益阳市重点中学2023-2024学年高二物理第一学期期末经典试题含解析

益阳市重点中学2023-2024学年高二物理第一学期期末经典试题注意事项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，矩形金属框CDEF用两根绝缘细线悬挂于天花板上，其中CD和EF质量均为m，CF和DE重力不计，金属框处于竖直向下的匀强磁场中。现使金属框中通过图中所示的恒定电流。当系统稳定后，则（）A.CD边将垂直纸面向里偏离至某处B.EF边将垂直纸面向里偏离至某处C.两根绝缘细线的拉力均大于mgD.两根绝缘细线的拉力均等于mg2、一带电粒子垂直于电场方向射入电场，经电场后的偏转角与下列因素的关系是（）A.偏转电压越高，偏转角越大B.带电粒子的质量越大，偏转角越大C.带电粒子的电荷量越少，偏转角越大D.带电粒子的初速度越大，偏转角越大3、如图所示，一根劲度系数为k的轻弹簧，原长为x0，下端挂钩码时长度为x1（弹簧的形变在弹性限度内），则弹簧弹力的大小为A.k(x1-x0) B.kx1C. D.4、电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，R1=10Ω，R2=20Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则（）A.通过R1的电流有效值是1.2AB.R1两端的电压有效值是6VC.通过R2的电流有效值是1.2AD.R2两端的电压最大值是6V5、用比值法定义物理量是高中物理学习中常用的方法，下列表达式中，表示物理量的定义式的是（）A. B.C. D.6、如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，下列操作可使指针张开角度减小的是A.保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动B.保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些C.断开开关S后，将A、B两极板靠近一些D.断开开关S后，将A、B两极板正对面积减小一些二、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、如图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则（）A.磁铁的转速为10r/sB.电流的表达式为i=0.6sin10πt（A）C.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt（A）D.风速加倍时线圈中电流的有效值为A8、如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从P点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场E中，它们分别落到A、B、C三点，则可判断（）A.三个小球到达正极板时的动能关系是：B.三个小球在电场中运动的时间C.三个小球在电场中运动的加速度关系是：D.落到A点的小球带负电，落到B点的小球不带电9、下列说法正确的是（）A.当两分子处于平衡位置时，分子之间作用力为零，两分子之间既不存在引力，也不存在斥力B.不能用气体摩尔体积和阿伏加德罗常数估算气体分子的体积C.用油膜法估测分子大小时，可把油膜厚度看作分子的半径D.任何物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同10、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，电压表和电流表均为理想电表，，R2=R3=10Ω，则下列说法正确的是A.开关S闭合时，电流表示数为B.开关S断开时，电压表示数为C.开关S从从断开到闭合时，电压表示数增大D.开关S从从断开到闭合时，电流表示数增大三、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）某探究小组在“电表的改装和练习使用多用电表”的实验中。（1）如图甲，某同学设计的电流、电压两用表的电路，已知电流计G的量程是1mA，内阻是100Ω，电阻R1=1Ω，R2=99Ω，则选择开关接到____（填“1”或“2”）时是电压表；量程是___________V。（2）如图乙为某种型号多用电表电阻档内部原理示意图，已知电流计内阻为，电池内阻为r。某同学用其电阻档测电阻时进行如下操作：先闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，当可变电阻接入电路的阻值为R时电流表满偏；再将接入A、B表笔之间时电流计指针指在表盘的正中央，则待测电阻的阻值________。（用Rg、R、r表示）12．（12分）一闭合线圈有50匝，总电阻R=20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由均匀增加到，则线圈中的感应电动势的平均值E=______V，感应电流的平均值I=_______A。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L14．（16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15．（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、D【解析】CD．根据：结合左手定则可知导体棒CD和EF受到的安培力等大反向，从左向右看，对线框整体受力分析：根据平衡条件：所以两根绳子拉力均为：C错误，D正确；AB．从左向右看分别对导体棒CD和EF受力分析：结合整体法可知CD边保持原来状态静止不动，EF边将垂直纸面向外偏离至某处，AB错误。故选D。2、A【解析】带电粒子垂直于电场方向射入电场，做类平抛运动，设出相关的物理量，推导出带电粒子经电场后的偏转角即可求解【详解】设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v0，偏转电场的长度为L,偏转电压为U，带电粒子垂直于电场方向射入，做类平抛运动，加速度a=，运动的时间t=，则射出电场时沿电场力方向的速度vy=at=，经电场后的偏转角==由偏转角==，可知偏转电压U越高，偏转角越大，故A正确；带电粒子的质量m越大，偏转角越小，故B错误；带电粒子的电荷量q越少，偏转角越小，故C错误；带电粒子的初速度v0越大，偏转角越小，故D错误故选A3、A【解析】根据胡克定律：，故A正确，BCD错误．故选：A.4、B【解析】AC．由交流电图像可知，交变电流最大值即通过R2的电流最大值为A，根据正弦交流电最大值与有效值的关系可知，其有效值为0.6A，由于R1与R2串联，所以通过R1的电流有效值也是0.6A，故AC错误；B．R1两端电压有效值为U1=IR1=6V故B正确；D．R2两端电压最大值为故D错误。故选B。5、B【解析】A．物体的加速度与F成正比，与m成反比，不属于比值定义法，故A错误；B．电容的定义式中，C与两板间的电量及两板间的电势差无关，属于比值定义法，故B正确；C．电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，不是比值定义法，选项C错误；D．在匀强电场中，该式反映了E与U的关系，不属于比值法定义式，故D错误。故选B.6、C【解析】根据静电计测量的是电容器两端的电势差，断开电键，电容器所带的电量不变，根据电容的变化判断电势差的变化．闭合电键，电容器两端的电势差等于电源的电动势【详解】保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差不变，则指针张角不变，故AB错误；断开开关S后，电容器带电量不变，将AB靠近一些，则d减小，电容增大，根据知，电势差减小，指针张角减小，故C正确；断开开关S后，电容器带电量Q不变，将A、B两极板的正对面积S减小，电容C减小，根据知，电势差U增大，指针张角增大，故D错误．所以C正确，ABD错误【点睛】本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开电键，电容器所带的电量不变，电键闭合，电容器两端的电势差不变．与电容器串联的电阻视为导线二、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】A．电流的周期为T=0.2s，故磁体的转速为n==5r/s故A错误；B．通过乙图可知电流的最大值为0.6A，周期T=0.2s，故ω=＝10πrad/s故电流的表达式为i=0.6sin10πt（A）故B正确；C．风速加倍时，角速度加倍，根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin20πt（A）故C错误；D．根据C的分析，形成的感应电流Im=1.2A，故有效值为故D正确故选BD。8、BC【解析】由图可知上极板带负电，所以平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力．则不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动．由此根据平抛和类平抛运动规律求解【详解】在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示：由图可知不带电小球做平抛运动：；带正电小球做类平抛运动：；带负电小球做类平抛运动：所以落到A点的是带正电小球；落到B点的是不带电小球；落到C点的是带负电小球A、根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功．由受力图可知，带负电小球合力最大为，做功最多，动能最大；带正电小球合力最小为，做功最少，动能最小．即：，故A错误；B、根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，根据，，得三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短，故，B正确；CD、根据运动轨迹，结合受力分析可以判断，落到A点的是带正电小球；落到B点的是不带电小球；落到C点的是带负电小球，故，，，因，故，C正确，D错误；故选BC【点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析9、BD【解析】A．当两分子处于平衡位置时，分子之间作用力为零，两分子之间的引力等于斥力，选项A错误；B．用气体的摩尔体积除以阿伏加德罗常数求得的是气体分子运动占据的空间的体积，不是气体分子的体积，选项B正确；C．用油膜法估测分子大小时，可认为分子单层排列，可把油膜厚度看作分子的直径，选项C错误；D．温度是分子平均动能的标志，则任何物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同，选项D正确；故选BD。10、BD【解析】根据电流的热效应求出输入电压的有效值，再根据变压器原副线圈电压之比等于线圈匝数比求出电压表示数，电键S闭合后，副线圈电阻变小，根据欧姆定律判断电流表示数的变化，根据变压器原副线圈电流之比等于线圈匝数的倒数比比求出电流表示数变化情况.【详解】B、根据电流的热效应，有，解得，根据变压比可得副线圈两端的电压为；故B正确.A、开关闭合时，副线圈两端的电压依然为，则副线圈中的电流,根据电流与匝数成反比知原线圈中的电流即电流表的示数为；故A错误.C、闭合电键S，因为原线圈电压和匝数比都不变，所以副线圈两端的电压不变，电压表示数不变，故C错误；D、闭合电键S后，总电阻减小，输出功率增大，输入功率增大，电流增大，故D正确；故选BD.【点睛】本题关键是明确交流电有效值的计算方法，同时要结合变压器的变压比公式分析，知道变压器不改变功率.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、①.2②.10③.【解析】（1）[1][2]．选择开关接到1时为G与并联为电流表，其量程为；选择开关接到2时为改装后的电流表与串联为电压表，根据欧姆定律，有：；（2）[3]．当未接入时，闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，使电流表满偏，由闭合电路欧姆定律得：当接入A、B表笔之间时，若电流表的指针指在表盘的正中央，由欧姆定律得：解得12、①.4②.0.2【解析】[1]根据法拉第