2023-2024学年浙江省台州市温岭市书生中学物理高二上期末统考试题含解析

2023-2024学年浙江省台州市温岭市书生中学物理高二上期末统考试题请考生注意：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、关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（

）A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B.电荷在电场中一定受电场力作用C.电荷所受的电场力一定与该处电场方向一致D.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直2、如图所示，当滑动变阻器R1的触头由右向左滑动时，电路中电流表A及电压表V1、V2的读数的变化是A.V1、V2、A的读数都减小B.V1、V2、A的读数都增大C.V1减小，V2、A增大D.V1增大，V2、A减小3、如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A.原线圈的输入功率为B.电流表的读数为1AC.电压表的读数为D.副线圈输出交流电的周期为50s4、如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随电流变化的伏安特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是A.在这两种连接状态下，小灯泡电阻相等B.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2C.电源1与电源2的内阻之比是7∶11D.由于小灯泡L的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用5、如图所示是静电场一部分电场分布，下列说法正确的是（）A.这个电场可能是负点电荷的电场B.A处的电场强度大于B处的电场强度C.负电荷在A处所受的电场力方向沿A点的切线方向D.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小（不计重力）6、两个半径为R的带电金属球所带同种电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为（）A. B.C. D.无法确定二、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，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无弹力，重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是（）A.小球b机械能保持不变B.小球b所受库仑力大小始终为2mgC.细线PM的拉力先增大后减小D.小球b加速度大小一直变大8、用多用电表的欧姆档检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明A.二极管加有正向电压，故测得电阻很小B.二极管加有反向电压，故测得电阻很大C.此时红表笔接的是二极管的正极D.此时黑表笔接的是二极管的正极9、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1圆心处的粒子源A能不断产生α粒子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当α粒子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略α粒子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是()A.α粒子第n次被加速前、后的轨道半径比为B.若是增大交变电压U，则α粒子的最大动能Ek会变大C.若改变交流电压的周期，仍可用此装置加速氘核D.若只增大交变电压U，则α粒子在回旋加速器中运行的时间会变短10、如图，长为的轻绳上端固定在O点，下端系一小球（小球可视为质.点）在O点正下方距O点处的P点固定一小钉子，现将小球拉至A点，使细线与竖直方向间夹角为（很小），然后由静止释放小球，小球运动的最低点为B，点C（图中未标出）是小球能够到达的左方最高位置.A、B、P、O在同一竖直平面内，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的有A.点C与点A等高 B.点C在点A上方C.小球摆动的周期为 D.小球摆动的周期为三、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）现有一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω），电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻为0.70Ω），滑动变阻器R（10Ω，2A），电键一个及导线若干(1)

为了更准确地测出电源电动势和内阻，某组同学用右图所示电路测得多组电压和电流值，得到如图所示

U-I图线，由图可得该电源电动势E=_______V，内阻

r=_______Ω．（结果均保留两位小数）

(2)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱R′替换掉了滑动变阻器，电路图如右图所示．他们在实验中读出几组电阻箱的阻值R′和电压表的示数U，描绘出

的关系图像，得到的函数图像是一条直线．若该图像的斜率为k，纵轴截距为b，则此电源电动势E=_________，内阻r=__________．该组同学测得电源电动势E测_____E真，内阻r测_____r真．(填“>”“＝”或“<”)12．（12分）如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，导线中通有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的弹簧与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动．在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为______；弹簧受到的拉力为_______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】A．当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力．故A错误B．电荷在电场中一定受到电场力作用．故B正确C．正电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，负电荷所受电场力一定与该处电场方向相反．故C错误D．电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直．故D错误2、D【解析】当滑动变阻器的滑片P向左移动时，R1的阻值变大，串联电路的总阻值增大，则根据欧姆定律可知，串联电路的电流变小，即电流表A的读数减小，电路中电流减小，电源的内电压减小，则路端电压增大，则电压表V1读数会增大．又R2的阻值不变，根据U2=IR2可知电压表V2的读数减小，故D正确，ABC错误3、B【解析】AC．理想变压器原线圈两端电压的有效值为根据解得即电压表的读数为110V，通过负载电阻的电流则副线圈的输出功率原线圈的输入功率也是220W，AC错误。B．根据解得即电流表的读数为1A，B正确；D．由可知，角速度原线圈所接交流电的周期副线圈输出交流电的周期不变，仍为0.02s，D错误。故选B。4、B【解析】根据电源的外特性曲线U-I图线，可求出灯泡电阻和电源电动势以及内阻；根据灯泡伏安特性曲线与电源伏安特性曲线交点确定灯泡与电源连接时工作电压与电流，即可求出功率；欧姆定律适用于纯电阻，灯泡是纯电阻；【详解】A、根据图象交点知与电源1相接时电阻，与电源2相连接时，在这两种连接状态下，小灯泡的电阻不相等，故A错误；B、小灯泡伏安特性曲线与电源伏安特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则连接电源Ⅰ时，，，故连接电源Ⅱ时，，，故，所以小灯泡消耗的功率之比为：，故B正确；C、U-I图象的斜率的绝对值表示内电阻，根据电源U-I图线，，，则，故C错误；D、欧姆定律适用于纯电阻，灯泡是纯电阻，适用欧姆定律，故D错误【点睛】本题关键在于对电源伏安特性曲线、灯泡伏安特性曲线的理解，明确交点的含义5、B【解析】A．负点电荷电场的电场线是直线，则这个电场不可能是负点电荷的电场，选项A错误；B．电场线越密集则场强越大，可知A处的电场强度大于B处的电场强度，选项B正确；C．负电荷在A处所受的电场力方向沿A点的切线的反方向，选项C错误；D．A处的电场强度大于B处的电场强度，则在A处的电场力大于B处的电场力，点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度大，选项D错误；故选B。6、C【解析】当两球心相距时，两球不能看成点电荷，电荷的中心不在几何中心；因为是同种电荷，排斥，电荷中心距离大于，故故选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、ACD【解析】A．小球b所受库仑力和管道的弹力始终与速度垂直，即只有重力做功，所以小球b机械能守恒，故A正确；B．小球b机械能守恒，从G滑到H过程中，有：H处有：则有：F库=3mg故B错误；C．设PN与竖直方向成α角，对球a受力分析，将其分解：竖直方向上有：FPNcos

α=mg+F库sin

θ水平方向上有：F库cos

θ+FPNsin

α=FPM。解得：下滑时θ从0增大90°，细线PM的拉力先增大后减小，故C正确；D．设b与a的连线与水平方向成θ角，则有：任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成，即为：可知小球的加速度一直变大，故D正确。故选ACD。8、BC【解析】AB．测量电阻偏转角度小，则电阻大，为反向电压，故A错误，B正确；CD．测量时加的反向电压，又因欧姆表的黑表笔接的电池的正极，则黑表笔应与二极管的负极相连接。即红表笔与二极管的正极相连接，故C正确，D错误。故选BC。9、AD【解析】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速α粒子．α粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据T=比较周期．当α粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据qvB=m求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系【详解】根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有半径公式与nqU=mv2，所以α粒子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故A正确；根据qvB=m，得．则α粒子最大动能Ek=mv2=，与加速电压无关，故B错误，根据可知，α粒子与氘核在磁场中运动的周期相同，若改变交流电压的周期，所以不能用此装置加速氘核，故C错误；若只增大交变电压U，则α粒子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故D正确；故选AD【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能10、AD【解析】AB．小球摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，两侧最高点动能均零，故重力势能也相等，故最大高度相同，即点C与点A等高，故A正确，B错误；CD．小球B→A→B的时间为小球B→C→B的时间为故小球摆动的周期为故C错误，D正确。故选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、①.1.48—1.50②.0.30③.④.⑤.＜⑥.＜【解析】（1）[1][2]．由图可得该电源电动势E=1.50V，内阻（2）[3][4]．由闭合电路欧姆定律：U=IR＇；联立变形得：；变形可得：又此式可知图中直线斜率，解得：[5][6]．将电压表内阻等效为电源的内阻，则电源内阻测量值电源电动势测量值即该组同学测得电源电动势E测<E真，内阻r测<r真12、①.②.【解析】穿过线圈的磁通量为：；根据左手定则可知，CD边所受安培力为nBIL，而方向竖直向下；由杠杆平衡条件得：mg+nB