云南省昭通市云天化中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

云南省昭通市云天化中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在下列力學(xué)單位中，屬于國際單位制中基本單位的是A.毫米 B.厘米C.千克 D.克2、如圖所示是電阻R的I－U圖象，由此得出()A.導(dǎo)體的電阻與與電阻兩端的電壓成正比B.電阻R＝0.5ΩC.在R兩端加上6.0V的電壓時(shí)，每秒通過電阻橫截面的電荷量是3.0CD.I－U圖象的斜率表示電阻3、某長(zhǎng)螺線管中通有大小和方向都不斷變化的電流，現(xiàn)有一帶電粒子沿螺線管軸線方向射入管中．若不計(jì)粒子所受的重力，則粒子將在螺線管中（）A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.做圓周運(yùn)動(dòng)D.沿軸線來回運(yùn)動(dòng)4、如圖，接通電鍵K的瞬間，用絲線懸掛于一點(diǎn)、可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的通電直導(dǎo)線AB將（）A.A端向上，B端向下，懸線張力不變B.A端向下，B端向上，懸線張力不變C.A端向紙外，B端向紙內(nèi)，懸線張力變小D.A端向紙內(nèi)，B端向紙外，懸線張力變大5、如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0V，點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V，點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（）A. B.C. D.6、三根完全相同的長(zhǎng)直導(dǎo)線互相平行，通以大小和方向都相同的電流．它們的截面處于一個(gè)正方形abcd的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，如圖所示．已知每根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與距該導(dǎo)線的距離成反比，通電導(dǎo)線b在d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.2BB.BC.3BD.3B二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，水平方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.其間有水平固定的足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿，桿上套有一帶電量為-q、質(zhì)量為m的小環(huán)，環(huán)內(nèi)徑略大于桿直徑．小環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，現(xiàn)給小環(huán)水平向右的初速度v0，則()A.小環(huán)的加速度一定一直減小B.小環(huán)可能先做減速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)C.小環(huán)可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)D.小環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中最終速度為8、在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為0.04kg、帶電荷量為3×10-5C的帶電小球（視為質(zhì)點(diǎn)），它靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角，如圖所示。給小球一個(gè)初速度，讓小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，取小球在靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能和重力勢(shì)能的零點(diǎn)，下列說法正確的是（取cos37°=0.8，g=10m/s2）()A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為1×104N/CB.小球的動(dòng)能最小值為0.96JC.小球的機(jī)械能最小值為1.54JD.小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大電勢(shì)能為0.96J9、如圖所示，導(dǎo)體棒沿兩平行金屬導(dǎo)軌從圖中位置以速度v向右勻速通過一正方形abcd磁場(chǎng)區(qū)域，ac垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒，ac右側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是左側(cè)的2倍且方向相反，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，下列關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流和所受安培力隨時(shí)間變化的圖象正確的是（規(guī)定電流從M經(jīng)R到N為正方向，安培力向左為正方向）（）A. B.C. D.10、圖示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD，下列說法正確的是（該元件正常工作時(shí)，磁場(chǎng)必須垂直工作面）（）A.I越大，電勢(shì)差UCD越小B.若霍爾元件的自由電荷是自由電子，則C側(cè)的電勢(shì)低于D側(cè)的電勢(shì)C.在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平D.其他條件不變，僅增大勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差UCD變大三、實(shí)驗(yàn)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）（1）如圖所示，游標(biāo)尺上有50個(gè)等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)量工件的情況，讀數(shù)為______mm（2）如圖所示，螺旋測(cè)微器的示數(shù)為_______mm.12．（12分）在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中，選擇合適的器材組成如圖所示的電路（1）將電阻箱R阻值調(diào)到R1=28Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1=1.4V，將電阻箱R阻值調(diào)到R2=13Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2=1.3V，根據(jù)這兩組數(shù)據(jù)求得電源電動(dòng)勢(shì)E=___V；內(nèi)電阻r=___Ω．（保留兩位有效數(shù)字）（2）多次改變電阻箱的電阻R，讀出對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)U，然后用圖象法處理數(shù)據(jù)，以電壓表讀數(shù)U為縱軸，以為橫軸，做出圖象得到一條直線．電動(dòng)勢(shì)等于圖象的___；內(nèi)電阻等于圖象的___四、計(jì)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）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)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(chǎng).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(jì)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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】三個(gè)力學(xué)基本物理量分別是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，它們的單位分別為m、kg、s，C正確2、C【解析】A．導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體本身的屬性，與兩端的電壓和通過的電流無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電阻的定義式，故B錯(cuò)誤；C．由圖知，當(dāng)U=6V時(shí)，I=3A，則每秒通過電阻橫截面的電荷量是q=It=3×1C=3.0C故C正確。D．I－U圖象的斜率倒數(shù)表示電阻，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。3、A【解析】雖然螺線管中的電流在變化，但沿管軸的磁感線始終是一條直線，粒子的射入方向與磁場(chǎng)方向平行，故始終不受洛倫茲力的作用，所以粒子應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．所以正確答案為A4、D【解析】根據(jù)安培定則，判斷出電磁鐵左邊為N極，右邊為S極．由于導(dǎo)線左右兩部分處在的磁場(chǎng)方向不同，可采用電流元法，即將直導(dǎo)線分為左右兩部分處理，根據(jù)左手定則，判斷出圖示位置導(dǎo)線左部所受安培力向紙里，右部向紙外；又取特殊位置：導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°時(shí)進(jìn)行研究，則導(dǎo)線受安培力向下．則導(dǎo)線在安培力作用下，A端向紙內(nèi)，B端向紙外，懸線張力變大．故選D.【點(diǎn)睛】此題是安培定則及左手定則的應(yīng)用問題；判斷安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向，是磁場(chǎng)中的基本題型，這類問題往往是安培定則和左手定則綜合應(yīng)用，并采用電流法、特殊位置法、等效法、推論法等，此題除了選擇圖中位置外還要選擇轉(zhuǎn)過90°角位置進(jìn)行研究.5、A【解析】OA中點(diǎn)C的電勢(shì)為3V，將C點(diǎn)與B點(diǎn)連接，如圖，電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，根據(jù)幾何關(guān)系得則OB沿電場(chǎng)線方向上的距離所以電場(chǎng)強(qiáng)度故選A。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與電勢(shì)差的關(guān)系，即，注意d是沿電場(chǎng)線方向上的距離。6、C【解析】根據(jù)每根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與距該導(dǎo)線的距離成反比，得出各電流在d點(diǎn)所產(chǎn)生的B的大小關(guān)系，由安培定則確定出方向，再利用矢量合成法則求得B的合矢量的大小和方向【詳解】假設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，通電導(dǎo)線b在a處所產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，根據(jù)幾何關(guān)系得．每根通電導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與距該導(dǎo)線的距離成反比，則a與c在d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度，b在d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度為，方向如圖：則d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，故B正確二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】根據(jù)洛倫茲力等于重力，確定勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小，再討論速度大于與小于時(shí)的情況，根據(jù)洛倫茲力與重力的關(guān)系，來確定摩擦力，從而得出運(yùn)動(dòng)情況，即可求解【詳解】當(dāng)時(shí)，小環(huán)受到的合外力為0，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)，小環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)時(shí)，小環(huán)受到向下的重力小于向上的洛倫茲力，有摩擦阻力，做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，洛倫茲力減小，則加速度減小，直到速度為；當(dāng)時(shí)，小環(huán)受到向下的重力大于向上的洛倫茲力，做減速運(yùn)動(dòng)，且速度減小時(shí)，洛倫茲力越小，小環(huán)與桿之間的正壓力越來越大，所以摩擦阻力也增加，加速度增加，所以，小環(huán)此時(shí)應(yīng)該做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)直到速度為0，BC正確【點(diǎn)睛】洛倫茲力與重力的關(guān)系，是解題的突破口，掌握由受力情況來確定運(yùn)動(dòng)情況的方法，注意由加速度與速度的方向，來決定速度的增加還是減小8、ACD【解析】A．小球靜止時(shí)有解得，故A正確；B．將重力和電場(chǎng)力合成后的合力為，小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其等效最高點(diǎn)為將繩反向延長(zhǎng)與圓的交點(diǎn)，如圖所示，在等效最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小，由F提供向心力可得故動(dòng)能最小值為故B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)力做負(fù)功最多時(shí)，機(jī)械能最小，故機(jī)械能最小的點(diǎn)為圓軌道最左邊的點(diǎn)，如圖中C點(diǎn)，從A到C，電場(chǎng)力做功為在A點(diǎn)時(shí)，小球的機(jī)械能為從A到B，由動(dòng)能定理可得故小球在C位置的機(jī)械能為故C正確；D．小球在C位置時(shí)電勢(shì)能最大，故小球的最大電勢(shì)能為故D正確；故選ACD。9、AC【解析】AB．根據(jù)右手定則，開始時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)檎?，大小均勻增加，運(yùn)動(dòng)到正方形的對(duì)角線的右側(cè)，由于B增大為原來的2倍，感應(yīng)電流突變?yōu)樵瓉淼?倍，由于B的方向反向，感應(yīng)電流方向變化，為負(fù)值，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．感應(yīng)電流均勻變化，切割的有效長(zhǎng)度均勻變化，根據(jù)F=BIL，安培力大小與時(shí)間呈二次函數(shù)變化，根據(jù)楞次定律的廣義表述，安培力方向不變，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選AC。10、BD【解析】在霍爾元件中，移動(dòng)的是自由電子，根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向，從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性，即可知道C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差的正負(fù)，CD間存在電勢(shì)差，之間就存在電場(chǎng)，電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢(shì)差與什么因素有關(guān)；【詳解】A、根據(jù)CD間存在電勢(shì)差，之間就存在電場(chǎng)，電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長(zhǎng)寬高分別為a、b、c，有，，則，n由材料決定，故與材料有關(guān)，還與厚度c成反比，與寬b無關(guān)，同時(shí)還與磁場(chǎng)B與電流I成正比，故A錯(cuò)誤，D正確；B、根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負(fù)電，D表面帶正電，所以D表面的電勢(shì)高，則，故B正確C、在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，應(yīng)將元件的工作面保持豎直，讓磁場(chǎng)垂直通過，故C錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動(dòng)的是自由電子，以及自由電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡三、實(shí)驗(yàn)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、①.23.2；②.1.410【解析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)的方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；螺旋測(cè)微器讀數(shù)等于主尺刻度加上螺旋部分的讀數(shù)，需要估讀【詳解】游標(biāo)卡尺讀數(shù)為：23mm+0.02mm×10=23.2mm螺旋測(cè)微器的示數(shù)為：1mm+0.01mm×41.0=1.410mm12、①.1.5②.2.0③.縱軸截距④.斜率的絕對(duì)值【解析】由閉合電路歐姆定律，分別研究電阻箱電阻為R1和R2的情況，列出含有電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方程組求解；由圖象中的截距的含義及閉合電路的歐姆定律的表達(dá)式要求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律可知：E＝U+Ir＝U+r，根據(jù)題意可知：E＝1.4+r，E＝1.3+r，解得：E＝1.5V，r＝2.0Ω（2）由圖示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)：E＝U+Ir＝U+r，整理得：U＝E﹣r，則U﹣圖象與縱軸的截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻【點(diǎn)睛】本題是一道電學(xué)