2023-2024学年重庆市七校联盟物理高二上期末统考试题含解析

2023-2024学年重庆市七校联盟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、如图所示，质子（11H）和α粒子（24He）以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶42、如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为A.， B.，C.， D.，3、磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能。如图是它的示意图。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负离子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是直流电源的两个电极，设A、B两板间距为d，磁感应强度为B′，等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入A、B两板之间，则下列说法正确的是（）A.A是直流电源的正极B.其他条件不变，若增大等离子体的电量q，则UAB增大C.电源的电动势为B′dvD.电源的电动势为qvB′4、以下说法正确的是A.等势面一定与电场线垂直B.电场中电势为零的地方场强一定为零C.电容器的电容越大，其所带的电荷量就越多D.电场线只能描述电场的方向，不能描述电场的强弱5、电位器是一种可变电阻器，其内部结构如图所示。如果把电位器与灯泡和电源串联起来，转动滑动触头可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是A.将A、B接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮B.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮C.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D.将B、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮6、如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场．下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离()A. B.C. D.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，用两根轻质绝缘细线将质量为、长为的金属棒悬挂在两处，整个装置处于匀强磁场中。棒中通以从到的电流，两悬线偏离竖直方向的夹角处于平衡状态，则磁感应强度的大小可能为（重力加速度）A. B.C. D.8、如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则A.该粒子带正电B.A点与x轴的距离为C.粒子由O到A经历时间t＝D.运动过程中粒子的速度不变9、科学家研究发现：因太阳风的带电粒子吸附作用，土星环正在消失．这是因为土星环中的带电的冰质颗粒，在土星引力和磁场的作用下坠入土星．假设土星的自转方向以及周围的磁场分布与地球相似，土星环中的所有冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，除带电冰质颗粒外，剩余土星环中的颗粒轨道半径不变，则可以推断（）A.若土星磁场是因土星带电而形成，则土星带负电B.土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力沿轨道半径远离土星球心C.太阳风中的带正电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子D.因土星吸附了带电冰质颗粒，质量变大，在轨运行的土星环的运动周期将变小10、如图所示，为一款手机电池的背面印有的一些符号和简单说明，下列说法正确的是（）A.该电池的容量为1800mAhB.该电池电动势为3.6VC.该电池在正常工作时的额定电流为500mAD.若电池以10mA的电流工作，可用50小时三、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）如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图．充电后与电源断开的平行板电容器的板与静电计相连，板和静电计金属壳都接地，板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制板的移动．请回答下列问题：（1）本实验采用的科学方法是__A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（2）在该实验中，静电计的作用是___A．测定该电容器的电荷量B．测定该电容器两极的电势差C．测定该电容器的电容D．测定、两板之间的电场强度（3）在实验中观察到的现象是___A．甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大B．乙图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小C．丙图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大D．丙图中的手不动，而向两板间插入金属板时，静电计指针的张角不变12．（12分）某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。现有电源，内阻可不计，滑动变阻器，额定电流，开关和导线若干，以及下列电表A.电流表，内阻约0.025）B.电流表，内阻约C.电压表，内阻约D.电压表，内阻约为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______选填器材前的字母；实验电路应采用图中的______选填“甲”或“乙”。如图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线________。接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值______保留两位有效数字。若在问中选用甲电路，产生误差的主要原因是______；若在问中选用乙电路，产生误差的主要原因是______。选填选项前的字母A.电流表测量值小于流经的电流值B.电流表测量值大于流经的电流值C.电压表测量值小于两端的电压值D.电压表测量值大于两端的电压值四、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、B【解析】质子和α粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动，根据牛顿第二定律得到粒子加速度的表达式为：；粒子射出电场时的侧位移y的表达式为：y=at2；又；联立上三式得：；由题，两个粒子的初动能Ek相同，E、l相同，则y与q成正比，质子（11H）和α粒子（24He）电荷量之比为1：2，侧位移y之比为1：2．故选B2、D【解析】液滴在复合场中做匀速圆周运动，可判断出电场力和重力为平衡力，从而可求出液滴的质量并可判断电场力的方向，结合电场的方向便可知液滴的电性．根据洛伦兹力的方向，利用左手定则可判断液滴的旋转方向．结合重力与电场力平衡以及液滴在洛伦兹力的作用下的运动半径公式，可求出线速度【详解】液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，可知，液滴受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知液滴带负电；磁场方向向里，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断液滴的旋转方向为顺时针；由液滴做匀速圆周运动，得知电场力和重力大小相等，得①，得，液滴在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为，联立得：，D正确【点睛】此题考查了液滴在复合场中的运动．复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场．液滴在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对液滴的运动形式的分析就显得极为重要．该题就是根据液滴的运动情况来判断受到的电场力情况3、C【解析】A．根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为直流电源的正极，故A错误；BCD．最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，电源的电动势E会达到最大值，此时有解得故C正确，BD错误。故选C。4、A【解析】A、在等势面上移动电荷时不做功，故等势面与电场线处处垂直；故A正确.B、电势零点可以人为任意选择，而场强是由电场决定，场强和电势两者没有直接关系；故B错误.C、电容器电容越大，容纳电荷本领越大，电容器两极板间电压每增加1V时增加的电荷量越大，不是电荷量大;C错误.D、电场线即能描述电场的方向，又能反映电场强度的大小；D错误.故选A.【点睛】场强和电势都是描述电场的物理量，可结合定义式来正确理解各自的物理意义，并要掌握电场线的两个意义：电场线的方向反映电势的高低，电场线的疏密表示场强的方向5、D【解析】A．将A、B接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻变大，则电流减小，灯泡变暗，选项A错误；BC．将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻不变，则电流不变，灯泡亮度不变，选项BC错误；D．将B、C接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻减小，电流变大，则灯泡变亮，选项D正确；故选D.6、A【解析】由楞次定律可知，要使铝框向左远离，则螺线管中应产生增大的磁场，即螺线管中电流应增大；而螺线管中的电流是由abcd区域内的磁场变化引起的，故abcd中的磁场变化率应增大，故A正确，BCD错误二、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、CD【解析】如图当安培力垂直于拉力时，安培力最小解得A．0.2T，与结论不相符，选项A错误；B．0.4T，与结论不相符，选项B错误；C．0.5T，与结论相符，选项C正确；D．1.0T，与结论相符，选项D正确；故选CD。8、BC【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示：A．根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电，故A错误；B．设点A与x轴的距离为d，由图可得：r-rcos60°=d所以d=0.5r而粒子的轨迹半径为，则得A点与x轴的距离为：，故B正确；C．粒子由O运动到A时速度方向改变了60°角，所以粒子轨迹对应的圆心角为θ=60°，所以粒子运动的时间为故C正确；D．由于粒子的速度的方向在改变，而速度是矢量，所以速度改变了，故D错误9、AD【解析】A项：由土星磁场与地磁场相似，土星磁场的北极为地理南极，土星磁场的南极为地理北极，由土星转动形成环形电流，根据右手螺旋定则可知，土星带负电，故A正确；B项：由于电冰质颗粒坠入土星，洛伦兹力方向与速度方向垂直，所以土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力不会沿轨道半径远离土星球心，故B错误；C项：由于冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，且土星带负电，所以冰质颗粒应带正电，所以太阳风中带负电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子，故C错误；D项：由公式，由于半径不变，质量变大，所以周期变小，故D错误故应选：AD10、BD【解析】A．该电池的容量为，A错误；B．该电池的电动势为3.6V，B正确；C．上面没有显示手机的额定功率，所以不能计算电池正常工作时的额定电流，C错误；D．若电池以10mA的电流工作，其工作时间为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.C②.B③.A【解析】（1）[1]．本实验中要控制一些量不变，然后再得出C的决定因素；故采用的是控制变量法；故选C；（2）[2]．静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差；故选B；（3）[3]．实验中观察到的现象为：A、手水平向左移动时，板间距离增大时，根据电容的决定式，可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大．故A正确；B、当手竖直上移时，正对面积减小；根据电容的决定式，可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大．故B错误；C、插入电介质时，根据电容的决定式，可知电容增大，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压减小，所以静电计指针的偏转变小．故C错误；D、而向两板间插入金属板时，板间距离减小，据电容的决定式，可知电容增大，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压减小，所以静电计指针的偏转变小．故D错误；12、①.B②.C③.甲④.⑤.5.2⑥.B⑦.D【解析】[1][2][3]由于电源电动势为4V，所以电压表应选C；根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：所以电流表应选B；根据闭合电路欧姆定律，电路中需要的最大电阻为：所以变阻器可以采用限流式接法，变阻器应选E；由于待测电阻满足所以电流表应用外接法，即电路图应是“限流外接”，所以应采用图甲电路。(2)[4]实物连线图如图所示：(3)[5]电流表的读数为：，电压表的读数为：，所以待测电阻为：(4)[6]根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表V的分流作用，导致电流表的测量值大于流经的电流，所以产