2023-2024学年陕西省窑店中学物理高二上期末考试试题含解析

2023-2024学年陕西省窑店中学物理高二上期末考试试题注意事项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、向心力演示器如图所示．转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动．皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小．现分别将小球放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与半径的关系，下列做法正确的是A.皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量不同的钢球做实验B.皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量相同的钢球做实验C.皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量不同的钢球做实验D.皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量相同的钢球做实验2、如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受静摩擦力逐渐减小3、一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则()A.t=1s时物块的动量大小为1kg·m/sB.t=2s时物块的动量大小为4kg·m/sC.t=3s时物块的动量大小为5kg·m/sD.t=4s时物块的动量大小为零4、下列关于电场线的说法中，正确的是A.电场线上每一点的切线方向为该点场强的方向B.电场线的方向就是电荷的受力方向C.电场线是反映电场性质而客观存在的线D.电场线是从正电荷出发到负电荷，又从负电荷回到正电荷闭合曲线5、如图所示是某电场中的三条电场线，C点是A、B连线的中点．已知A点的电势是φA＝30V，B点的电势φB＝－20V，则下列说法正确的是()A.C点的电势φC＝5V B.C点的电势φC＞5VC.C点的电势φC＜5V D.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能6、磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞BbB.a、b两处磁感应强度的大小不等，Ba＜BbC.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小二、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、如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向a端滑动，则A.电灯L变暗，安培表的示数增大B.定值电阻消耗的功率增大C.变阻器两端的电压增大D.电灯L变亮，安培表的示数增大8、太阳系中的第二大行星是土星，它的卫星众多，目前已发现的卫星达数十颗．根据下表所列土卫五个土卫六两颗卫星的相关参数，可以比较（）土星的卫星距离土星距离半径发现者发现年份土卫五卡西尼土卫六惠更斯A.这两颗卫星公转的周期大小 B.这两颗卫星公转的速度大小C.这两颗卫星表面的重力加速度大小 D.这两颗卫星公转的向心加速度大小9、金属探测器是用来探测金属的仪器，如图所示，关于其工作原理，下列说法中正确的是（）A.探测器内的探测线圈会产生变化的磁场B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C.探测到金属物是因为金属物中产生了涡流D.探测到金属物是因为探测器中产生了涡流10、如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称．L1、L2所在区域处于磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外的匀强磁场中．已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外，()A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B.流经L1电流在a点产生的磁感应强度大小为C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为三、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）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的灯泡，则当开关S闭合瞬间，A、B两灯_________(填“同时”或“不同时”)亮，当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势______________（填“高”或“低”）。12．（12分）在“用电流表和电压表测定电池电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：A．干电池1节B．滑动变阻器（0～20Ω）C．滑动变阻器（0～1kΩ）D．电压表（0～3V，内阻约为20kΩ）E．电流表（0～0.6A，内阻RA＝0.2Ω）F．电流表（0～3A，内阻约为0.01Ω）G．开关、导线若干①为减小实验误差和方便操作，选择图甲所示电路进行实验，其中滑动变阻器应选________，电流表应选_____。（填写器材前的序号）②某同学根据实验测得的电压表示数U和电流表示数I，画出U－I图像如图乙所示，由图像可得电池的电动势为______V，内电阻为______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）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L14．（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）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】要探究小球受到向心力大小与半径的关系，需控制一些变量，即保持小球的质量、转动的角速度不变；【详解】根据公式，要研究小球受到的向心力大小与半径的关系，需控制小球的质量和角速度不变，故应将皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，这样二者角速度相等，同时用质量相同的钢球做实验，故选项D正确，ABC错误【点睛】本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变2、D【解析】A．磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得，ab中的感应电流方向由a到b，A错误；B．由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，根据可知电阻R消耗的热功率不变，B错误；C．根据安培力公式知，电流不变，B均匀减小，则安培力减小，C错误；D．导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，，安培力减小，则静摩擦力减小，D正确3、B【解析】根据动量定理：而F-t图像的面积等于力F的冲量，等于物体动量的变化。A．则由图像可知，t=1s时物块的动量大小为p1=2×1N∙s=2kg·m/sA错误；B．同理可知，t=2s时物块的动量大小为p2=2×2N∙s=4kg·m/sB正确；C．t=3s时物块的动量大小为p3=(2×2-1×1)N∙s=3kg·m/sC错误；D．t=4s时物块的动量大小为P4=(2×2-1×2)N∙s=2kg·m/sD错误。故选B。4、A【解析】A.根据电场线的特点可知，电场线上点的切线方向是场强方向，电场线上每一点的切线方向，都与电场中该点的场强方向一致，故A正确；B.电场线上点的切线方向是场强方向，其方向与正电荷所受电场力的方向相同，与负电荷所受电场力的方向相反，故B错误；C.电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线，实际上是不存在的，电场是实际存在的，故C错误；D.电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，电场线不闭合，故D错误；故选A5、C【解析】电场线的疏密表示电场的强弱．由图看出，AC段电场线比CB段电场线密，AC段场强较大，根据公式U=Ed定性分析A、C间与B、C间电势差的大小，再求解中点C的电势φc.【详解】由图看出，AC段电场线比BC段电场线密，则AC段场强最大，根据公式U=Ed可知，AC间电势差UAC大于BC间电势差UCB，所以UAC＞UAB＝25V，即φA-φC＞25V，又φA=30V，可知φC＜5V．故C正确，AB错误．而负电荷在电势低处，电势能较大，故D错误；故选C6、A【解析】AB．磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出Ba>Bb所以A正确，B错误；CD．安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小B、电流大小I、导线长度L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故C、D错误。故选A。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、AB【解析】根据“变阻器的滑片向a端滑动”可知，本题考查电路动态变化分析问题，根据程序法或者串反并同法分析通过变阻器电流的变化和电压的变化.【详解】A、D、变阻器的滑片向a端滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，则总电流I增大，路端电压U减小，则电灯L更暗，安培表的示数增大，故A正确，D错误.B、路端电压U减小，则通过电灯L电流减小，而总电流I增大，所以通过的电流增大，消耗的功率增大，故B正确.C、由于通过的电流增大，的电压增大，而路端电压是减小的，则变阻器两端的电压减小，变阻器阻值也在变小，根据题目所给的条件，无法判断变阻器R1的功率变大，还是变小，故C错误.故选AB.【点睛】变阻器的滑片向a端滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，分析总电流的变化，判断电流表读数的变化，由路端电压的变化，分析电灯L亮度的变化．由总电流和通过电灯电流的变化，分析通过变阻器的电流变化，再分析变阻器电压的变化.8、ABD【解析】设土星的质量为M，A.由开普勒第三定律，半径越大，周期越大，所以土卫五的公转周期小．故A正确；B.由卫星速度公式，公转半径R越大，卫星的线速度越小，则土卫六的公转线速度小．故B正确；C.由卫星表面的重力加速度公式，由于卫星的质量未知，无法比较卫星表面的重力加速度，故C错误；D.由卫星向心加速度角公式，公转半径R越小，向心加速度a越大，则土卫五的向心加速度大．故D正确故选ABD.9、AC【解析】金属探测器利用涡流探测金属物品原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到。A．探测器内的探测线圈会产生变化的磁场，与结论相符，选项A正确；B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到，与结论不相符，选项B错误；C．探测到金属物是因为金属物中产生了涡流，与结论相符，选项C正确；D．探测到金属物是因为探测器中产生了涡流，与结论不相符，选项D错误；故选AC。10、BD【解析】根据右手螺旋定则来判定两直导线在a、b两处的磁场方向，再结合矢量的叠加法则，即可求解【详解】整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外，且a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂于纸面向外，根据右手螺旋定则，L1直导线电流，在a、b两点磁场方向垂直纸面向里，大小相等，同理，L2直导线的电流，在a点磁场方向垂直纸面向里，在b点磁场方向垂直纸面向外，但两点的磁场大小相等，依据矢量叠加法则，则有：B0-B2-B1=B0+B2-B1=联立上式，可解得：，故选BD【点睛】考查右手螺旋定则的应用，掌握矢量的合成法则，注意对称位置的磁场大小是相等的三、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.同时②.高【解析】[1]电键S闭合瞬间，线圈L对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此同时亮[2]稳定后当电键s断开后，A中不会再有电流通过，故A马上熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，由楞次定律可知，其相当于左端为正极的电源，与灯泡B构成闭合回路放电，流经灯泡B的电流是由a到b，故a点电势比b点电势高12、①.B②.E③.1.5④.1【解析】由题中“在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材”可知，本题考查用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验，根据实验原理和实验器材可解答本题。【详解】（1）[1]根据甲图可知，选用外接法，因此滑动变阻器选择B；[2]电流值不超过0.6