浙江省杭師大附中2023年物理高二第一學(xué)期期末考試試題含解析

浙江省杭師大附中2023年物理高二第一學(xué)期期末考試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一根長為0.2m，電流為4A的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場中，受到的安培力大小不可能是（）A.0.4N B.0.5NC.0.3N D.02、如圖所示電路中，電源電壓U恒定，由于某元件出現(xiàn)故障，使燈L1變亮，燈L2不亮，其原因可能是（）A.R1斷路 B.R2斷路C.R2短路 D.R1短路3、關(guān)于電源電動勢下列說法中正確的是A.電源的電動勢實質(zhì)上就是電源兩極間的電壓B.電源的電動勢在數(shù)值上等于兩極間的電壓C.電源的電動勢與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別D.電動勢越大，電源兩極間的電壓一定越高4、有一個已充電的電容器，兩極板之間的電壓是6V，所帶電荷量是4.5×10－4C.將電容器的電壓降為4V，電容器所帶電荷量是()A.1.5×10－4C B.3.0×10－4CC.3.5×10－4C D.4.0×10－4C5、可視為質(zhì)點的帶正電小球，質(zhì)量為m，如圖所示，用長為L的絕緣輕桿分別懸掛在甲重力場、乙懸點O處有正點電荷的靜電場、丙垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，偏角均為，當(dāng)小球均能由靜止開始擺動到最低點A時，下列說法正確的是A.三種情形下，達(dá)到A點時所用的時間相同B.三種情形下，達(dá)到A點時繩子的拉力相同C.三種情形下，達(dá)到A點時的向心力不同D.三種情形下，達(dá)到A點時的動能不同6、如圖所示，P、Q是兩根豎直且足夠長的金屬桿(電阻忽略不計)，處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B中，MN是一個螺線管，它的繞線方法沒有畫出，P、Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金屬圓環(huán)．現(xiàn)將金屬棒ef由靜止釋放，在下滑中始終與P、Q桿良好接觸且無摩擦，則在金屬棒釋放后()A.A環(huán)中有大小不變的感應(yīng)電流B.A環(huán)中的感應(yīng)電流逐漸增大至恒定值C.A環(huán)對地面的壓力先增大后減小至恒定值D.A環(huán)對地面的壓力先減小后增大至恒定值二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、A、B兩塊正對的金屬板豎直放置，在金屬板A的內(nèi)側(cè)表面系一絕緣細(xì)線，細(xì)線下端系一帶電小球可視為點電荷兩塊金屬板接在如圖所示的電路中，電路中的為光敏電阻其阻值隨所受光照強(qiáng)度的增大而減小，為滑動變阻器，為定值電阻．當(dāng)?shù)幕琍在中間時閉合電鍵S，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為I和U，帶電小球靜止時絕緣細(xì)線與金屬板A的夾角為電源電動勢E和內(nèi)阻r一定，電表均為理想電表．下列說法中正確的是（）A.無論將的滑動觸頭P向a端移動還是向b端移動，均不會變化B.若將的滑動觸頭P向b端移動，則I減小，U減小C.保持滑動觸頭P不動，用較強(qiáng)的光照射，則小球重新達(dá)到穩(wěn)定后變小D.保持滑動觸頭P不動，用較強(qiáng)的光照射，則U變化量的絕對值與I變化量的絕對值的比值不變8、如圖所示為用理想變壓器連接的電路，原線圈接在u=311sin100πt（V）的交流電源上，R為定值電阻，電流表為理想電表。起初開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，下列說法中正確的是A.當(dāng)開關(guān)S閉合后，電流表示數(shù)變大B.流過R的電流的頻率為100HzC.若S閉合后燈發(fā)光，在保持輸送電壓不變而減小電源頻率時燈更亮D.若S閉合后燈發(fā)光，則增大線圈的電感L可使燈更亮9、如圖，用一根總電阻為粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)線制成半徑為的圓環(huán)，為圓環(huán)的直徑，其左右兩側(cè)存在垂直于圓環(huán)所在平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，但方向相反。一根長度為、電阻為金屬棒繞著圓環(huán)的圓心點緊貼著圓環(huán)以角速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中金屬棒與圓環(huán)始終接觸良好（不計金屬棒經(jīng)過位置瞬間），則下列說法正確的是（）A.圓環(huán)消耗電功率是變化的B.金屬棒兩端的電壓大小為C.金屬棒中電流的大小為D.金屬棒旋轉(zhuǎn)一周的過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為10、如圖所示，電源電動勢E＝3V，小燈泡L標(biāo)有“2V，0.4W”，開關(guān)S接1，當(dāng)變阻器調(diào)到R＝4Ω時，小燈泡L正常發(fā)光；現(xiàn)將開關(guān)S接2，小燈泡L和電動機(jī)M均正常工作．則()A.電源內(nèi)阻為1ΩB.電動機(jī)的內(nèi)阻為4ΩC.電動機(jī)的正常工作電壓為1VD.電源效率約為93.3%三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)想通過實驗測定一個定值電阻Rx的阻值。(1)該同學(xué)先用多用電表“×10”歐姆擋估測其電阻示數(shù)如圖，則其阻值為______Ω；(2)為了較準(zhǔn)確測量該電阻的阻值，現(xiàn)有電源（12V，內(nèi)阻可不計）、滑動變阻器（0~200Ω，額定電流1A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A.電流表（0~100mA，內(nèi)阻約15.0Ω）B.電流表（0~500mA，內(nèi)阻約25.0Ω）C.電壓表（0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）D.電壓表（0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）為減小測量誤差，在實驗中，電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用______（選填器材前的字母）；實驗電路應(yīng)采用圖中的______（選填“甲”或“乙”）。這樣測量的阻值比真實值______（選填“偏大”或“偏小”）。(3)圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線。請根據(jù)在(2)問中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實物間的連線____。12．（12分）如圖所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定電流，有一矩形線框與導(dǎo)線處于同一平面內(nèi)，讓線框向右平動，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向是_____四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】設(shè)導(dǎo)線電流與磁場方向夾角為，根據(jù)安培力公式，因為本題未給出導(dǎo)線電流與磁場方向夾角，所以安培力范圍，所以ACD都可能，B不可能2、D【解析】A.若R1斷路，則總電阻變大，總電流變小，L1變暗，不符合題意，故A錯誤；B.若R2斷路，電路不通，則燈L1和燈L2都不亮，不符合題意，故B錯誤；C.若R2短路，總電阻變小，總電流變大，燈L1變亮，L2是發(fā)光的，不符合題意，故C錯誤；D.若R1短路，總電阻變小，總電流變大，燈L1變亮，L2被短路不亮，符合題意，故D正確3、C【解析】電源電動勢是描述電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量；電動勢等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功，電動勢等于電源沒有接入電路時電源兩極間的電壓，電動勢等于內(nèi)外電路電壓之和【詳解】AB．電源電動勢反映電源將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電源正、負(fù)極之間的電勢差為電源的路端電壓，只有當(dāng)電源處于斷路狀態(tài)時，電源的電動勢才等于路端電壓；故AB錯誤；C．由A的分析可知，電源電動勢與電壓單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別；故C正確；D．電動勢越大，說明電源轉(zhuǎn)化能量的本領(lǐng)越大，但電源兩端的電壓與外電路有關(guān)，電壓并一定大；故D錯誤；【點睛】電動勢是一個表征電源特征的物理量．定義電源的電動勢是電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，在數(shù)值上，等于非靜電力將單位正電荷從電源的負(fù)極通過電源內(nèi)部移送到正極時所做的功4、B【解析】電容器的電容和其兩極板間的電壓以及所帶電荷量大小無關(guān)，即電壓變化電容大小恒定不變，所以根據(jù)可知：，解得：；A．根據(jù)以上分析，A錯誤；B．根據(jù)以上分析，B正確；C．根據(jù)以上分析，C錯誤；D．根據(jù)以上分析，D錯誤；故選B。5、A【解析】AD．三種情況下均只有重力做功，因此由動能定理可知，它們到達(dá)最底點時的速度相同，動能相同；同理可知小球運(yùn)動任意對應(yīng)的時刻的速度均相同，因此達(dá)到A點的時間一定相同，選項A正確，D錯誤；C．根據(jù)向心力公式可知，它們在A點需要的向心力相同，選項C錯誤；B．但由于乙受到庫侖力，而丙受到洛倫茲力，因此三種情況下繩子上的拉力不相同；故B錯誤；故選A。6、C【解析】金屬棒ef由靜止釋放過程中，受到重力和安培力作用，先做加速度減小的變加速運(yùn)動，后當(dāng)兩力平衡做勻速運(yùn)動，則知ef所在回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流先增大后不變，此電流流過線圈MN，MN中產(chǎn)生的磁場先增強(qiáng)后不變，則A環(huán)中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，隨著ef加速度的減小，ef產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大越來越慢，穿過A環(huán)的磁通量的變化率減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流減小，最后為零．根據(jù)楞次定律分析可知，當(dāng)ef回路中電流增大時，螺線管與A環(huán)之間存在斥力，開始時，A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，磁場最強(qiáng)，而螺線管中磁場的最弱，環(huán)與螺線管間的斥力為零，當(dāng)ef勻速運(yùn)動時，螺線管中的磁場最強(qiáng)，而環(huán)中磁場最弱，兩者之間的斥力為零，則知兩者間的斥力先增大后減小，再分析A環(huán)對地面的壓力的變化【詳解】金屬棒ef由靜止釋放過程中，先做加速度減小的變加速運(yùn)動，最后做勻速運(yùn)動，則ef所在回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流先增大后不變，此電流流過線圈MN，MN中產(chǎn)生的磁場先增強(qiáng)后不變，則A環(huán)中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，隨著ef加速度的減小，ef產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大越來越慢，穿過A環(huán)的磁通量的變化率減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流減小，最后為零，故AB錯誤．由楞次定律分析可知，當(dāng)ef回路中電流增大時，螺線管與A環(huán)之間存在斥力，開始時，A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，磁場最強(qiáng)，而螺線管中的磁場最弱，環(huán)與螺線管間的斥力為零，當(dāng)ef勻速運(yùn)動時，螺線管中的磁場最強(qiáng)，而環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最弱，兩者之間的斥力為零，則知兩者間的斥力先增大后減小最后恒定不變，故A環(huán)對地面的壓力先增大后減小最后不變，故C正確，D錯誤．故選C二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】AB．滑動變阻器處于含容支路中，相當(dāng)于導(dǎo)線，所以移動滑動觸頭P，和所在電路中電流I不變，U也不變，所以角度不變，故A正確，B錯誤；C．用更強(qiáng)的光線照射，的阻值變小，外電路總電阻減小，電流I增大，內(nèi)電壓和的電壓增大，則電容器板間電壓減小，板間電場強(qiáng)度變小，小球所受的電場力變小，則減小，故C正確；D．保持滑動觸頭P不動，逐漸增加照射的光強(qiáng)，總電阻減小，電流I增大，外電壓U減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，可見，保持不變，故D正確。故選ACD。8、AC【解析】A．當(dāng)開關(guān)S閉合后，燈泡與線圈串聯(lián)后再與電阻R并聯(lián)，所以總電阻變小，副線圈中電流變大，所原線圈電流與變大，即電流表示數(shù)變大，故A正確；B．由公式可得故B錯誤；C．由公式可知，減小電源頻率時，感抗減小，燈泡更亮，故C正確；D．由公式可知，增大線圈的電感L，感抗增大，燈泡變暗，故D錯誤。故選AC。9、CD【解析】AB．根據(jù)右手定則判斷電勢的高低，可知和導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為二者之和：圓環(huán)的電阻由兩個電阻為的半圓電阻并聯(lián)組成，所以圓環(huán)的總電阻為：電路中總電阻：金屬棒兩端電壓為路端電壓：路端電壓恒定，圓環(huán)電阻恒定，根據(jù)：可知圓環(huán)消耗的電功率恒定，AB錯誤；C．通過導(dǎo)體的電流：C正確；D．金屬棒旋轉(zhuǎn)一周的過程中，根據(jù)焦耳定律：D正確。故選CD。10、AD【解析】小燈泡的額定電流為電阻為A．當(dāng)接1時E=I(RL+R+r)代入數(shù)據(jù)解得電源的內(nèi)阻r=1Ω故A正確；BC．當(dāng)接2時燈泡正常發(fā)光，流過的電流為I=0.2A電源內(nèi)阻分的電壓為U=Ir=0.2×1V=0.2V故電動機(jī)分電壓為U動=E-UL-U=(3-2-0.2)V=0.8V則電動機(jī)的內(nèi)阻為故B、C均錯誤；D．電源的效率為故D項正確．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.140±1②.A③.D④.甲⑤.偏?、?【解析】(1)[1]如圖，電阻阻值為14×10=140Ω；(2)[2][3][4]電源電動勢12V，則電壓表選擇D；電路中可能出現(xiàn)的最大電流故電流表選擇A；因則電路選擇電流表外接，即選擇甲電路；因此電路中的電壓表的分流作用，使得電流的測量值偏大，則電阻的測量值偏??；(3)[5]實物連線如圖；12、順時針方向【解析】電流的方向向上，由安培定則可知線框所在處的磁場的方向垂直于紙面向里，當(dāng)線