吉林省长春市朝阳区实验中学2023-2024学年物理高二上期末经典试题含解析

吉林省长春市朝阳区实验中学2023-2024学年物理高二上期末经典试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则v2∶v1为（）A.∶2 B.∶1C.∶1 D.3∶2、如图所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行．其中φa＝10V，φb＝6V，φd＝8V，则c点电势为A.10V B.8VC.7V D.4V3、如图所示，MN、PQ为两平行金属导轨，M、P间连有一阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动，速度为v，与导轨接触良好，圆环的直径d与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略，当金属环向右做匀速运动时A.有感应电流通过电阻R，大小为 B.有感应电流通过电阻R，大小为C.有感应电流通过电阻R，大小为 D.没有感应电流通过电阻R4、如图所示,在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线,a、b、c是等边三角形的三个顶点,电流大小相等,a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B,则O处磁感应强度（）A. B.C. D.5、将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（）A. B.C. D.6、在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0V。重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为（）A.47W B.44WC.32W D.18W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、单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量φ随时间t的变化图象如图所示，则A.在t=0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B.在0〜2×10-2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零C.在t=2×10-2s时，线圈中磁通量最大，感应电动势最小D.在t=1×10-2s时，线圈中磁通量最小，感应电动势最大8、如图所示，a、b、c是负点电荷所形成的电场中一条电场线上的三点，a、b间距离等于b、c间的距离，电场线的方向由a到c。用、、和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定()A.Ea＜Eb＜Ec B.Ea＞Eb＞EcC. D.9、有一倾角为θ足够长的固定斜面，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，电荷量为+q的带电滑块（可视为质点），以沿斜面向上的初速度v0开始运动，且v0<，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力。在滑块沿斜面向上运动的过程中（）A.滑块所受摩擦力始终为0B.滑块所受摩擦力始终不为0C.滑块运动的加速度大小不变，始终为D.滑块运动的加速度大小变化，始终大于10、霍尔元件是一种基于霍尔效应磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用．如图为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流I由正电荷定向运动形成,下列说法正确的是()A.M点电势比N点电势高B.用霍尔元件可以测量地磁场磁感应强度C.用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量D.若保持电流I恒定,则霍尔电压UH与B成正比例三、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）小明准备测绘标有“5V、0.5A”小灯泡伏安特性曲线，所用实验器材如下：A.电源E(（6V，内阻不计）B.电压表V（(5V，内阻约）C.电流表A（0.6A，内阻约0.3）D.滑动变阻器R（）)E.开关及导线若干（1）如图甲是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请用笔画线代替导线完成图甲电路的连线______；（2）开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于___端（选填“A”或“B”）（3）实验中测出8组对应的数据，并在图乙坐标中描出相应的点，请在图乙中做出小灯泡的伏安特性曲线____；（4）根据实验曲线可知，小灯泡的电阻随通过灯泡电流的增大而___填（“增大”、“不变”或“减小”）；若将该灯泡与阻值为20的定值电阻串联后直接接在电源E上，灯泡的电功率约为___W。12．（12分）在用单摆测定重力加速度实验中，除了铁架台、铁夹、游标卡尺外，还提供了如下器材A.长度约为100cm的细线B.长度约为30cm的细线C.直径约为2cm的带孔铁球D.直径约为2cm的塑料球E.秒表F.打点计时器G.最小刻度是1cm的直尺H.最小刻度是1mm的直尺为了较精确测量重力加速度的数值（1）应该选择的器材有_____________________．（填器材前的代号）（2）经过多次测量，得出了一组摆长L和对应的周期T的数据．利用图像法处理时，应该作的是_________________AT-L图像B．T2-L图像C．T-L2图像D．T-图像四、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、C【解析】由于是相同的粒子，粒子进入磁场时的速度大小相同，由可知R＝即粒子在磁场中做圆周运动的半径相同。若粒子运动的速度大小为v1，如图所示，通过旋转圆可知，当粒子在磁场边界的出射点M离P点最远时，则MP＝2R1同样，若粒子运动的速度大小为v2，粒子在磁场边界的出射点N离P点最远时，则NP＝2R2由几何关系可知R2＝Rcos30°＝R则故选C。2、D【解析】在匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，进行分析计算c点的电势【详解】在匀强电场中，由公式U=Ed知：沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，故有：，则得，故选D【点睛】解决本题的关键是掌握公式U=Ed，知道在匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，从而根据电势差值求解c点的电势3、B【解析】当金属圆环运动时，相当于电源。即两个电动势相等的电源并联，根据法拉第电磁感应定律，则电路中电动势为：根据闭合电路欧姆定律，则通过电阻电流的大小为：故B正确，ACD错误。故选B4、B【解析】根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向右，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向右下方，与水平成60°角，下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角，则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向右，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向右，B正确，ACD错误5、B【解析】在内，磁感应强度均匀变化，由法拉第电磁感应定律可得则闭合电路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变。ab边在磁场中所受的安培力由于匀强磁场Ⅰ中磁感应强度B恒定，则，安培力为平行t轴的直线，方向向左（为负）。同理分析可得在,安培力与时间的关系为内F-t关于时间轴对称一条的直线。故选B。【点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，故道B如何变化，才能准确的利用楞次定律进行判定。根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，进而可确定安培力大小的变化。6、C【解析】电动机内阻为电动机正常运转时解得，C正确，ABD错误。故选C。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、CD【解析】A．t=0时刻，线圈中磁通量最大，线圈与磁场垂直，磁通量的变化率最小，感应电动势最小，故A错误。

B．在0～2×10-2s时间内，磁通量的变化量不为零，则线圈中感应电动势的平均值不为零，故B错误。

C．在t=2×10-2s时刻，线圈中磁通量最大，线圈与磁场垂直，磁通量的变化率最小，感应电动势最小，故C正确。

D．在t=1×10-2s时，线圈中磁通量为零，最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故D正确。故选CD。8、AC【解析】AB．由于电场线是负点电荷形成的电场中一条电场线，根据沿电场线方向电势降低可知负点电荷在电场线的右侧，根据可知：故A正确，B错误；CD．根据越靠近点电荷，电场强度越大可知由于、间距离等于、间的距离，根据可知：既有：解得：故C正确，D错误；故选AC。9、BD【解析】AB．滑块受力分析如图所示：由于故滑块受到垂直斜面向上的支持力，故滑块受到沿斜面向下的摩擦力作用，由于滑块做减速运动，速度减小，则洛伦兹力减小，支持力增大，则摩擦力逐渐增大，即滑块所受摩擦力始终不为0，故A错误，B正确；CD．根据牛顿第二定律得根据AB项分析可知故a＞gsinθ故C错误，D正确；故选BD。10、BCD【解析】电流I的形成是由于正电荷的定向移动，由此可知正电荷定向移动垂直向里，所受洛伦兹力向右，A错；当电荷所受洛伦兹力等于电场力时不再偏转，电压恒定如果已知电荷定向移动速度可求出磁感强度，B对；同样，强磁场对应大电压，C对；电流恒定，电荷定向移动速度恒定，D对；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、①.②.A③.④.增大⑤.0.43W（0.38W0.48W）均可【解析】(1)[1]因灯泡电阻约为所以电流表应用外接法，由于实验中测量范围较大，所以滑动变阻器应用分压式，所以电路连接如图(2)[2]为了保护用电器，开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于A端；(3)[3]用平滑曲线将各点连接，偏离曲线较远的点删去，如图：(4)[4]U－I图像中曲线上各点与原点的连线的斜率表示电阻，由图可知，小灯泡的电阻随通过灯泡电流的增大而增大；[5]若将该灯泡与阻值为20的定值电阻串联后直接接在电源E上，将定值电阻与电源看成等效电源，则有将此图线画入灯泡的伏安曲线中，交点即为灯泡的工作点，灯泡的电功率为由于误差，在（0.38W0.48W）均可。12、①.ACEH②.B【解析】单摆模型中，小球视为质点，故摆线越长质量越小，测量误差越小，摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才小，刻度尺的最小分度越小，读数越精确；根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式，从而确定要做的图像.【详解】（1）单摆模型中，小球视为质点，故摆线越长质量越小，测量误差越小，故要选AC；需要用秒表测量周期，故选E；刻度尺最小分度越小，读数越精确，故要选H；故选ACEH；（2）根据单摆的周期公式得，，则要