广东省广州第七中学2023-2024学年物理高二第一学期期末统考试题含解析

广东省广州第七中学2023-2024学年物理高二第一学期期末统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（）A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B.汽车转弯速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104NC.汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s22、如图所示，当磁铁的磁极靠近阴极射线管时，荧光屏上的亮线发生了弯曲．这个现象说明A.阴极射线中的粒子带负电B.运动电荷受到磁场的作用力C.阴极射线中的粒子带正电D.运动电荷的周围存在电场3、两个大小相同、可看成点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电力的大小为F.现用一个不带电且与金属小球a、b大小相同的绝缘金属小球c先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间的静电力大小变为（）A. B.C. D.4、如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计．已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．则()A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的发热功率为5、闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是（）A.向右进入磁场B.向左移出磁场C.以ab为轴转动D.以cd为轴转动6、如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。下列说法正确的是A.金属球在静电平衡后左侧带负电，右侧带正电B.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于C.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于0D.如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线会将球两侧的电荷中和二、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，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下面说法中正确的是（）A合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B.合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会才熄灭D断开开关S切断电路时，A1、A2都要延迟一会再熄灭8、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将增大D.电容器的电容减小，极板带电量减小9、带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图所示，不计重力，下列分析正确的是()A.M带正电 B.M带负电C.N带正电 D.N带负电10、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是A.交变电流的表达式为(V)B.交变电流的表达式为(V)C.若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的表达式为D.若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的最大值变为50V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）(1)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为________________mm。(2)一游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如图乙所示。该工件的直径为_____________mm。12．（12分）某直流电动机M转动时的U-I图象如图甲所示，该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况，电路中使用恒压电源，R1＝15Ω，R2是滑动变阻器，电流表A是理想电流表，实验操作步骤如下：(1)闭合开关S2前，调节滑动变阻器，使其滑动触头应在________端．(选填“左”或“右”)(2)先闭合开关S1，开关S2保持断开，此时电流表的示数为0.6A，则恒压电源输出电压为________V(3)再闭合开关S2，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8A，直流电动机M实际消耗的电功率为________W，滑动变阻器接入电路中的阻值为________．(以上均取两位有效数值)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、D【解析】汽车转弯时做圆周运动，重力与路面的支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析解题【详解】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得，解得，所以汽车转弯的速度为20m/s时，所需的向心力小于1.4×104N，汽车不会发生侧滑，BC错误；汽车能安全转弯的向心加速度，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2，D正确【点睛】本题也可以求解出以20m/s的速度转弯时所需的向心力，与将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动2、B【解析】明确题意，知道射线管放置在磁场内，故说明运动电荷在磁场中受到的磁场力的作用【详解】由图可知，射线管中亮线在磁场中发生偏转，故说明运动电荷是受到了磁场作用力；由题意无法确定粒子的电性；同时也无法证明运动电荷周围是否存在电场；故B正确，ACD错误．故选B3、D【解析】设a球与b球的电荷量大小均为q，距离为r，则a和b之间的库仑引力为：，假设a球带正电，当不带电的小球c与a球接触后，a、c两球平分电荷，每球带电持量为，当再把c球与b球接触后，两球的电荷先中和，再平分，每球所带电荷量为，由于r不变，则a、b两球之间的相互作用力的大小为：，故D正确，ABC错误。4、B【解析】A、导体棒切割磁感线产生感应电动势，故A错误；B、感应电流的大小，故B正确；C、所受的安培力为，故C错误；D、金属杆的热功率，故D错误5、B【解析】AB.ab边受磁场力竖直向上，由左手定则知，通过ab的电流方向是由a指向b，由右手定则可知当线圈向左移出磁场时，bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流．当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针的感应电流，故A错误，B正确CD.当以ab或cd为轴转动时，在图示位置，导线不切割磁感线，无感应电流产生，故CD错误故选B6、B【解析】A．由于静电感应，金属球的左侧带正电，右侧带负电，故A错误；BC．感应电荷的电场正好与点电荷的电场叠加，叠加后合场强为零，即感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小，方向相反，，方向向右，故B正确，C错误；D．整个导体是一个等势体，如果用导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球的右侧，金属球两侧仍然有感应电荷，不会被中和，故D错误。故选B。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】AB．合上开关S接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮。故A正确，B错误；CD．断开开关S切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭。故C错误，D正确。故选AD。8、BCD【解析】A．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动。故A错误。B．场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低。故B正确。C．由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，根据可知，油滴的电势能将增加。故C正确。D．根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容，可知电容减小，故带电量减小，故D正确。故选：BCD。9、BC【解析】粒子向右运动，根据左手定则，N向上偏转，应当带正电；M向下偏转，应当带负电，故AD错误，BC正确；故选BC.点睛：该题考查带电粒子在匀强磁场中的偏转，可以结合左手定则即可判断出粒子的电性，属于基本题目10、BD【解析】AB、由图象可知，交变电流动势的最大值，周期，所以瞬时值表达式为，故A错误，B正确；CD、根据感应电动势最大值的表达式得知，与成正比，则线圈的转速变为原来的一半，感应电动势最大值变为原来的一半，为，则交变电流动势的表达式为，故C错误，D正确；故选BD【点睛】从图象中可以求出该交变电流的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解三、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、①.8.116~8.119②.29.8【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为

01×11.7mm=0.117mm所以最终读数为：8mm+0.117mm=8.117mm由于需要估读因此在范围8.116-8.118内均正确。(2)[2]游标卡尺的固定刻度读数为29mm，游标读数为

1×8=0.8mm所以最终读数为：29mm+0.8mm=29.8mm12、(1).左(2).9.0(3).3.8(4).4.8【解析】（1）[1]因变阻器采用限流式接法，开关闭合前为使电路中电路中电流最小，应其接入电路中的阻值为最大．故滑片应在最左端（2）[2]根据欧姆定律开关S2保持断开时恒压电源输出电压为：U=IR1=0.6×15V=9.0V（3）[3]知电源电压恒为9.0V，闭合开关S2后根据欧姆定律有通过R1的电流为：A所以通过电动机的电流为：A再根据电动机的U-I图象可读出电动机两端电压UM=3.2V，则直流电动机M实际消耗的电功率为：P=UMI2=1.2×3.2W=3.8W[4]此时滑动变阻器两端电压为U3=E-UM=9-3.8=5.2V由欧姆定律可知，接入电阻：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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛