江苏省新沂市第一学校2023年物理高二上期末经典试题含解析

江苏省新沂市第一学校2023年物理高二上期末经典试题请考生注意：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、真空中有两个静止的点电荷，它们之间的距离为r，所带的电荷量都为q，则它们间的作用力（）A. B.C. D.2、如图所示，OM的左侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，OM左侧到OM距离为L的P处有一个粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)速率均为，则粒子在磁场中运动的最短时间为A. B.C. D.3、两平行通电长直导线M、N中的电流大小分别为I和2I，且电流方向相同．a、b、c、d为同一直线上的四个点，它们分别与两直导线距离如图所示，则图中给定的四个点中，磁感应强度最大的位置是（）A.a B.bC.c D.d4、如图所示的电场中两点A和B（实线为电场线，虚线为等势面）．关于A、B两点的场强E和电势φ，正确的是（）A=，= B.＞，＞C.＜，＜ D.＞，＜5、如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上，则（）A.a、b两点的场强相同，电势也相同B.c、d两点的场强不相同，电势不相同C.O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点D.O点是中垂线cd上电势最高的点，也是中垂线上场强最大的点6、在“研究匀变速直线运动”的实验中，包含下列四个步骤：①把长木板放在实验台上，用木块垫高；②把纸带穿过打点计时器，并固定在小车后面；③把打点计时器固定在长木板垫高的一端，连接好电路；④把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车．正确的操作顺序是A.①②③④ B.①②④③C.②①③④ D.①③②④二、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，在匀强电场中有A、B、C三点，三点构成直角三角形，∠A＝37°，AB边长为5m，D为AB中点，电场线与ABC所在平面平行，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和6V，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则A.DC两点间电势差UDC＝4V B.D点电势φD＝8VC.该电场的电场强度E＝2V/m D.该电场的方向为沿BC方向8、如图所示，两根足够长的水平光滑平行金属导轨PQ和MN，它们相距为L，导轨左端连有阻值为R的定值电阻，导轨处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。垂直导轨放置的金属棒用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，物块c的质量是m，连接金属棒的细线平行于导轨。物块c由静止释放，金属棒沿着导轨向右运动，当地重力加速度为g，金属棒的电阻不计。则A.金属棒做匀加速直线运动B.金属棒先做加速运动再做匀速直线运动C.金属棒的最大速度为D.金属棒的最大速度为9、如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现用该装置加速氘核(带电量为e、质量为2m)和氦核(带电量为2e、质量为4m)．若不考虑粒子重力及在电场中的运动时间，则下列说法中正确的有（电源频率可保证电荷到达Ｄ型盒间隙时能改变电压方向）A.氘核和氦核运动的周期相同B.氘核和氦核的最大动能相同C.要使氘核的最大动能变成原来的4倍，可仅将磁感应强度增大为原来的2倍D.要使氘核的最大动能变成原来的1/4，可仅将磁感应强度变为原来的1/210、汽车的点火装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈与12V的蓄电池相连，副线圈连接到火花塞的两端，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10KV以上的电压，火花塞中产生火花，从而点燃油气实现汽车点火。某同学设计了甲、乙两个装置，下列说法中正确的是（）A.甲装置能实现点火B.该点火装置能使火花塞的两端产生持续高压C.变压器的原线圈用细导线绕制，而副线圈要用粗导线绕制D.该点火装置中变压器为升压变压器三、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）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组（3V，内阻1Ω）B.电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）C.电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）D.电压表（0～3V，内阻3kΩ）E.电压表（0～15V，内阻15kΩ）F.滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）G滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）H.开关、导线（1）上述器材中应选用的是；__________（填写各器材的字母代号）（2）实验电路应采用电流表________接法；（填“内”或“外”）（3）设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I=_______A，U=______V.（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图_____________,然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路___________.12．（12分）如图所示，竖直矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直匀强磁场，金属棒放在电子秤上，电子秤水平固定在金属框架上．现通过测量通电金属棒在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判断其方向．主要实验步骤：(1)连接好实物电路，接通电源后金属林中的电流由a流向b；(2)保持开关S断开，读出电子秤示数；(3)闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值使电流大小适当，此时电子秤仍有示数，然后读出并记录_____、_____；(4)用刻度尺测量_________；(5)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度B的大小，可以得到B=______；(6)判断磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直金属棒向里；反之，磁感应强度方向垂直金属棒向外四、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）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15．（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】根据库仑定律可知，它们间的作用力。故选C。2、B【解析】由题设条件求出粒子做匀速圆周运动的半径r，结合左手定则粒子做逆时针方向匀速圆周运动，粒子运动时间t最短时，所转过的圆心角θ最小，所对的弦也最短，画出最短的弦，再作出粒子在磁场中做匀速圆周运动最短时间的轨迹，由几何关系求出此种情况下粒子的偏转角θ，从而求出了最短时间【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，由得，因所有粒子得速度一样，因此半径相同，因此在磁场中弦长越短则时间越短，根据题意可得最短弦长为L，则此时粒子圆周运动得圆心角为，故粒子运动得最短时间，故选B3、D【解析】由安培定则确定两电流在图示各点所产生磁场方向，若方向相反，磁感应强度可能为0，若方向相同，则可能最大，从而即可求解解：两电流在a与d两点的B方向相同，又因长直导线M、N中的电流大小分别为I和2I，则a点的磁场小于d点；两电流在b与c两点的B的方向相反，则b与c两点的磁场都比d点小．故D正确，ABC错误；故选D【点评】考查磁场的合成，明确电流的磁感应强度与电流的大小，距离有关，注意矢量的合成法则4、B【解析】根据电场线越密的地方电场强度越大，所以A点的场强大于B点的场强，根据沿着电场线电势逐渐降低，所以A点的电势高于B点的电势，故B正确，ACD错误5、C【解析】A．在等量同种电荷的连线上，中点处的电场强度为零，从中点向两边电场强度在增大，方向都是指向中点O处，所以ab两点的电场强度大小相等，方向不同，而ab两点关于O点对称，根据等势线分布可知ab电势相同，所以A错误；B．在其中垂线上从O点处开始向两边先增大后减小，上面方向竖直向上，下面方向竖直向下，所以cd两点的电场强度不同，根据对称性可知电势相等，所以B错误；C．根据电势对称以及沿电场方向电势降落可得O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点，所以C正确；D．O点是中垂线cd上电势最高的点，但不是是中垂线上场强最大的点，所以D错误；故选C。6、D【解析】先组装器材，然后进行实验操作，所以首先把长木板放在实验台上，用木块垫高，然后将打点计时器固定在平板上，并接好电路；再将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，最后把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，故顺序为①③②④，故D正确二、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、AC【解析】在匀强电场中，平行等距离的两点电势差相等；电场线与等势线垂直，确定沿电场方向上的距离，从而根据E=U/d求出匀强电场的大小【详解】在匀强电场中，平行等距离的两点电势差相等，则φA-φD=φD-φB，解得：φD=10V，所以UDC=φD-φC=4V，故A正确、B错误；三角形中B、C的电势分别为6V和6V，则B和C为等势点，BC为等势线，电场线方向沿AC方向，则电场强度，故C正确、D错误．故选AC【点睛】解决本题的关键知道匀强电场的等势线为间距相等的平行直线，以及知道电场线与等势线垂直8、BC【解析】AB．在金属棒加速阶段中，由金属棒受力分析可知，细线的拉力先大于安培力，随着安培力的增加金属棒的加速度逐渐减小，当拉力等于安培力时加速度为零做匀速运动，则金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动，再做匀速直线运动，故A错误、B正确；CD．由平衡条件得，BIL=mgE=BLvm解得C正确、D错误。故选BC9、ACD【解析】A项：带电粒子大磁场中运动周期，两粒子的比荷相等，所以周期相等，故A正确；B项：根据得，最大动能，所以氦核的最大动能较大，故B错误；C、D项：由可知，要使氘核最大动能变成原来的4倍，磁场变为原来的2倍，同理可知，要使氘核的最大动能变成原来的1/4，可仅将磁感应强度变为原来的1/2故CD正确故选ACD10、AD【解析】AB．变压器是改变交流电的电压的设备，由图可知，当甲图中的开关接通与断开的瞬间，左侧的电流发生变化，变化的电流引起左侧的线圈内磁通量的变化，进而引起右侧的线圈内磁通量的变化，则在右侧的线圈内产生瞬间的感应电动势，该电动势以高压的形式瞬间对外输出，即可使火花塞点火，但该点火装置不能使火花塞的两端产生持续高压，图乙中，右侧没有电流，所以右侧的开关的接通与断开不能引起电流的变化，所以图乙不能使火花塞点火，故A正确，B错误；CD．由于火花塞需要的电压为10kV，但是电源的电压为12V，所以必须要经过升压变压器才可以得到高的电压，所以变压器左边线圈匝数远少于右边线圈的匝数，导致右边电压被提高，所以变压器的副线圈匝数远大于原线圈匝数，根据变流比可知，原线圈的电流大，为了避免产生较大的焦耳热，则原线圈用电阻小的粗导线，副线圈用电阻大的细导线，故C错误，D正确；故选AD。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.A、C、D、F、H②.外③.0.48④.2.2⑤.⑥.【解析】(1)[1]实验中需要电源即A，开关、导线即H，由于电池组3V，则选取电压表D，根据欧姆定律所以电流表选取C，题目要求测量结果尽量准确要选择滑动变阻器分压接法，则选取总阻较小的滑动变阻器即F；故选取的器材为：ACDFH；(2)[2]由于被测电阻说明待测电阻为小电阻，故选择电流表外接；(3)[3]由于电流表量程为，最小分度为0.02A，由图可知，电流为[4]电压表量程为，最小分度为0.1V，由图可知，电压为(4)[5]电流表外接又滑动变阻器分压接法，故电实验原理电路图如图[6]按原理图连接实物图如图12、①.电流表示数I②.此时电子秤的示数③.金属棒的长度L④.⑤.【解析】（3,4）根据实验原理，电子秤的读数等于导体棒的重力与安培力的合力；根据实验原理读出要记录的数据；（5）根据平衡条件分列式即可求解；（6）根据左手定则判断即可【详解】（3）重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；此时电子秤的示数为m1；（4）用刻度尺测量金属棒的长度L；（5）根据平衡条件，有：|m0-m1|g=BIL解得：B