2023年甘肃省合水县一中物理高二年级上册期末考试试题含解析

2023年甘肃省合水县一中物理高二上期末考试试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则

A.带电粒子速度大小一定改变'

B.带电粒子速度方向一定改变

C.带电粒子速度大小不变

D.带电粒子的运动轨迹为曲线

2、下列关于电场线和磁感线的说法正确的是。

A.电场线和磁感线都是电场、磁场中实际存在的线

B.磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的

C.电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合曲线

D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的静电力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电流所受的磁场力也越大

3、如图所示，质量为m的物体在水平外力F的作用下，沿水平面做匀速运动，速度大小为v,当物体运动到A点时

撤去外力F.物体由A点继续向前滑行过程中经过B点，则物体由A点到B点的过程中，下列说法中正确的是（）

A.速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功与速度v的大小无关

B.速度v越大，摩擦力对物体冲量越大；摩擦力做功与速度v的大小无关

C.速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越少

D.速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越多

4、如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，心是一个理想电感线圈，C是电容相当大的电容器，下列说法正

确的是（）

A.S闭合时，A逐渐变亮，然后逐渐熄灭

B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭

C.S闭合足够长时间后，B发光，而A熄灭

D.S闭合足够长时间后，B熄灭，而A发光

5、矩形导线框而cd固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁

感应强度5随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是（）

6、在如图（a）所示的电路中，Ri为定值电阻，丛为滑动变阻器（最大阻值20。）.闭合电键S,将滑动变阻器的滑

动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图所示.则

下列说法正确的是。

A.图线甲是电压表力示数随电流变化的图线

B.电源内电阻的阻值为10£1

C.电源的最大输出功率为1.5W

D.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W

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（。），在同一平面内固定有一长直导线P0和一导线框R,R在PQ右侧.导线尸。中通有正弦交流电i,，的

变化如图修）所示，规定从。到P为电流正方向.导线框尺中的感应电动势（）

P

T江八t

42

图（a）图（b）

T

A.在看=一时为零

4

B.在仁;时改变方向

c.在公;时最大，且沿顺时针方向

D.在t=T时最大，且沿顺时针方向

8、如图所示，质量为“、带电荷量为+g的产环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平

mg

匀强磁场中，磁感应强度大小为民现给环一向右的初速度%（%＞后），则（）

qB

xPxxxxBxxx

XXXXX

A.环将向右减速，最后匀速

B.环将向右减速，最后停止运动

2

C.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是mv0

D.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能彳机片-彳加（后）2

22qB

9、三个分别带有正电、负电和不带电的质量相同的颗粒，从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度vo垂直电场线

方向射入匀强电场，分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点，如图所示.下面判断正确的是（）

++

A.落在a点的颗粒带正电,c点的带负电,b点的不带电

B.落在a、b、c点的颗粒在电场中的加速度的关系是4〉为〉为

C.三个颗粒在电场中运动的时间关系是%>tb>tc

D.电场力对落在c点的颗粒做负功

10、汽车电动机启动时车灯会有瞬间变暗的现象，其电路原理图如图所示。保持S2断开，闭合Si打开车灯，电流表读

数为4.00A,再闭合S2启动电动机，电流表读数为40.0A。已知电源电动势为12.0V,内阻为0.05Q,电动机内线圈电

阻为0.100,电流表内阻不计，下列说法正确的是（）

A.车灯的电阻A=3Q

B.电动机启动后车灯功率约为34.0W,小于电动机启动前的功率

C.电动机的输入功率约为366W

D.电动机输出功率约为332W

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）将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为L5V.可是这种电池

并不能点亮手电筒上额定电压为L5V、额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还

不足3mA.为了较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻.提供的实验器材有：

A.电流表Ai（量程0〜3mA,内阻约为0.5。）B.电流表A2（量程0〜0.6A,内阻约为0.10）

C.电压表V（量程0〜L5V,内阻约为3k。D.滑动变阻器Ri（阻值0〜10。，额定电流为1A）

E.滑动变阻器R2（阻值0〜3k。，额定电流为1A）

F.电键，导线若G.水果电池

（1）应选图______（选填"a”或"b”）电路图进行实验

⑵实验中电流表应选用,滑动变阻器应选用（均用序号字母表示）

（3）根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图象如图所示，由图象可知，水果

电池的电动势E=V.

12.（12分）在远距离输电时，若直接采用某电压输电，电压和电能都会有很大的损失；现通过升压变压器使输电电

压升高为原电压的"倍，若在输送电功率不变的情况下，则输电线路上的电压损失将减小为原来的,输电线

路上的电能损失将减少为原来的O

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“、5相距d=0.10m,“、5间的电场强度为E=5.0X105N/C,b

板下方整个空间存在着磁感应强度大小为8=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为/M=4.8xl0-25kg,电荷

186

量为9=1.6X10C的带正电的粒子（不计重力），从贴近。板的左端以vo=l.OxlOm/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，最后粒子回到分板的。处（图中未画出）.求P、0之间的距离L

a

h

XXxxvXXXX

xxxxxxxx

XXXX-^XXXX

14.（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=Ul的电源，导轨平面与

水平面间的夹角。=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Ro=l。时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,豆1137。=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3c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A5=R=0.2m,把一质量E=O.lkg,带电

4

量为q=+l（T的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到达C点的速度大小

⑵小球在。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】由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线，与正粒子的运动方向平行，则正粒子在磁场

中不受洛伦兹力，正粒子重力又不计，则粒子做匀速直线运动。

A.带电粒子速度大小一定改变,,与结论不相符，选项A错误；

B.带电粒子速度方向一定改变，与结论不相符，选项B错误；

C.带电粒子速度大小不变，与结论相符，选项C正确；

D.带电粒子的运动轨迹为曲线，与结论不相符，选项D错误；

故选C。

2、C

【解析】A.电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，选项A错误.

B.两种场线切线方向均表示相应的场方向，两种场线都不会相交，选项B错误.

C.电场线起始于正电荷或无限远处，终止于无限远处或负电荷，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部

由S极指向N极，组成闭合曲线，选项C正确.

D.电场线越密，表示该处电场越强，同一试探电荷在此处所受电场力越大；磁感线越密，表示该处磁场越强，但试

探电流受到的磁场力大小还与其放置方向有关，故试探电流受到的磁场力不一定大，选项D错误.

故选C。

3、A

【解析】由物体的受力情况可知摩擦力的大小，由功的公式可求得摩擦力所做的功；由冲量的定义可求得冲量的大小

【详解】由题意可知，物体匀速运动到A点，说明物体受到的摩擦力等于拉力，故拉力大小不变；由A到B运动的位

移相等，故摩擦力做功与速度大小无关；

若速度越大，从A到B的时间越短，则由I=Ft可知冲量越小，故A正确；

故选A

4、C

【解析】AB、S闭合之后，由于L的阻碍作用AB立即亮，之后，由于L的直流电阻为零，A被短路，所以A灯逐渐

熄灭，B一直发光，故AB错误；

CD、S闭合足够长时间后，L线圈相当于导线，则A熄灭，而B正常发光，故C正确，D错误

5、D

【解析】由图可知，O-ls内，线圈中磁通量的变化率相同，故O-ls内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流

方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，L2s内电路中的电流为顺时针，2-3s内，电路中的电流为顺时针，3-4s

①BS

内，电路中的电流为逆时针，由E=—可知，电路中电流大小恒定不变

故选D

考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律

【名师点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，注意图线的斜率等于磁感应强度的变化率，斜率的符号能反映

感应电流的方向，知道这些才能准确的利用楞次定律进行判定

6,D

【解析】A.当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电

流增大；而所两端的电压增大，故乙表示是％示数的变化；甲表示乙示数的变化；故A错误；

B.由图可知，当只有Ri接入电路时，电路中电流为0.6A,电压为3V,则由E=U+/r可得：

E=3+0.6r

1R1

当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为一，故广}=7;由闭合电路欧姆定律可得

444

E=5+0.2r

解得：

r=5ii,E=6V

故B错误；

C.因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Q时，电源的输出功率最大，故此时电流

F

1=——=0.6A

2xr

故电源的最大输出功率

P=UI=1.8W

故C错误；

D.由C的分析可知，Ri的阻值为5。，昭电阻为20Q；当处等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动

变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10。时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电

路中的电流

r=—A=O.3A

20

则滑动变阻器消耗的总功率

P=I'2R'=0.9W

故D正确。

【点睛】在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功

率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理。

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】本题考查交变电流图象、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的知识点

解析由图（b）可知，导线尸。中电流在U774时达到最大值，变化率为零，导线框衣中磁通量变化率为零，根据法

拉第电磁感应定律，在UT/4时导线框中产生感应电动势为零，选项A正确；在f=772时，导线尸。中电流图象斜率

方向不变，导致导线框R中磁通量变化率的正负不变，根据楞次定律，所以在f=772时，导线框中产生的感应电动势

方向不变，选项B错误；由于在UT/2时，导线尸。中电流图象斜率最大，电流变化率最大，导致导线框R中磁通量

变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，在U772时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可判断出感应电动

势的方向为顺时针方向，选项C正确；由楞次定律可判断出在UT时感应电动势的方向为逆时针方向，选项D错误

8、AD

【解析】环受重力、支持力、洛伦兹力以及摩擦力作用做减速运动，当洛伦兹力等于重力时，支持力为零，摩擦力等

于零，环做匀速直线运动.根据能量守恒求出损失的机械能

【详解】A、B项：当环受到重力、支持力、摩擦力和洛伦兹力，先向右做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，当洛

伦兹力等于重力时，支持力为零，摩擦力为零，环将做匀速直线运动，故A正确，B错误；

me

C、D项：根据能量守恒知，损失的机械能等于环动能的减小量，匀速直线运动时有qvB=mg,解得v=7,损失的

qvB

1,1jng、,

机械能-彳加（一苒），故C错误，D正确

22qB

故应选：AD

【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力，通过合力的变化以及与速度方向的关系判断出环的运动情况

9、BD

【解析】由图，电容器上极板带负电，下极板带正电，平行板间有竖直向上的匀强电场，正电荷在电场中受到向上的

电场力，负电荷受到向下的电场力，不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，

带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动，由此根据平抛和类平抛运动规律求解；

【详解】A、根据题意，三小球在水平方向做匀速直线运动，则有％=//,/相同，则水平位移x与运动时间t成正

比，由图看出，水平位移的关系为/＜/＜毛，则运动时间关系为％〈乙〈%,竖直方向上三个粒子都做初速度为0

的匀加速直线运动，到达下极板时，在竖直方向产生的位移y相等：y=~at2,则知加速度关系为&＞为＞,,由

牛顿第二定律得知三个小球的合力关系为工〉耳》耳，由于平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的

电场力，向下的合力最小，向下的加速度最小，负电荷受到向下的电场力，向下的合力最大，向下的加速度最大，不

带电的小球做平抛运动，加速度为重力加速度g,可知，落在a点的颗粒带负电，c点的带正电，b点的不带电.故AC

错误，B正确；

D、由上分析得知，落在c点的颗粒带正电，电场力向上，则电场力对它做负功.故D正确

【点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直

线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析

10、BC

【解析】A.电动机未启动时车灯两端的电压为

。灯产E-/ixl2.OV-4AxO.O5C=U.8V

车灯的电阻值为

4,詈。=2950

故A错误;

B.电动机启动后，车灯两端的电压

[7灯2=EJ2r=12.0V-40Ax0.05C=10V

流过车灯的电流

U„?10

/灯=—~=------A~3.39A

灯R灯2.95

那么电动机启动后，车灯的电功率

P灯=U灯2/灯=33.9W

电动机未启动时车灯的电功率

尸灯'=［；灯i/i=47.2W

故B正确；

C.由以上可知：U灯2=10V,/灯=3.39A

流过电动机的电流

IM=I2-I灯=40A-3.39A=36.61A

电动机启动时车灯两端的电压

UM=U灯2=10V

电动机的输入功率

P^UM/M=366.1W

故C正确；

D.电动机的输出功率

22

PM=I/M7M-/M/?M=366W-(36.61A)xO.l£2=232W

故D错误;

故选BC。

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.a②.A③.E④.1.35

【解析】(1)电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表采取外

接法误差较小

(2)由题意可知，选择电流表量程；通过水果电池的内阻大小，选择合适的电流表和滑动变阻器

(3)U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻

【详解】(1)水果电池内阻较大，电流表内阻较小，电流表分压较小，为减小实验误差，电流表采取外接法，因此需

要选择图a所示实验电路

E15

(2)由题意可知，电流表选择量程是3mA的A即可；电源的内阻大约厂=—=—1=500。，若选用0〜10。的

I3义ICT?

滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，所以本实验中滑动变阻器应选用E

(3)U-I图线的纵轴截距等于电源的电动势，由图示图线可知，电源电动势：E=1.35V

12、①.一；②.——

nn

【解析】[1].如果保证输送的电功率不变，将输电电压升高到原来的〃倍，根据P=S,电流变为原来的

-;根据则输电线路上的电压损失将减小为原来的工；

nn

[2].在电阻、通电时间一定时，根据。=/2放，电流变为原来的工，电热变为原来的二，所以输电线上的能量损失

nn

就减小到原来的e

n

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、8c