浙江省杭州外国语学校2023-2024学年物理高二上期末考试试题含解析

浙江省杭州外国语学校2023-2024学年物理高二上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、如图，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈下面说法正确的是A.闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常亮度B.闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮C.闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮D.断开开关S时，B灯立即熄灭而A灯慢慢熄灭2、如图所示，在一大小为的水平匀强电场中，、两点的直线距离为，垂直电场方向的距离为。一电荷量为的带正电粒子从点沿图中虚线移动到点。下列说法正确的是（）A.该过程中电场力做的功为B.该过程中电场力做的功为C.该过程中电场力做的功为D.该过程中电场力做的功为3、一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成θ角，如图所示，磁场的磁感应强度随时间均匀变化．在下述几种方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是()A.仅把线圈匝数增加一倍 B.仅把线圈面积增加一倍C.仅把线圈直径增加一倍 D.仅把线圈电阻率增加一倍4、如图，固定在水平面上的U形金属框上，静止放置一金属杆ab，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度B均匀减小时，杆ab总保持静止，则在这一过程中()A.杆中的感应电流方向是从a到bB.杆中的感应电流大小均匀增大C.金属杆所受安培力水平向左D.金属杆受到的摩擦力逐渐减小5、电子通过磁场时会发生偏转，这是因为受到（）A.库仑力的作用 B.万有引力的作用C.洛伦兹力的作用 D.安培力的作用6、发现万有引力定律的科学家是（）A.伽利略 B.牛顿C.爱因斯坦 D.库伦二、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、AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在导轨上的金属直棒(开始时b离O点很近)，如图所示．它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中()A.感应电流方向始终是b→aB.感应电流方向先是b→a，后变为a→bC.所受安培力方向垂直于ab向上D.所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上8、如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U－I图像，则下列说法中正确的是（）A.电动势E1>E2，内阻r1＜r2B.电动势E1＝E2，内阻r1＞r2C.电动势E1＝E2，短路电流I1＞I2D.当两电源的工作电流相同时，电源1的路端电压较大9、如图所示，闭合矩形线圈从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈边的长度，不计空气阻力，则（）A.从线圈边进入磁场到边穿过出磁场整个过程，线圈中始终有感应电流B.从线圈边进入磁场到边穿出磁场的整个过程中，有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度C.边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向，与边刚穿出磁场时感应电流的方向相反D.边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小，与边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等10、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A.三个等势面中，a的电势最高B.带电质点通过P点时的电势能较Q点大C.带电质点通过P点时的动能较Q点大D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大三、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）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组（3V，内阻1Ω）B．电流表（0～3A，内阻约0.2Ω）C．电流表（0～0.6A，内阻约为0.2Ω）D．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）E．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）F．滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）G．开关、导线(1)上述器材中电流表应选用的是_______；滑动变阻器应选用的是_________；（填写各器材的字母代号）；(2)在方框内画出实验电路图__________________；(3)一组实验中电流表和电压表的示数如图所示，图示中I=______A，U=______V。12．（12分）有以下可供选用的器材及导线若干条，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流A．被测电流表A1：满偏电流约700～800，内阻约100Ω，刻度均匀、总格数为N；B．电流表A2：量程06A，内阻0.1Ω；C．电压表V：量程3V，内阻3kΩ；D．滑动变阻器R1：最大阻值200Ω；E．滑动变阻器R2：最大阻值1kΩ；F．电源E：电动势3V、内阻1.5Ω；G．开关一个.（1）选用的器材应为_____________．（填A→G字母代号）（2）在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号（）（3）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格，可算出满偏电流Ig=________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_____________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，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）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L

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、C【解析】A、B、C、开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的自感阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮,最后和B灯一样亮.故AB错误,C正确;

D、断开开关K的瞬间,线圈与两灯一起构成一个自感回路,过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当电源,两灯逐渐同时熄灭,故D错误.故选C点睛：开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮.最后一样亮2、D【解析】电荷量为的带正电粒子从点沿图中虚线移动到点，电场力做功为D正确，ABC错误。故选D。3、C【解析】闭合线圈放在变化的磁场中，线圈产生的感应电动势是由法拉第电磁感应定律求出，由电阻定律来确定电阻如何变化，再由闭合电路欧姆定律求出感应电流【详解】法拉第电磁感应定律：E=N，将线圈的匝数变化时，说明一定时，E与N成正比．当线圈匝数增加为原来的1倍，则线圈产生的感应电动势也增加为原来的1倍，但线圈电阻也增加原来的1倍，因此线圈中的感应电流没有变化．故A错误；法拉第电磁感应定律：E=N，将线圈的面积增加1倍时，则△φ也增加1倍，则线圈产生的感应电动势是原来的2倍，由电阻定律R=ρ，可得线圈半径变为原来的倍，则电阻是原来的倍，因此线圈中的感应电流是原来的倍，故B错误．法拉第电磁感应定律：E=N，将线圈的直径增加1倍时，则线圈面积是原来的4倍，因此△φ也是原来的4倍，所以线圈产生的感应电动势是原来的4倍，由电阻定律R=ρ，可得线圈电阻是原来的2倍，因此线圈中的感应电流是原来的2倍，即线圈中产生的感应电流增大1倍，故C正确；法拉第电磁感应定律：E=N，仅把线圈电阻率增加一倍，感应电动势不变，线圈电阻增加一倍，则线圈中的感应电流变为原来的一半．故D错误；故选C【点睛】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律的内容，注意电阻定律中的S，并不是线圈面积.4、D【解析】A．当磁感应强度均匀减小时，穿过回路磁通量减小，根据楞次定律判断得到回路中感应电流方向为逆时针方向（俯视），杆中的感应电流方向是从到，故A错误；B．当磁感应强度均匀减小时，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知回路中产生的感应电动势不变，则感应电流大小保持不变，故B错误；C．由左手定则判断可知，金属杆所受安培力水平向右，故C错误；D．根据公式可知安培力减小，根据平衡条件可知金属杆受到的摩擦力逐渐减小，故D正确；故选D。5、C【解析】电子通过磁场时会发生偏转，这是因为受到了洛伦兹力的作用，C正确6、B【解析】发现万有引力定律的科学家是牛顿故选B。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、BD【解析】初始，ab与直角行金属导轨围成的三角形面积趋于0，末状态ab与直角行金属导轨围成的三角形面积也是趋于0，所以整个运动过程中，闭合回路的面积是先增大后减小．根据楞次定律的增反减同，判断电流方向先是逆时针后是顺时针，选项A错B对．根据左手定则判断安培力可得安培力先是垂直于ab向下，后垂直于ab向上，选项C错D对8、CD【解析】AB．U－I图像中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，则电动势E1＝E2内阻r1＜r2故AB错误；C．U－I图像与U轴的交点表示电源的电动势，则电动势E1＝E2图像与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流I1＞I2故C正确；D．当通过两电源的电流相同时，两图像对应的横坐标相等，则根据图像可知，电源1的对应的纵坐标较大，故说明电源1的路端电压较大，故D正确。故选CD。【点睛】本题考查了闭合电路电源的U－I图像的相关知识，要求同学们理解U－I图像中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，斜率表示内阻。9、BC【解析】A．线圈中的磁通量发生变化才会有感应电流产生，当线圈整体在磁场中运动时，磁通量没有变化，故没有感应电流，故A错误；B．没有感应电流的时候，磁场对线圈没有阻碍作用，此时的加速度等于重力加速度，而有感应电流时，加速度小于重力加速度，故B正确；C．根据右手定则，dc刚进入磁场时线圈内感应电流的方向从d到c，dc边刚穿出磁场时感应电流的方向从c到d，即两者方向相反，故C正确；D．根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律从公式和题目的情景中可知：此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈边的长度，可知当两种情况下速度不相等时，它们的感应电流不可能相等，故D错误。故选BC。10、BD【解析】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c点电势最高，故A错误；BC．根据带正电的质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，即P点时电势能较大，而动能较小，故B正确，C错误；D．等差等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此P点加速度也大，故D正确三、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.E③.④.0.48⑤.2.20【解析】(1)[1]电池组3V，根据欧姆定律，电路中的最大电流约为故电流表选C；[2]题目要求测量结果尽量准确要选择滑动变阻器分压接法，则选取总阻值较小的滑动变阻器E；(2)[3]被测电阻约说明待测电阻为小电阻，所以电流表应外接，滑动变阻器分压接法，电路图如图：(3)[4]电流表选0～0.6A，最小分度为0.02A，由图可知，电流表示数为0.48A；[5]电池组3V，电压表选0～3V，最小分度为0.1V，由图可知，电压表示数为2.20V。12、(1).ACDFG(2).(3).(4).U为电压表读数，RV为电压表内阻【解析】（1）[1]．其中AFG为必选器材，为了滑动方便，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，以及电压表V，题目中的电流表量程0.6安，指针偏角过小误差较大，舍去；故选择的器材有：ACDFG；（2）[2]．电压表量程3V，内阻3kΩ，满偏电流为，与待测电流表类似，可以当作电流表使用；与待测电流表串联即可；因为要求精确，故采用滑动变阻器分压式接法，电压可以连续调节，电路图如图所示：（3）[3][4]．待测电流表总