青海省西宁第二十一中学2023年物理高二上期末统考试题含解析

青海省西宁第二十一中学2023年物理高二上期末统考试题注意事项：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，在竖直放置间距为的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场．有一质量为，电荷量为的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为．则点电荷运动到负极板的过程A.加速度大小为B.所需的时间为C.下降的高度为D.电场力所做的功为2、关于公式①P=UI，②P=I2R，③，下列说法正确的是A.公式①适用于任何电路的电功率B.公式②适用于任何电路的电功率C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率D.公式①只适用于纯电阻电路电功率3、如图所示，在水平放置的条形磁铁N极附近，一个闭合线圈向下运动并始终保持水平。在位置B，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行。从上往下看，下列说法正确的是（）A线圈从A向B运动过程中，线圈中产生顺时针感应电流B.线圈从B向C运动过程中，线圈中产生逆时针感应电流C.线圈经过B位置时，线圈中的磁通量达到最大值D.线圈从A向C运动过程中，线圈中一直没有产生感应电流4、如图所示，某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=3∶2∶1。在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定电压，导体的电阻为R1；在3、4两端加上恒定电压，导体的电阻为R2，则R1∶R2为A.1∶1B.1∶9C.4∶9D.1∶45、某运动员在米跨栏时采用蹲踞式气泡，发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重力，如图所示，假设质量为的运动员，在起跑时前进的距离内，重心上升高度为，获得的速度为，克服阻力做功为，则在此过程中，下列说法中正确的是（）A.运动员的重力做功为B.运动员机械能增量为C.运动员的动能增加量D.运动员自身做功为6、关于热力学温标和摄氏温标（）A.某物体摄氏温度10℃，即热力学温度10KB.热力学温度升高1K大于摄氏温度升高1℃C.热力学温度升高1K小于摄氏温度升高1℃D.热力学温标中的每1K与摄氏温标中每1℃大小相等二、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、真空中有两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点，∠ABC=30°，如图所示，已知A点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（）。A.q1带负电，q2带正电B.D点电势低于A点电势C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半D.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍8、如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ.整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.现给物块水平向右的初速度比，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为A.0 B.C. D.9、一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是A.副线圈输出电压的频率为50Hz B.副线圈输出电压的有效值为31VC.P向右移动时，副线圈两端电压变小 D.P向右移动时，变压器输出功率增加10、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A.带电粒子在磁场中运动周期和交变电流的周期相等B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.不改变磁场磁感应强度和交变电流的频率，该回旋加速器也能用于加速α粒子三、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）用一游标卡尺测量一工件的长度，结果如图所示，可以读出此工件的长度为_____cm。12．（12分）(1)小明用图甲所示的多用电表粗测一待测电阻Rx。将选择开关“K”旋转到欧姆档“×10”的位置，正确操作后，他将两表笔与待测电阻Rx相接，发现指针偏转角度过大，为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关“K”旋转到电阻档_____(填“×1”或“×100”)的位置。重新进行欧姆档调零并完成测量，测量时指针如图乙所示，其读数为______Ω。(2)小华与同伴用伏安法对Rx进一步测量。实验室提供器材有：电流表G1(0～50mA，内阻r1＝10Ω)电流表G2(0～100mA，内阻r2＝5Ω)待测电阻Rx电阻箱R1(0～9999Ω)滑动变阻器R2(0～10Ω)干电池(1.5V，内阻不计)开关S及导线若干①为了将G1表改装成量程为1.5V的电压表，应将电阻箱调到________Ω后再与G1表串联；②小华与同伴设计了以下两种电路，要求电表的指针偏角必须达到量程的三分之一以上。其中，符合上述要求的是图________(填“丙”或“丁”)所示电路；③某次测得电流表G1，G2示数分别为I1、I2，电阻箱接入阻值为R0，则被测电阻Rx＝____(用I1、I2、r1、r2、R0表示)；④若通过调节滑动变阻器，该同学测得多组I1、I2的实验数据，根据实验数据做出I1、I2的图像如图戊所示，则被测电阻R＝______Ω(保留两位有效数字)。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、B【解析】点电荷在电场中的受力如图所示，点电荷所受的合外力为由牛顿第二定律得故A错；点电荷在水平方向的加速度为，由运动学公式d/2=a1t2/2,所以，故B正确，点电荷在竖直方向上做自由落体运动，所以下降的高度，故C错误；由功公式W=Eqd/2,故D错误【点睛】由于电荷水平方向和竖直方向都受到力的作用，根据水平方向上的运动求出运动时间，再结合竖直方向上自由落体运动求出下落的高度2、A【解析】公式①是功率的定义式，适用于任何电路的电功率；公式②③是根据欧姆定律推导出来的，只适用于纯电阻电路的电功率A、A项与上述分析结论相符，故A正确；B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；C、C项与上述分析结论不相符，故C错误；D、D项与上述分析结论不相符，故D错误3、B【解析】A．线圈从A向B运动过程中,穿过线圈的磁通量减小，磁场方向斜向上，根据楞次定律判断可知从上往下看线圈中感应电流方向沿逆时针方向，故A错误；B．线圈从B向C运动过程中，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向斜向下，根据楞次定律可知从上往下看线圈中的感应电流方向沿逆时针方向，故B正确；C．线圈进过B位置时，线圈平面与磁场平行，线圈中的磁通量最小为0，故C错误；D．由AB选项分析可知从上往下看线圈中一直有逆时针的感应电流，故D错误。故选B。4、B【解析】根据电阻定律，当在1、2两端加上恒定电压U时阻值为：当在3、4两端加上恒定的电压时阻值为：可得：故B符合题意，ACD不符合题意。5、B【解析】运动员的重心升高量为h，则运动员的重力做功为，故A错误；运动员的重心升高量为h，获得的速度为v，则其机械能增加量为，故B正确；运动员起跑前处于静止状态，起跑后获得的速度为v，则运动员的动能增加了，故C错误；根据动能定理得，得到，故D错误6、D【解析】详解】A．某物体摄氏温度10℃，即热力学温度(273+10)K=283K，选项A错误；BCD．热力学温标中的每1K与摄氏温标中每1℃大小相等，则热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃，选项BC错误，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、BC【解析】A．根据题述，A点电场强度垂直AB向下，由平行四边形法则可知，q1带正电，q2带负电，A错误；B．由几何关系结合电势概念可知，正电荷q1在AD两点产生的电势相等，负电荷q2在A点的负电势高于D点的负电势，由电势叠加可知A点的电势高于D点，B正确；CD．根据题述，A点的电场强度垂直AB向下，可得sin30°＝又r2＝2r1，联立解得q2＝2q1C正确，D错误。故选BC。8、AD【解析】若滑块受到向上的洛伦兹力F=mg时，则支持力FN=0，摩擦力为f=0，所以滑块将匀速运动，摩擦力不做功，故A正确；若洛伦兹力F＜mg，则弹力方向向上，竖直方向满足：FN+F=mg，水平方向受摩擦力向左，滑块做减速运动，由F=qvB知，F减小，FN则增大，f增大，由-f=ma可知，v逐渐减小，最后减为零，由能量守恒得：，若洛伦兹力F＞mg，则滑块受到向下的压FN，在竖直方向有F=mg+FN，滑块向右做减速运动，由动态分析知，当洛伦兹力F=mg时，FN=0，f=0，最终滑块做匀速运动，此时满足：qvB=mg，解得：，对滑块整个过程由动能定理得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误9、AD【解析】A．由图像可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，故A正确；B．根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，所以副线圈的电压的最大值为31V，所以电压的有效值为故B错误；C．由变压器原理可知，副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝数比决定，所以P向右移动时，副线圈两端电压不变，故C错误；D．P右移，R变小，原副线的电流都变大。而电压不变，故功率增大，故D正确。故选AD。10、AB【解析】回旋加速器的工作原理是带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，其在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径。当粒子在磁场中运动时，得A．据加速器的工作原理可知，在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故A正确；BC．据可知，粒子的最大速度由D形盒的半径决定，与加速电场的电压无关；且质子的最终速度与半径R相对应，并不能加速到任意值，故B正确，C错误；D．当质子α粒子，在磁场的运动周期发生变化，即在磁场的运动周期与在电场的周期不相等，不满足回旋加速器的工作原理，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、235【解析】[1]游标卡尺的主尺读数为52mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为7×0.05mm=0.35mm所以最终读数为52mm+0.35mm=52.35mm=5.235cm12、①.×1②.6③.20④.丁⑤.⑥.5.7【解析】(1)[1]欧姆表中值电阻附近刻度线最均匀，读数误差最小，将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大，则表盘刻度太小，倍率太大，为了让指针靠近中央刻度附近，应换成小倍率“”档；[2]欧姆表读数刻度盘读数倍率；(2)①[3]为了将表改装成量程为的电压表，应将电阻箱调到，根据欧姆定律得：解得；②[4]的电阻约为和电阻之和的，故两路并联时，总电流为：又要求电表的指针偏角必须达到量程的三分之一以上，则：故应与待测电路串联后与改装电压表并联，否则会烧毁，故符合要求的电路图为丁；③[5]根据图丁电路和欧姆定律得：解得：；