2023年山西省陵川第一中学校高二物理第一学期期末考试试题含解析

2023年山西省陵川第一中学校高二物理第一学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、下述说法正确的是()A.场强为零的地方，电势不一定为零B.等势面上各点场强大小相等C.电荷处在电势越高的地方电势能越大D.电场中电场强度越大地方，电势越高2、水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为，秒内位移方向与水平方向的夹角为，重力加速度为g，忽略空气阻力，则小球初速度的大小可表示为A.B.C.D.3、如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()A.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩB.电阻R消耗的功率为3.0WC.电源的效率为50%D.如果电阻R逐渐增大，电源的输出功率可能先增大后减小4、如图所示，圆弧线a、b、c代表某固定点电荷电场中的三个等势面，相邻两等势面间的距离相等，直线是电场中的几条没标明方向的电场线，粗曲线是一带正电粒子只在电场力作用下运动轨迹的一部分，M、N是轨迹上的两点．粒子过M、N两点的加速度大小分别是aM、aN，电势能分别是EPM、EPN，a、b、c的电势分别是φa、φb、φc，ab间，bc间的电势差分别是Uab、Ubc，则下列判断中正确的是（）A.aM＞aN，EPM＞EPNB.φa＜φb＜φc，EPM＜EPNC.aM＞aN，Uab=UbcD.Uab=Ubc，EPM＜EPN5、下列说法中不正确的是()A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力B.两物体间有摩擦力，则其间必有弹力C.两物体间有弹力，则其间不一定有摩擦力D.两物体间无弹力，则其间必无摩擦力6、如图所示，ab是两平行正对的金属圆环，a中通有正弦交变电流i，其变化规律如图所示．下列说法正确的是（）A.t1时刻，b环内感应电动势最大B.t2时刻，b环内的感应电流方向改变C.t3～t4时间内，b环内感应电流的方向与a环内电流的方向相反D.0～t4时间内，t2时刻b环内的感应电动势最大二、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、关于电场、电场强度下列说法正确的是（）A.是电场强度的定义式，只适用于匀强电场B.点电荷的电场强度，公式中Q是场源电荷的电荷量C.电场是一种物质，它会对放入其中的电荷产生力的作用D.公式中，d为任意两点间的距离，本公式使用于任何电场8、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长为L＝10cm的正方形线圈abcd共N＝100匝，线圈电阻r＝1Ω。线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动的角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω。则A.交流电压表的示数为2.22V B.由图示位置转过角时的感应电动势的大小为1.57VC.线圈转动一周电流产生的总热量约为1J D.图示位置ab边所受的安培力大小为0.0314N9、如图为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷。在b正上方用绝缘丝线悬挂一闭合铝环，铝环也处于水平面中，且环和b盘的中心在同一条竖直线OO1上。现让橡胶盘由静止开始绕OO1轴逆时针加速转动（从上往下看），下列说法正确的是A.铝环a有扩张的趋势B.铝环a对丝线的拉力大于自身的重力C.铝环a对丝线的拉力小于自身的重力D.从上往下看，铝环a中产生沿逆时针方向的感应电流10、如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u=220sin100t（V），则下列表述正确的是（）A.U1＜U2，U3＞U4B.电厂输出电压的有效值U1＝220VC.若电厂输电功率不变，将U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的D.用户得到的交变电流频率为25Hz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）用多用电表粗略测量某圆柱体的阻值。如图，当选择开关置于欧姆挡“×1”的位置时，多用电表指针示数如图所示，则被测圆柱体电阻的阻值约为_________Ω。为进一步测其电阻，实验室备有以实验下器材：A．电压表（0~3V，内阻4kΩ）；B．电压表（0~15V，内阻15kΩ）C．电流表（0~3A，内阻0.0125Ω）；D．电流表（0~0.6A，内阻0.125Ω）E．滑动变阻器（0~20Ω，允许最大电流为2A）；F.开关、导线若干；G.电池组（3V，内阻1.0Ω）。(1)电流表和电压表分别应选_________、_______（选填器材前的字母）。(2)测该圆柱体的电阻时，电流表在测量电路中应采用_________（选填“外”或“内”）接法，真实值比测得的电阻值偏_________（选填“大”或“小”）些。(3)若用L表示圆柱体的长度，d表示直径，测得电压为U，电流为I，请写出圆柱体电阻率的表达式_________。12．（12分）宇宙飞船（内有宇航员）绕地球做匀速圆周运动，地球的质量为M，宇宙飞船的质量为，宇宙飞船到地球球心的距离为r，引力常量为G，宇宙飞船受到地球对它的万有引力F=________；飞船内的宇航员处于________状态（填“超重”或“失重”）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、A【解析】A．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，场强为零的地方，电势不一定为零，A选项正确；B．等势面上各点电势相等，电场强度不一定相等，B选项错误；C．电势能可见在电荷量一定的情况下，电势越高，正电荷电势能越大，而负电荷电势能越小，C选项错误；D．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，电场中电场强度越大的地方，电势越不一定高，D选项错误。故选A。2、A【解析】平抛运动水平为匀速直线运动，水平速度恒为，则有竖直为自由落体运动，竖直速度竖直位移根据速度的合成，有t＋秒内水平位移竖直位移根据位移的合成有结合选项得故选A。3、C【解析】根据图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势，由斜率大小读出电源的内阻．图线Ⅱ的斜率大小等于电阻R的大小．两图线的交点表示电阻R接在该电源的电压和电流，求出电源的输出功率，由P=求电阻R消耗的功率【详解】A项：由图线图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势E=3V，其斜率大小等于电源的内阻，则r=，故A错误；B项：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电路中电流和路端电压，则有U=1.5V，I=1.0A电阻R消耗的功率P，故B错误；C项：电源的输出功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5W，电源的总功率为，所以电源的效率为：，故C正确；D项：电阻R=，由于电源的内阻与电阻R此时相等，如果电阻R逐渐增大，电源的输出功率一直减小，故D错误故选C【点睛】本题抓住伏安特性曲线的斜率、截距和交点的数学意义来理解其物理意义，知道两个图象的交点表示该电源与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压4、B【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向左上方，根据电场线的方向可判断电势的高低；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．电势能和动能的变化可以通过电场力做功情况判断【详解】根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向左上方，所以正电荷受到点电荷的吸引力，所以圆心处的点电荷一定带负电，电场线的方向指向圆心，所以φa＜φb＜φc，根据点电荷的电场线的分布特点可得，M点的电场线密，所以正电荷在M点受到的电场力大，产生的加速度大，即：aM＞aN；根据点电荷的电场线的分布特点可得，ab之间的电场强度大于bc之间的电场强度，由于相邻两等势面间的距离相等，根据U=Ed可得，Uab＞Ubc；设粒子从M向N运动，正电荷受到的电场力的方向指向圆心，所以受力的方向与M到N的方向之间的夹角是钝角，电场力做功负功，电势能减小，所以EPM＜EPN．只有选项B正确故选B5、A【解析】A、相互接触并有相对运动的两物体间若光滑,则没有摩擦力.故A错误.B、弹力产生的条件:相互接触挤压;摩擦力产生的条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动趋势.可见,有摩擦力,必有弹力;有弹力,不一定有摩擦力,故BC正确.D、接触的物体间有弹力是产生摩擦力的条件之一.所以D正确.本题选不正确的,所以A是不正确的6、D【解析】根据法拉第电磁感应定律，与楞次定律，结合磁通量变化量与磁通量变化率不同，即可一一求解【详解】A项：由法拉第电磁感应定律，可知，在t1时刻，a中电流变化率为0，b中感应电动势为零，故A错误；B项：t2-t3时间内与t2-t3时间内的电流大小变化相反，方向也改变，由楞次定律，可知，在t2时刻，b中感应电流方向不改变，故B错误；C项：t3～t4时间内，a中的电流减小，由“楞次定律”可知，b环内感应电流的方向与a环内电流的方向相同，故C错误；D项：在t2时刻，a中电流变化率为最大，b中感应电动势为最大，故D正确故选D【点睛】考查法拉第电磁感应定律，与楞次定律的应用，掌握感应电动势与磁通量变化率有关，而与磁通量变化量无关二、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、BC【解析】电场强度的定义式适用于任何电场，所以A错误；根据电场强度的定义式和库仑定律可得到点电荷电场强度的决定式，Q是指的是场源电荷的电荷量，所以B正确；场是一种并非分子、原子组成的特殊物质，电场的基本性质就是对放入其中的电荷有电场力的作用，所以C正确；在匀强电场中，故有，因只有在匀强电场中，电场力做功才等于，故些关系式只适用于匀强电场，式中d指的沿电场方向的距离，所以D错误；8、BC【解析】AB．根据Em=NBωS，可得感应电动势的最大值由于线框垂直于中性面开始计时，所以瞬时感应电动势表达式：当线圈转过角时的瞬时感应电动势为转动过程中，交流电压表的示数为有效值，所以有：故A错误，B正确；C．一个周期内，由公式周期为热量故C正确；D．电流为安培力为故D错误。故选BC。9、CD【解析】ABC．胶木盘由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大；橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷，根据右手螺旋定则知，通过铝环的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以，橡胶圆盘对铝环的作用力方向竖直向上，即铝环a对丝线的拉力小于自身的重力，且铝环有收缩的趋势，故AB错误，C正确；D．依据楞次定律，可知，穿过铝环a的磁通量，向上且增大，因此铝环a有沿逆时针方向的感应电流，故D正确。故选CD。10、AC【解析】A．电厂发出的电，经过升压变压器进行升压，后经过降压变压器降压后输送给用户，所以故A正确；B．根据有效值与最大值的关系可知故B错误；C．若U2提高为原来的10倍，由公式则电流为原来的，根据可知，输电线上损失的功率为原来的，故C正确；D．由题意可知，输电过程中功率不变，所以用户得到交流电的频率仍为50Hz，故D错误。故选AC。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、①.6.0②.A③.D④.外⑤.大⑥.【解析】(1)[1]选择开关置于欧姆挡“×1”的位置，表盘读数为6.0，所以是；[2][3]因为电池组的电压为3V，为了读数准确，所以选择量程为0~3V的电压表。被测圆柱体电阻的阻值约为6Ω，为了读数准确，选择0~0.6A的电流表。(2)[4][5]因为根据“小外偏小”可知，选择外接法，测量值比真实值偏小，也就是真实值比测得的电阻值偏大。(3)[6]根据电阻公式得解得12、①.②.失重【解析】根据万有