一定会产生感应电流。故A错误；B．当整个闭合电路在磁场中作切割磁感线运动时，闭合电路中磁通量却没有变化，则闭合电路中就没有感应电流。故B错误；C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中磁通量的变化率最大，故产生感应电流。故C错误；D．穿过闭合电路的磁通量发生了变化，则闭合电路中就有感应电流。故D正确。故选D。【点睛】感应电流产生条件细分有两点：一是电路要闭合；二是穿过电路的磁通量发生变化，即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化。3、A【解析】电子被加速电场加速，由动能定理得：电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律得：解得：AB．增大励磁线圈中的电流，磁感应强度B增大，由可知，轨道半径r变小，故B错误，A正确；CD．只增大电子枪的加速电压U，由可知，轨道半径变大，故CD错误；4、C【解析】海洋能是一种蕴藏量极大的可再生能源，具有广阔的应用前景，潮汐能、波浪能、海流能等都属于海洋能，太阳能则不属于海洋能。故选C。5、B【解析】A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，布朗运动的激烈程度与温度和悬浮颗粒的体积有关，温度越高，体积越小，布朗运动越剧烈，若是与固体颗粒相碰的液体分子数越多，说明固体颗粒越大，不平衡性越不明显，故A错误；B．悬浮颗粒的质量越大，越不容易改变其运动状态，所以布朗运动越不明显，故B正确；C．因为分子的无规则运动与温度有关，所以分子的无规则运动也叫热运动，而布朗运动是小颗粒运动，并非分子运动，故C错误；D．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，故D错误。故选B。6、B【解析】根据万有引力提供圆周运动向心力，由轨道的大小变化判定描述圆周运动物理量大小关系即可【详解】根据万有引力提供圆周运动向心力有：A、B项：垃圾的运行速率可得半径越大的太空垃圾运行速率越小，故A错误，B正确；C项：垃圾运行的周期T=可得半径越大的太空垃圾周期越大，故C错误；D项：在同一轨道上运动的航天器周期和线速度大小相同，故在同一轨道上不能追上同一轨道的航天器，故D错误故应选：B【点睛】航天器绕地球匀速圆周运动向心力由万有引力提供，能根据半径关系分析描述圆周运动物理量的大小关系是正确解题的关键二、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、BCD【解析】根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W，Ek-γ图象的斜率等于h．横轴的截距大小等于截止频率，逸出功W=hγ0，根据数学知识进行求解详解】当Ek＝hγ﹣W＝0时，逸出功为W＝hγ0＝6.63×10﹣34J•s×4.27×1014Hz＝2.83×10﹣19J≈1.77eV，故A错误；由Ek＝hγ﹣W，得知，该图线的斜率表示普朗克常量h，故B正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hγ﹣W，Ek﹣γ图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为4.27×1014Hz，故C正确；用n＝3能级的氢原子跃迁到m＝2能级时所辐射的光能量为△E＝E3﹣E2＝﹣1.51﹣（﹣3.4）＝1.89eV＞1.77eV，能发生光电效应，故D正确．所以BCD正确，A错误【点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道逸出功与极限频率的关系，结合数学知识即可进行求解8、BD【解析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性；根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度；通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小。【详解】A.带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则可知该粒子带正电，故A错误；B.粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，而粒子的电场力水平向右，那么洛伦兹力水平向左，又粒子带正电，则磁场垂直纸面向外，故B正确；C.能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中所受的电场力和洛伦兹力平衡，即解得故C错误；D.所有通过狭缝P的带电粒子具有相同的速度，然后在磁场B′中做匀速圆周运动，最终打在A1A2上，由可知因此粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，表明其半径R越小，则粒子的比荷越大，故D正确。故选BD。9、AB【解析】小球恰能通过最高点时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球经最高点时的速度，根据动能定理求出初速度v0与半径R的关系．小球经过B点后的瞬间由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿运动定律研究小球对轨道的压力与半径的关系【详解】小球在BCD部分做圆周运动，在D点，有：mg=m①从A到D过程，由动能定理有：qEx-2mgR=mvD2，②由①②得：，③可知，R越大，x越大．m越大，x越大，故A正确，C错误从A到D过程，由动能定理有：W-2mgR=mvD2，⑥由①⑥解得：电场力做功W=mgR，可知m与R同时增大，电场力做功越多，故B正确．小球由B到D的过程中，由动能定理有：-2mgR=mvD2-mvB2，vB=，④在B点有：FN-mg=m⑤解得：FN=6mg，则知小球经过B点瞬间轨道对小球的支持力与R无关，则小球经过B点后瞬间对轨道的压力也与R无关，故D错误．故选AB【点睛】动能定理与向心力知识综合是常见的题型．小球恰好通过最高点时速度与轻绳模型类似，轨道对小球恰好没有作用力，由重力提供向心力，临界速度v=，做选择题10、BD【解析】因为恰能沿直线飞出离子速度选择器，所以受力平衡，即．若改为电荷量－q的离子，依然沿直线飞出（因为电场力跟洛伦兹力均反向依然平衡），A错若速度变为则2v0洛伦兹力大于电场力将往上偏，B对平衡与电荷量以及电性无关，故C错若速度变为v0将往下偏（因为洛伦兹力小于电场力），D对三、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.；③.偏大；④.；【解析】(1)开关接a时，采用电压表与电阻箱并联的方式测量电动势和内电阻，明确电表内阻的影响，根据闭合电路欧姆定律进行分析列出对应的表达式，从而确定误差情况；(2)开关接b时，采用电流表与电阻箱串联的方式测量，根据闭合电路欧姆定律进行分析列出对应的表达式，从而确定误差情况；(3)分析两种方式所得出的准确值表达式，从而分析与电表内阻无关的物理量，从而确定真实值【详解】(1)若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，根据闭合电路欧姆定律可知，E=U+Ir=U+则因此图象的纵轴截距b=，电动势E=图象的斜率k1=，则电源内阻r=k1E=；(2)根据闭合电路欧姆定律E=I（R+r）变形，得到与R的关系式，根据数学知识得知，图象的斜率的倒数等于电源的电动势E，纵轴截距的绝对值等于电源的内阻r与定值电阻的和则可知，电动势的测量值与真实值相比相等，没有考虑电流表的内阻，即实际内阻，所以内电阻的测量值与真实值相比偏大(3)由以上分析可知，(2)中电动势是准确的，故；而(1)图象的斜率联立解得：r=【点睛】本题关键在于能由图象知识（斜率与截距的意义）结合闭合电路欧姆定律求解，在解题时要注意题目中给出的条件及坐标中隐含的信息12、①.B②.C③.F④.⑤.2.0⑥.3.8⑦.BC【解析】(1)[1][2][3]电源电动势为1.5V，故电压表选择3V量程的B；内阻约为几欧，故电流较小，电流表选C；为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的F；(2)[4]根据电路图连接实物图，如图所示：(