陕西省西安市莲湖区2023-2024学年高二物理第一学期期末经典试题含解析

陕西省西安市莲湖区2023-2024学年高二物理第一学期期末经典试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，把一个平行板电容器接在电压U＝10V的电源上，现进行下列四步操作：①闭合S；②在两板中央插入厚为的金属板；③断开S；④抽出金属板.则此时电容器两板间的电势差为()A.0B.10VC.5VD.20V2、如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2，纸面内的一点H到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的()A.B1 B.B2C.B3 D.B43、如图，在重力、电场力和洛伦兹力作用下，一带电液滴做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中不正确的是A.液滴可能带负电B.液滴一定做匀速直线运动C.不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线D.液滴不可能在垂直电场的方向上运动4、如图所示，两光滑金属导轨倾斜放置，与水平面夹角为，导轨间距为.一质量为的导体棒与导轨垂直放置，电源电动势恒定，不计导轨电阻.当磁场竖直向上时，导体棒恰能静止，现磁场发生变化，方向沿顺时针旋转，最终水平向右，在磁场变化的过程中，导体棒始终静止.则下列说法正确的是（）A.磁感应强度一直减小B.磁感应强度先变小后变大C.导体棒对导轨的压力变大D.磁感应强度最小值为5、如图a所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架。图b为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（）A.B.C.D.6、如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是（）A.Q板的电势高于P板的电势B.R中有由b向a方向的电流C.若只改变磁场强弱，R中电流保持不变D.若只增大粒子入射速度，R中电流增大二、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、如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则（）A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电源内阻的电压变小8、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9、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，图中电表均为理想电表，R、L和D分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、电感线圈和灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是()A.电压u的频率为50HzB.电压表的示数为VC.有光照射R时，电流表的示数变大D.抽出L中的铁芯，D灯变亮10、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，匀强电场的方向竖直向下，有一正离子恰能以速率v沿直线从左向右水平飞越此区域．下列说法正确的是()A.若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子也沿直线运动B.若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子将向上偏转C.若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子将向下偏转D.若一电子以速率v从左向右飞入，则该电子也沿直线运动三、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）由焦耳定律Q=I2Rt可知，减少电能在输送过程中的损失有两个途径：一是减小输电线的_____，二是减小输电线的_____。12．（12分）用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5V，内电阻约1Ω）的电动势和内电阻，除了待测电池组，电键，导线外，还有下列器材供选用∶A.电流表∶量程0.6A，内电阻约1ΩB.电流表∶量程3A，内电阻约0.2ΩC.电压表∶量程3V，内电阻约30kΩD.电压表∶量程6V，内电阻约60kΩE.滑动变阻器∶0~1000Ω，额定电流0.5AF.滑动变阻器∶0~20Ω，额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表选用________，滑动变阻器应选用________（均填仪器的字母代号）(2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路，为了使测量误差尽量小，还需要在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连。（均填仪器上接线柱的字母代号）‍(3).实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验，实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U；用图像法处理采集到数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以_________为纵坐标，以________为横坐标。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、D【解析】步骤（1）中合上开关时，电压为10V；步骤（2）加入金属板时，电势差仍然为U=10V；打开S后，电量不变，抽出金属板可以等效为极板间距增加为2倍，根据公式，电容减小为原来的；由C=Q/U可知电压增加为2倍，即U′=2U=20V；故D正确，ABC错误．故选D【点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键明确电键闭合时，电压等于电源的电动势；电键断开后，电容器的带电量不变.2、C【解析】根据右手螺旋定则得出两电流在H点的磁场方向，如图，因为I1>I2，故I1产生的磁场大于I2产生的磁场，根据平行四边形定则知H点的合场强可能为B3方向A．B1与分析结果不符，A错误B．B2与分析结果不符，B错误C．B3与分析结果相符，C正确D．B4与分析结果不符，D错误3、C【解析】液滴可能带负电，也可能带正电，液滴一定做匀速直线运动，液滴不可能在垂直电场的方向上运动，ABD说法正确；液滴带正电或负电，运动轨迹不是同一条直线，选项C说法不正确4、B【解析】由图可知，当磁场方向顺时针旋转，由图可知安培力先变小后变大，电流恒定，则磁感应强度先变小后变大，安培力的最小值为Fmin=mgsin300=mg=BminIL，则磁感应强度最小为，B正确，AD错误；由图知N变小，C错误；故选B.点睛：此题实际上是平衡问题的动态分析，画出力的平行四边形，用图解法解答能够简单快捷.5、B【解析】金属杆切割磁感线产生感应电动势E=BLv电流安培力由图象可知，f∝t，则有v∝t，说明导体做匀加速运动，则有v=at由牛顿第二定律得解得故选B。6、D【解析】AB．等离子体进入磁场，根据左手定则可知正电荷向上偏，打在上极板上；负电荷向下偏，打在下极板上；所以上极板带正电，下极板带负电，则P板的电势高于Q板的电势，流过电阻电流方向由a到b；故A错误，B错误；C．根据稳定时电场力等于磁场力即：则有：再由欧姆定律：电流与磁感应强度成正比，改变磁场强弱，R中电流也改变；故C错误；D．由上分析可以知道，若只增大粒子入射速度，R中电流也会增大；故D正确。故选D。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．当光照强度减小时，电阻值增大，从而电路总电阻也增大，干路电流减小，所以两端电压减小，所以电压表示数变小，故A错误；BC．因为干路电流减小，故和电源分压均减小，所以并联部分电压增大，两端电压增大，而其电阻不变，所以中电流增大，又因为干路电流减小，所以小灯泡的电流减小，功率变小，故B正确，C错误；D．因为干路电流减小，所以由欧姆定律可知电源内阻分压减小，故D正确。故选BD。8、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。9、ACD【解析】由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比．和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.【详解】A、原线圈接入题图乙所示的电源电压，T=0.02

s，所以频率为;故A正确.B、原线圈接入电压的最大值是，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是22

V，所以电压表的示数为22

V，故B错误；C、有光照射R时，R阻值随光强增大而减小，根据，得副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以电流表的示数变大，故C正确；D、抽出L中的铁芯，电感线圈自感系数减小，电感线圈对电流的阻碍减小，所以D变亮，故D正确.故选ACD.【点睛】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法.10、BD【解析】正离子从左边进入电场，在电场中受到向下的电场力和向上的洛伦兹力作用，因恰能沿直线从右边水平飞出，可知电场力和洛伦兹力平衡，有qE=qvB，得v=E/BABC．若电子从右边向左边进入，电场力与洛伦兹力在同一方向，即向上，则电子将向上偏转，选项B正确，AC错误；D．若电子从左边以速度v射入，电场力和洛伦兹力的方向对调，发现还是有v=E/B，所以只要粒子以速度v从左边水平进入电场，粒子就会沿水平方向射出，与电性和电量无关，选项D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.电阻②.电流【解析】[1][2]．远距离输电时，要减少输电线上电能的损失，根据焦耳定律Q=I2Rt，发现有两个途径：一是减小输电线的电阻，二是减小输送的电流；12、①.A②.D③.F④.a⑤.d⑥.c⑦.g⑧.f⑨.h⑩.⑪.【解析】(1)[1][2]按仪器选择顺序，先选电表，电池电动势为4.5V，故电压表选择6V量程的D；电路的最大电源不超过0.45A，故电流表选择0.6A量程的A即可；[3]因要求测量结果尽量准确，为方便调节，变阻器选择20Ω的F即可；(2)[4][5][6]为减小误差，电流表应采用内接法，同时注意电表的正、负接线柱，故可知导线应连接ad、fh、cg；(3)[7]换用电阻箱后，根据闭合电路欧姆