玉溪市重点中学2023-2024学年物理高二上期末统考试题含解析

玉溪市重点中学2023-2024学年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、如图所示，水平桌面上的固定圆形金属框通过导线与桌面上的平行金属导轨相连接，圆形金属框处在垂直桌面里、感应强度随时间如图乙所示变化的磁场中，平行金属导轨处于垂直桌面向里的匀强磁场中，导轨上固定一根导体棒，导体棒与导轨接触良好，设水平向右为安培力的正方向，则导体棒所受的安培力随时间变化的图象正确的是A. B.C. D.2、如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶100，图中a、b表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22V，电流表的示数为1A，则以下说法正确的是（）A.输电线路总电阻为22ΩB.线路输送电功率是22WC.a为电压表，b为电流表D.a为电流表，b为电压表3、下列说法正确的是（）A.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力B.洛伦兹力必与电荷速度方向垂直C.运动电荷在磁场中必做匀速圆周运动D.电荷在磁场中不可能做匀速运动4、如图所示是氧气在0℃和100℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系，下列说法错误的是()A.虚线曲线对应的温度为0℃B.100℃的氧气速率大的分子比例较多C.0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点D.在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积相等5、如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，R1、R2是两个阻值固定的电阻．电容器的电容为C，当可变电阻R的滑片向上端移动时，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2，电容器储存的电量Q将如何变化（）A.I1变大，I2变小，Q变大B.I1变大，I2变大，Q变大C.I1变小，I2变小，Q变小D.I1变小，I2变大，Q变小6、如图所示，在光滑的水平绝缘杆上，套有一个通电线圈（从右侧向左看电流为顺时针方向），线圈左侧放置一个与线圈共轴的螺线管。闭合开卷后，将通电线圈由图示位置静止释放。下列说法正确的是A.线圈向右运动，磁通量增大 B.线圈向右移动，磁通量减小C.线圈向左移动，磁通量增大 D.线圈向左移动，磁通量减小二、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、如图所示是一定质量的理想气体的体积V和摄氏温度t的关系图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，下列说法正确的有（）A.气体的内能增大B.气体的压强减小C.气体的压强不变D.气体对外做功，同时从外界吸收热量8、如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（）ABC.D.9、如图1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2所示．下列说法正确的是（）A.时刻，b环内的感应电动势为零B.时刻，b环内的感应电流方向改变C.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.时间内，t2时刻b环内的感应电动势最大10、如图所示，一个边长为L的正方形线框abcd无初速度地从高处释放，线框下落过程中，下边保持水平向下平动，在线框的下方，有一个上、下界面都水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直，闭合线框下落后，刚好匀速进入磁场区，在整个进出磁场过程中，线框中的感应电流I随位移x变化的图象可能是下图中的()A. B.C. D.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）我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。（1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道_______。（2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向左移动滑片，此过程中电流表指针向______偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向______偏转。（均选填“左”或“右”）（3）某同学按图丙完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除______（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生,在拆除电路前应______（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。12．（12分）图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。(1)图a中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_______（填正确答案标号）。A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2=_______Ω，R4=________Ω。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为___________。（结果均保留3位有效数字）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、C【解析】根据题图和“导体棒所受的安培力随时间变化的图象”可知，考查了电磁感应中的力学问题；根据楞次定律和法拉第电磁感应定律以及安培力的计算公式进行分析求解即可【详解】在0～1.0s内B1磁场方向垂直线框平面向下，且大小变大，则由楞次定律可得线圈感应电流的方向是逆时针，即导体棒的电流方向从b到a．再由左手定则可得安培力方向水平向左，由法拉第电磁感应定律可得线圈感应电流的大小是恒定的，即导体棒的电流大小是不变的．再由F=BIL可得安培力大小随着磁场变化而变化，由于导体棒所在的磁场B2是不变的，则安培力大小不变，此时只有C选项符合要求，故选C，同理可分析后阶段的安培力情况2、C【解析】由图可知：a的原线圈并联在电路中且副线圈匝数小于原线圈匝数，则输出电压小，为电压互感器，则a表是电压表；b的原线圈串联在电路中且副线圈匝数大于原线圈匝数，输出电流小，则为电流互感器，则b电表是电流表，则C正确，D错误；而a互感器原线圈的匝数比副线圈匝数100：1，b互感器原线圈的匝数比副线圈匝数1：100，由电压表的示数为22V，得原线圈的电压为2200V，由电流表的示数为1A，原线圈的电流为100A．所以电线输送功率是2.2×105W=220KW，由已知条件无法求输电线电阻，故AB错误；故选C【点睛】本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用，电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器3、B【解析】A项：洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，静止的电荷不会受到洛伦兹力，故A错误；B项：根据左手定则洛伦兹力既垂直磁场方向又垂直电荷运动方向，故B正确；C项：只有粒子垂直进入磁场时才能做匀速圆周运动，故C错误；D项：如果电荷运动方向和磁场方向平行时不受洛伦兹力，则电荷在磁场中做匀速运动，故D错误故选B4、A【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同【详解】A．同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，所以对应的图象的峰值温度越高，峰值对应的速度越大，故实线为时情形，故A错误；B．具有最大比例的速率区间是指曲线峰值附近对应的速率，显然，时对应的峰值速率大，故B正确；C．同一温度下，气体分子速率分布总呈“中间多，两头少”的分布特点，即速率处于中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比较小，故C正确；D．由题图可知，在和两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故D正确【点睛】本题考查了分子运动速率的统计分布规律，课本中有原图和说明，需要着重记忆；温度是分子平均动能的标志，要体会平均两字的含义5、D【解析】在闭合电路中，R与R2串联，再与R1并联，电容器并联在R的两端，电容器两端的电压等于R两端间的电压．当可变电阻R的滑片向上端移动时，电阻R的阻值减小，抓住电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律，判断通过R1和R2的电流以及R两端的电压【详解】当可变电阻R的滑片向上端移动时，R的阻值减小，整个电路的总电阻减小，电动势不变，根据闭合电路欧姆定律，总电流增大，内电压增大，外电压减小，所以I1减小．总电流增大，则I2增大，R2两端的电压增大，则R两端的电压减小，则电容器两端的电压减小，根据Q=CU可知带电量减小．故D正确，ABC错误．故选D6、C【解析】闭合开关后螺线管中通电，产生磁场，磁场对右侧通电线圈有安培力，杆光滑，则合力等于安培力，由右手螺旋法则可知，螺线管右端为S极，线圈左端相当N极，则通电线圈受安培力向左移动。向左移动，靠近磁极，磁感应强度增大，根据可知，磁通量增大；A．线圈向右运动，磁通量增大，与结论不相符，选项A错误；B．线圈向右移动，磁通量减小，与结论不相符，选项B错误；C．线圈向左移动，磁通量增大，与结论相符，选项C正确；D．线圈向左移动，磁通量减小，与结论不相符，选项D错误；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、ABD【解析】A．A到B气体的温度升高，内能增大，故A正确；BC．在V-t图象中等压线是延长线过-273.15℃的直线，斜率越大，压强越小，气体从状态A到状态B的过程中，压强变小，故B正确，C错误；D．从状态A到状态B，体积增大，气体对外做功，W＜0；温度升高，内能增大，△U＞0，根据热力学第一定律△U=W+Q知Q＞0，故D正确；故选ABD。8、CD【解析】A．小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定变化，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故A错误；B．小球受重力、向左的电场力、垂直向外的洛伦兹力，合力与速度一定不共线，故一定做曲线运动，故B错误；C．小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则粒子做匀速直线运动；故C正确；D．粒子受向下的重力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故粒子一定做直线运动，故D正确；故选CD。9、AD【解析】A．t1时刻，a环中电流最大，电流的变化率为零，则b环内的感应电动势为零，选项A正确；B．t1-t3时间内，a环中电流的变化率均为负值，则b环中感应电流方向不变，则t2时刻，b环内的感应电流方向不变，选项B错误；C．t3～t4时间内，a环中电流负向减小，根据楞次定律可知，b环内感应电流的方向与a环内电流的方向相同，选项C错误；D．0～t4时间内，t2时刻a环中电流为零，但电流的变化率最大，则b环内的感应电动势最大，选项D正确；故选AD.【点睛】此题关键是高清i-t图像的物理意义，图像的斜率为电流的变化率，直接反应b环中感应电流的大小；斜率的符号反应b环中感应电流的方向.10、BD【解析】AC．线框匀速进入磁场时，则有=mg下边始终匀速切割磁感线，通过线框的感应电流的大小恒定为I0，方向不变，线框完全进入磁场后，安培力立即消失，线框仅在重力的作用下做匀加速运动，当线框下边刚出磁场时，线框的速度大于进入磁场时的速度，故电流大于I0，AC错误；BD．由上可知，当线框出磁场时，其速度大于进入磁场时的速度，故出磁场时线框所受的安培力大于重力，线框做减速运动，感应电流及安培力都减小，所以线框的加速度也减小；当上边刚要出磁场时线框的速度等于进入磁场时的速度时，则加速度为0，电流为I0；当上边刚要出磁场时线框的速度仍大于进入磁场时的速度时，则加速度不为0，电流大于I0，BD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.电流表指针偏转方向与电流方向间的关系②.右③.左④.A⑤.断开开关【解析】(1)[1]如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系；(2)[2][3]如图乙所示，实验中发现闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向右偏；电路稳定后，若向左移动滑动触头，通过线圈A的电流增大，磁感应强度增大，穿过线圈B的磁通量增大，电流表指针向右偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转；(3)[4][5]在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时，线圈A中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而突然会被电击了一下，为了避免此现象，则在拆除电路前应断开开关。12、①.黑②.B③.160④.880⑤.1.45mA⑥.1.10×103Ω⑦.2.90V【解析】(1)[1]与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。(2)[2]R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。(3)[3]换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以[4]换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻新表头的量程是1mA，所以(4)[5]某次测量时该多用