2024届山东省青岛市崂山区第二中学物理高二上期末考试试题含解析

2024届山东省青岛市崂山区第二中学物理高二上期末考试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、下列与电磁感应现象有关的发明是A.干电池B.交流发电机C.白炽灯D.指南针2、一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示。现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止。则下列说法错误的是（）A.在缓慢拉开B过程中，水平力一定变大B.斜面体所受地面的支持力一定不变C.斜面体对物体A的作用力一定变大D.斜面体受到地面的摩擦力一定变大3、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6km/s，若这种装置的轨道宽为d＝2m，长L＝100m，电流I＝10A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是()A.B＝18T，Pm＝1.08×108WB.B＝0.6T，Pm＝7.2×104WC.B＝0.6T，Pm＝3.6×106WD.B＝18T，Pm＝2.16×106W4、图为演示自感现象实验装置的电路图，电源的电动势为E，内阻为r．A是灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，线圈的直流电阻小于灯泡A正常发光时的电阻．实验时，闭合开关S，电路稳定后，灯泡A正常发光．下列说法正确的是A.闭合开关S，电路稳定后，灯泡A中电流等于线圈L中电流B.闭合开关S，电路稳定后，灯泡A中电流大于线圈L中电流C.电路稳定后突然断开开关S，灯泡A立即熄灭D.电路稳定后突然断开开关S，灯泡A闪亮一下再熄灭5、如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交变电压上，副线圈通过输电线连接两只相同的灯泡L1、L2，输电线的等效电阻为R，在图示状态下，开关S是断开的，当开关S闭合时，下列说法正确的是（）A.副线圈两端的输出电压减小 B.等效电阻R两端的电压减小C.通过灯泡L1的电流减小 D.原线圈中的电流减小6、如图所示，在下列四种情况中，感应电流方向判断正确的是A. B.C. 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、仅根据万有引力常数G和下面的数据，可以计算出地球质量M的是A.月球绕地球运行的周期T1及月球中心到地球中心的距离R1B.地球同步卫星离地面的高度C.地球绕太阳运行的周期T2及地球到太阳中心的距离R2D.人造地球卫星绕地球运行的速度v和运行周期T8、如图所示，竖直放置的一对平行金属板间的电势差为U1，水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2，一电子由静止开始经U1加速后，进入水平放置的金属板间，刚好从下板边缘射出，不计电子重力，下列说法正确的是（）A.增大U1，电子一定打在金属板上B.减小U1，电子一定打在金属板上C.减小U2，电子一定能从水平金属板间射出D.增大U2，电子一定能从水平金属板间射出9、如图所示，一单匝闭合矩形金属线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，转轴OO′过ad边和bc边的中点。从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系式为（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈的电阻为2.0，下列说法正确的是（）A.穿过线圈的磁通量的最大值为WbB.在任意1s时间内，线圈中通过的电流的方向改变20次C.线圈中通过的电流的有效值约为3.14AD.在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为9.86J10、如图（甲）所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑动片由a端向b端移动，用两个理想电表分别测量电压和电流，得到部分U-I关系图像如图（乙）所示，则（）A.电源的电动势为9VB.滑动变阻器的总阻值为20ΩC.当电压表示数为4.5V时，电源效率最高D.当电压表示数为5.0V时，R2消耗的总功率最大三、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）有一根细而均匀的导电材料样品(如图a所示)，截面为同心圆环(如图b所示)，此样品长约为6cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量现提供以下实验器材：A．20分度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)D．电流表A1(量程50mA，内阻约20Ω)E．电流表A2(量程0．3A，内阻约1Ω)F．滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流2A)G．直流电源E(约4V，内阻不计)H．导电材料样品RxI．开关一只，导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：(1)用游标卡尺测得该样品的长度为L；用螺旋测微器测得该样品的外径如图c所示，其示数D＝_________mm(2)请选择合适的仪器，设计一个合理的电路图来测量导电材料样品的电阻Rx．在方框内画出实验电路原理图，并标明所选器材的符号______．这个实验电阻Rx的测量值将________(填“大于”“等于”或“小于”)实际值(3)若某次实验中，电压表和电流表的读数分别为U和I，则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d＝_______________12．（12分）在“伏安法测电阻”的实验中，选择电流表的量程为0.6A，电压表的量程为3V，则图中电流表的读数为________A，电压表的读数为________V。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、B【解析】A、干电池把化学能转变为电能供给外电路，故选项A错误；B、交流发电机是利用电磁感应现象制成的，故选项B正确；C、白炽灯是利用电流的热效应制成的，故选项C错误；D、指南针是利用磁体在磁场中受到磁场力作用，故选项D错误2、C【解析】A在缓慢拉开B的过程中，B合力为零，由图解法分析可知水平力F一定变大，故A不符合题意；B．取整体为研究对象，斜面体、A物体、B物体竖直方向合力为零，所受地面的支持力等于三者重力之知，故斜面体所受地面的支持力一定不变，故B不符合题意；C设斜面体对物体A的作用力为F1，物体A还受到重力、绳子的拉力，由图解法分析可知重力和拉力的合力可能先减小后增大，说明斜面体对物体A的作用力F1先变小后变大，故C符合题意；D．取三个物体整体分析，水平方向合力为零，因水平拉力F增大，所以斜面体受到地面的摩擦力一定变大，故D不符合题意。故选择C选项。3、D【解析】通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdL＝，代入数值解得B＝18T；当速度最大时磁场力的功率也最大，即Pm＝BIdvm，代入数值得Pm＝2.16×106W，故ABC错误，D正确．故选D4、D【解析】开关由闭合到断开瞬间,A灯立即熄灭,通过线圈的电流减小,线圈产生自感电动势,再根据楞次定律分析灯亮度如何变化.【详解】由于线圈的直流电阻小于灯泡A正常发光时的电阻，所以电路稳定时，流过线圈的电流大于灯泡的电流，在突然断开时由于线圈的自感作用，线圈相当于电源，对灯泡提供电流，所以灯泡不会马上熄灭，并且流过灯泡的电流大于原来灯泡的电流，所以灯泡会闪亮一下，故ABC错；D对；故选D【点睛】线圈的作用：在闭合电路时由于自感作用相当于一个大电阻；在稳定时相当于一个电阻为R的正常电阻，在断开电源时相当于一个电源对别的用电器提供电流5、C【解析】A．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，故A错误；B．当s接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，等效电阻R两端的电压增大，故B错误；C．副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，故C正确；D．由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，故D错误。故选C。6、D【解析】根据楞次定律，图A中感应电流应该与图示方向相反，选项A错误；图B中直导线右侧磁场向里，线圈向右运动时，产生与图示方向相反的感应电流，选项B错误；图C中磁铁向右运动时，线圈中产生的感应电流方向与图示方向相反，选项C错误；由右手定则可知，图D中感应电流方向与图中相同，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、AD【解析】A、月球绕地球做圆周运动,地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力，已知月球绕地球运行的周期T1及月球中心到地球中心的距离R1则可以求出中心天体地球的质量，故A正确；B、知道地球同步卫星离地面的高度，当没有给同步卫星的另一个物理量，所以无法求出中心天体的质量，故B错误；C、利用地球绕太阳运行的周期T2及地球到太阳中心的距离R2可以求出太阳的质量，故C错误；D、利用公式及公式可求出中心天体地球的质量，故D正确；故选AD8、BC【解析】设水平金属板长为L，两板间距离为d，电子在加速度电场中，根据动能定理，有eU1=mv2电子在偏转电场中，水平方向有L=vt竖直方向联立三式可得，电子在竖直方向的偏转距离AB．由上式可知，减小U1，可增大偏转距离y，则电子一定打在金属板上，故B正确，A错误；CD．减小U2，可减小偏转距离y，则电子一定能从水平金属板间射出，故C正确，D错误。

故选BC。9、BD【解析】A．由表达式可知，穿过线圈的磁通量的最大值为BS=0.1Wb，故A错误；B．周期，一个周期内电流方向改变两次，故在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变20次，故B正确；C．转动的角速度为ω=20πrad/s，产生的感应电动势最大值为Em=NBSω=2πV电动势的有效值为E=πV线圈中电流的有效值为故C错误；D．在任意ls时间内，线圈克服安培力所做的功故D正确；故选BD。10、AB【解析】A．根据电路图结合数学知识可知，当aP的电阻等于bP的电阻时，并联部分电阻最大，此时电压表示数最大，根据乙图可知，电压表示数最大为5V，此时电流表示数为0.5A，则有则滑动变阻器的总阻值为根据闭合电路欧姆定律得根据乙图可知，当电压表示数U1=4V时电流表示数为I1=0.25A或I2=1A，根据闭合电路欧姆定律得：联立方程解得，故AB正确；C．电源效率当电压表示数为5.0V时，并联部分电阻最大，则外电路电阻最大，此时路段电压最大，效率最高，故C错误；D．把R1看成内阻，当并联部分电阻R2消耗的总功率最大，此时电压表示数不是5V，故D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、①.6.125±0.002②.③.小于④.【解析】(1)由图c所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为6mm，可动刻度示数为12.2×0.01mm=0.122mm，螺旋测微器示数(2)由所给实验器材可知，应采用伏安法测电阻阻值，由于待测电阻阻值约为100Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电路最大电流约为，电流表应选A1，电流表内阻约为20Ω，电压表内阻约为3000Ω，相对来说电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值大于真实值，电阻测量值小于真实值(3)由欧姆定律可知，样品电阻：，由电阻定律可知：，解得：；12、①.0.35②.2.15【解析】[1]电流表分度值为0.02A，故读