天一大联考皖豫联盟2023年物理高二上期末联考试题含解析

天一大联考皖豫联盟2023年物理高二上期末联考试题注意事项：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、如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段()A.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小C.甲、乙向左运动的加速度不变D.乙物体对地面的压力不变2、自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的一块磁铁，当磁铁运动到霍尔传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电压通过导线传入一个小型放大器中，放大器就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段时间内的脉冲数．当自行车以某个速度匀速直线行驶时，检测到单位时间内的脉冲数为N，已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为R1，前轮的半径为R2，脉冲的宽度为，峰值为Um，下列说法正确的是A.车速越快，脉冲的峰值Um越大B.车速越快，脉冲的宽度越大C.车速为D.车速为3、电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示.两相距很近的多匝通电平行线圈I和II，线圈I固定，线圈II置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零.下列说法正确的是（）A..两线圈电流方向相同时，天平示数为正数B.两线圈电流方向相反时，天平示数为负数C.线圈I匝数的越少，天平越灵敏D.线圈II的匝数越多，天平越灵敏4、如图所示，竖直长导线通以恒定电流I，一闭合线圈MNPQ与导线在同一平面内，当线圈从图示位置向右逐渐远离导线时，穿过线圈的磁通量将()A.变小 B.变大C.不变 D.先变大，后变小5、如图所示，在xOy坐标系内，三根相互平行的通电直导线P、Q、R分别位于正三角形的三个顶点，都通有方向垂直xOy坐标平面向里、大小相等的电流，则导线R受到的安培力的方向是A.沿y正方向B.沿y负方向C沿x正方向D.沿x负方向6、在点电荷Q的电场中，一个α粒子()通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是()A.Q可能为正电荷，也可能为负电荷B.运动中粒子总是克服电场力做功C.α粒子经过两等势面的动能Eka＞EkbD.α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb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、图是通过变压器降压给用户供电的示意图．负载变化时变压器输入电压基本保持不变．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，开关S闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加．如果变压器上的能量损失可以忽略，则开关S闭合后，以下说法正确的是A.电表V1示数与V2示数的比值不变B.电表A1示数不变，A2示数增大C.输电线的电阻R0消耗的功率增大D.流过电阻R1的电流减小8、如图所示，斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、带电荷量为+Q小滑块从斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，小球将飞离斜面，在此过程中（）A.斜面光滑时飞离斜面瞬间的速度比粗糙时大B.斜面光滑时在斜面上运动的时间比粗糙时短C.斜面光滑时在斜面上运动的位移比粗糙时大D.斜面光滑时在斜面上运动的位移比粗糙时小9、如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m，阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动．金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则下列说法中正确的是（）A.穿过线框中磁通量先变小后变大B.穿过线框中磁通量先变大后变小C.线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD.线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d10、半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是（）A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍B.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍C.若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大D.若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小三、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，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡。系统处于静止态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，已知重力加速度为g。12．（12分）关于电流表、电压表的改装：（1）有一个满偏电流为100mA的毫安表，电表内阻为9Ω，现将该毫安表的量程扩大至0.6A，则应并联一个阻值为_____Ω的电阻。（2）如图所示为一双量程电压表的示意图，已知电流表G的量程为0~10mA，内阻为60Ω，图中串联的分压电阻R1=440Ω，则R2=_____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）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】甲带正电，在向左运动的过程中，要受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可以判断洛伦兹力的方向．根据竖直方向受力平衡，可知甲对乙的压力的变化；根据牛顿第二定律，F=ma，可以判断整体的加速度的变化，和摩擦力的变化【详解】ABC.甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的没有摩擦力，根据牛顿第二定律，F=ma，整体的加速度不变，所以对于甲，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度不变，所以甲、乙两物块间的摩擦力不变，所以A错误，B错误，C正确；D.甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向向下，所以甲对乙的压力变大，故D错误；故选C.2、C【解析】依据单位时间内的脉冲数，即可知转动周期，再结合角速度与周期，与线速度与角速度关系，即可求解；根据左手定则得出电子的偏转方向，抓住电子所受的电场力和洛伦兹力平衡得出霍尔电压的表达式，从而进行分析【详解】A、B、根据得，Um=Bdv，由电流的微观定义式：I=nesv，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，s是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度.整理得:.联立解得：，可知用霍尔元件可以测量磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压Um与车速大小无关;故A，B均错误.C、D、由题意如果在单位时间内得的脉冲数为N时，则自行车的转速为，则车速为；故C正确，D错误.故选C.【点睛】所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体时，产生横向电势差的物理现象．霍尔效应在新课标教材中作为课题研究材料，解答此题所需的知识都是考生应该掌握的．对于开放性物理试题，要有较强的阅读能力和获取信息能力3、D【解析】AB．当天平示数为负时，说明两线圈相互吸引，两线圈电流方向相同，当天平示数为正时，说明两线圈相互排斥，两线圈电流方向相反，故AB错误；CD．由于线圈II放在天平托盘上，线圈II受到线圈I的作用力为所以当线圈II的匝数越多，相同情况下的力越大，则天平越灵敏，故C错误，D正确。故选D。4、A【解析】在通电直导线形成的磁场中，离导线越远，磁场越弱，故导线圈右移时，磁通量变小，故选项A正确5、B【解析】R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向【详解】由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右，即沿x轴正方向则R处的磁场方向沿x轴正方向；由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向y轴负方向．选项ACD错误，B正确．故选B【点睛】要注意解题步骤，先由安培定则判断出R处的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力的方向6、C【解析】A.根据轨迹可以知道，粒子受到的力为斥力，所以Q带正电，A错误B.因为Q带正电，从b到a电场力做正功，B错误C.因为从b到a电场力做正功，动能增大，电势能减小，所以Eka＞Ekb，Epa<Epb，C正确D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、ACD【解析】根据电压和匝数成正比可求出副线圈的电压，在根据电路中的串并联关系可以知道电流及功率的变化状况【详解】A、因为输入电压几乎不变，原副线圈的电压比等于匝数之比，所以比值不变，故A对；B、因为输入电压几乎不变，原副线圈的电压比等于匝数之比，则副线圈的电压几乎不变，闭合开关后，负载增加，副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，即A2示数增大，原副线圈电流之比等于匝数之反比，所以电表A1示数也增大，故B错；C、由于A2示数增大，所以流过输电线的电阻R0的电流增大，根据则输电线的电阻R0消耗的功率增大，故C对；D、闭合开关，电压表V2示数不变，副线圈电流增大，R0两端电压增大，根据串联分压得R1两端电压减小，所以流过电阻R1的电流减小，故D对；故选ACD【点睛】电压是前决定后，电流是后决定前，并且前后功率相等8、BD【解析】小滑块向下运动的过程中受到重力、支持力、垂直斜面向上的洛伦兹力、摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力减小，滑动摩擦力减小，当支持力减到0时，离开斜面【详解】小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡，由平衡条件得：mgcosθ=qvmB，解得：，故斜面光滑与粗糙时小滑块飞离斜面时速度相同，故A错误；斜面粗糙时平均加速度小，故加速到相同速度需要的时间长，故斜面光滑时在斜面上运动的时间比粗糙时短，故B正确；斜面粗糙时合力小，两种情况下滑块离开斜面时的速度相等，动能相等，根据动能定理可知，斜面磁场时滑块加速距离长，故斜面光滑时在斜面上运动的位移比粗糙时小，故C错误，D正确；故选BD【点睛】解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况9、AD【解析】AB.由静止释放到最低点过程中，磁通量减小，且磁场方向向上，由最低点向右运动的过程中，穿过线框的磁通量增大，故A正确，B错误；CD.由静止释放到最低点过程中，磁通量减小，且磁场方向向上，由楞次定律，感应电流产生磁场也向上，再由右手螺旋定则可知，感应电流的方向：d→c→b→a→d；同理，当继续向左摆动过程中，向上的磁通量增大，根据楞次定律可知，电流方向是d→c→b→a→d；故C错误，D正确.10、AB【解析】截取圆环的任一截面S，如题图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量为Q，则有I=又，所以I＝A．由I＝可知，若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，故A正确；B．由I＝可知，电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，故B正确；CD．由I＝可知，若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，对电流没有影响，故CD错误。故选AB。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、，【解析】假设表示未加时弹簧的压缩量，由胡克定律和共点力平衡条件可知假设表示刚要离开时弹簧的伸长量，由胡克定律和牛顿定律可知联立方程可得由题意解得12、①.1.8②.1000【解析】（1）[1]