江蘇省新沂市第一學校2023年物理高二上期末經(jīng)典試題含解析

江蘇省新沂市第一學校2023年物理高二上期末經(jīng)典試題請考生注意：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的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《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、真空中有兩個靜止的點電荷，它們之間的距離為r，所帶的電荷量都為q，則它們間的作用力（）A. B.C. D.2、如圖所示，OM的左側(cè)存在范圍足夠大、磁感應強度大小為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，OM左側(cè)到OM距離為L的P處有一個粒子源，可沿紙面內(nèi)各個方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計)速率均為，則粒子在磁場中運動的最短時間為A. B.C. D.3、兩平行通電長直導線M、N中的電流大小分別為I和2I，且電流方向相同．a(chǎn)、b、c、d為同一直線上的四個點，它們分別與兩直導線距離如圖所示，則圖中給定的四個點中，磁感應強度最大的位置是（）A.a B.bC.c D.d4、如圖所示的電場中兩點A和B（實線為電場線，虛線為等勢面）．關于A、B兩點的場強E和電勢φ，正確的是（）A=，= B.＞，＞C.＜，＜ D.＞，＜5、如圖所示，A、B為兩個等量同種點電荷，a、O、b在點電荷A、B的連線上，c、O、d在連線的中垂線上，則（）A.a、b兩點的場強相同，電勢也相同B.c、d兩點的場強不相同，電勢不相同C.O點是A、B連線上電勢最低的點，也是A、B連線上場強最小的點D.O點是中垂線cd上電勢最高的點，也是中垂線上場強最大的點6、在“研究勻變速直線運動”的實驗中，包含下列四個步驟：①把長木板放在實驗臺上，用木塊墊高；②把紙帶穿過打點計時器，并固定在小車后面；③把打點計時器固定在長木板墊高的一端，連接好電路；④把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，放開小車．正確的操作順序是A.①②③④ B.①②④③C.②①③④ D.①③②④二、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、如圖所示，在勻強電場中有A、B、C三點，三點構成直角三角形，∠A＝37°，AB邊長為5m，D為AB中點，電場線與ABC所在平面平行，A、B、C三點的電勢分別為14V、6V和6V，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則A.DC兩點間電勢差UDC＝4V B.D點電勢φD＝8VC.該電場的電場強度E＝2V/m D.該電場的方向為沿BC方向8、如圖所示，兩根足夠長的水平光滑平行金屬導軌PQ和MN，它們相距為L，導軌左端連有阻值為R的定值電阻，導軌處于垂直導軌平面向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中。垂直導軌放置的金屬棒用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c連接，物塊c的質(zhì)量是m，連接金屬棒的細線平行于導軌。物塊c由靜止釋放，金屬棒沿著導軌向右運動，當?shù)刂亓铀俣葹間，金屬棒的電阻不計。則A.金屬棒做勻加速直線運動B.金屬棒先做加速運動再做勻速直線運動C.金屬棒的最大速度為D.金屬棒的最大速度為9、如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連．現(xiàn)用該裝置加速氘核(帶電量為e、質(zhì)量為2m)和氦核(帶電量為2e、質(zhì)量為4m)．若不考慮粒子重力及在電場中的運動時間，則下列說法中正確的有（電源頻率可保證電荷到達Ｄ型盒間隙時能改變電壓方向）A.氘核和氦核運動的周期相同B.氘核和氦核的最大動能相同C.要使氘核的最大動能變成原來的4倍，可僅將磁感應強度增大為原來的2倍D.要使氘核的最大動能變成原來的1/4，可僅將磁感應強度變?yōu)樵瓉淼?/210、汽車的點火裝置的核心是一個變壓器，該變壓器的原線圈與12V的蓄電池相連，副線圈連接到火花塞的兩端，當開關由閉合變?yōu)閿嚅_時，副線圈中產(chǎn)生10KV以上的電壓，火花塞中產(chǎn)生火花，從而點燃油氣實現(xiàn)汽車點火。某同學設計了甲、乙兩個裝置，下列說法中正確的是（）A.甲裝置能實現(xiàn)點火B(yǎng).該點火裝置能使火花塞的兩端產(chǎn)生持續(xù)高壓C.變壓器的原線圈用細導線繞制，而副線圈要用粗導線繞制D.該點火裝置中變壓器為升壓變壓器三、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）欲用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬導線的電阻，要求測量結果盡量準確,現(xiàn)備有以下器材:A.電池組（3V，內(nèi)阻1Ω）B.電流表（0～3A，內(nèi)阻0.0125Ω）C.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）D.電壓表（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）E.電壓表（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）F.滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）G滑動變阻器（0～2000Ω，額定電流0.3A）H.開關、導線（1）上述器材中應選用的是；__________（填寫各器材的字母代號）（2）實驗電路應采用電流表________接法；（填“內(nèi)”或“外”）（3）設實驗中,電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示，圖示中I=_______A，U=______V.（4）為使通過待測金屬導線的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變,請按要求畫出測量待測金屬導線的電阻Rx的原理電路圖_____________,然后根據(jù)你設計的原理電路將圖中給定的器材連成實驗電路___________.12．（12分）如圖所示，豎直矩形框內(nèi)存在一沿水平方向且與金屬棒垂直勻強磁場，金屬棒放在電子秤上，電子秤水平固定在金屬框架上．現(xiàn)通過測量通電金屬棒在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小并判斷其方向．主要實驗步驟：(1)連接好實物電路，接通電源后金屬林中的電流由a流向b；(2)保持開關S斷開，讀出電子秤示數(shù)；(3)閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值使電流大小適當，此時電子秤仍有示數(shù)，然后讀出并記錄_____、_____；(4)用刻度尺測量_________；(5)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度B的大小，可以得到B=______；(6)判斷磁感應強度方向的方法是：若________，磁感應強度方向垂直金屬棒向里；反之，磁感應強度方向垂直金屬棒向外四、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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大??；（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表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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、C【解析】根據(jù)庫侖定律可知，它們間的作用力。故選C。2、B【解析】由題設條件求出粒子做勻速圓周運動的半徑r，結合左手定則粒子做逆時針方向勻速圓周運動，粒子運動時間t最短時，所轉(zhuǎn)過的圓心角θ最小，所對的弦也最短，畫出最短的弦，再作出粒子在磁場中做勻速圓周運動最短時間的軌跡，由幾何關系求出此種情況下粒子的偏轉(zhuǎn)角θ，從而求出了最短時間【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動，由得，因所有粒子得速度一樣，因此半徑相同，因此在磁場中弦長越短則時間越短，根據(jù)題意可得最短弦長為L，則此時粒子圓周運動得圓心角為，故粒子運動得最短時間，故選B3、D【解析】由安培定則確定兩電流在圖示各點所產(chǎn)生磁場方向，若方向相反，磁感應強度可能為0，若方向相同，則可能最大，從而即可求解解：兩電流在a與d兩點的B方向相同，又因長直導線M、N中的電流大小分別為I和2I，則a點的磁場小于d點；兩電流在b與c兩點的B的方向相反，則b與c兩點的磁場都比d點?。蔇正確，ABC錯誤；故選D【點評】考查磁場的合成，明確電流的磁感應強度與電流的大小，距離有關，注意矢量的合成法則4、B【解析】根據(jù)電場線越密的地方電場強度越大，所以A點的場強大于B點的場強，根據(jù)沿著電場線電勢逐漸降低，所以A點的電勢高于B點的電勢，故B正確，ACD錯誤5、C【解析】A．在等量同種電荷的連線上，中點處的電場強度為零，從中點向兩邊電場強度在增大，方向都是指向中點O處，所以ab兩點的電場強度大小相等，方向不同，而ab兩點關于O點對稱，根據(jù)等勢線分布可知ab電勢相同，所以A錯誤；B．在其中垂線上從O點處開始向兩邊先增大后減小，上面方向豎直向上，下面方向豎直向下，所以cd兩點的電場強度不同，根據(jù)對稱性可知電勢相等，所以B錯誤；C．根據(jù)電勢對稱以及沿電場方向電勢降落可得O點是A、B連線上電勢最低的點，也是A、B連線上場強最小的點，所以C正確；D．O點是中垂線cd上電勢最高的點，但不是是中垂線上場強最大的點，所以D錯誤；故選C。6、D【解析】先組裝器材，然后進行實驗操作，所以首先把長木板放在實驗臺上，用木塊墊高，然后將打點計時器固定在平板上，并接好電路；再將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔，最后把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，放開小車，故順序為①③②④，故D正確二、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、AC【解析】在勻強電場中，平行等距離的兩點電勢差相等；電場線與等勢線垂直，確定沿電場方向上的距離，從而根據(jù)E=U/d求出勻強電場的大小【詳解】在勻強電場中，平行等距離的兩點電勢差相等，則φA-φD=φD-φB，解得：φD=10V，所以UDC=φD-φC=4V，故A正確、B錯誤；三角形中B、C的電勢分別為6V和6V，則B和C為等勢點，BC為等勢線，電場線方向沿AC方向，則電場強度，故C正確、D錯誤．故選AC【點睛】解決本題的關鍵知道勻強電場的等勢線為間距相等的平行直線，以及知道電場線與等勢線垂直8、BC【解析】AB．在金屬棒加速階段中，由金屬棒受力分析可知，細線的拉力先大于安培力，隨著安培力的增加金屬棒的加速度逐漸減小，當拉力等于安培力時加速度為零做勻速運動，則金屬棒先做加速度逐漸減小的加速運動，再做勻速直線運動，故A錯誤、B正確；CD．由平衡條件得，BIL=mgE=BLvm解得C正確、D錯誤。故選BC9、ACD【解析】A項：帶電粒子大磁場中運動周期，兩粒子的比荷相等，所以周期相等，故A正確；B項：根據(jù)得，最大動能，所以氦核的最大動能較大，故B錯誤；C、D項：由可知，要使氘核最大動能變成原來的4倍，磁場變?yōu)樵瓉淼?倍，同理可知，要使氘核的最大動能變成原來的1/4，可僅將磁感應強度變?yōu)樵瓉淼?/2故CD正確故選ACD10、AD【解析】AB．變壓器是改變交流電的電壓的設備，由圖可知，當甲圖中的開關接通與斷開的瞬間，左側(cè)的電流發(fā)生變化，變化的電流引起左側(cè)的線圈內(nèi)磁通量的變化，進而引起右側(cè)的線圈內(nèi)磁通量的變化，則在右側(cè)的線圈內(nèi)產(chǎn)生瞬間的感應電動勢，該電動勢以高壓的形式瞬間對外輸出，即可使火花塞點火，但該點火裝置不能使火花塞的兩端產(chǎn)生持續(xù)高壓，圖乙中，右側(cè)沒有電流，所以右側(cè)的開關的接通與斷開不能引起電流的變化，所以圖乙不能使火花塞點火，故A正確，B錯誤；CD．由于火花塞需要的電壓為10kV，但是電源的電壓為12V，所以必須要經(jīng)過升壓變壓器才可以得到高的電壓，所以變壓器左邊線圈匝數(shù)遠少于右邊線圈的匝數(shù)，導致右邊電壓被提高，所以變壓器的副線圈匝數(shù)遠大于原線圈匝數(shù)，根據(jù)變流比可知，原線圈的電流大，為了避免產(chǎn)生較大的焦耳熱，則原線圈用電阻小的粗導線，副線圈用電阻大的細導線，故C錯誤，D正確；故選AD。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.A、C、D、F、H②.外③.0.48④.2.2⑤.⑥.【解析】(1)[1]實驗中需要電源即A，開關、導線即H，由于電池組3V，則選取電壓表D，根據(jù)歐姆定律所以電流表選取C，題目要求測量結果盡量準確要選擇滑動變阻器分壓接法，則選取總阻較小的滑動變阻器即F；故選取的器材為：ACDFH；(2)[2]由于被測電阻說明待測電阻為小電阻，故選擇電流表外接；(3)[3]由于電流表量程為，最小分度為0.02A，由圖可知，電流為[4]電壓表量程為，最小分度為0.1V，由圖可知，電壓為(4)[5]電流表外接又滑動變阻器分壓接法，故電實驗原理電路圖如圖[6]按原理圖連接實物圖如圖12、①.電流表示數(shù)I②.此時電子秤的示數(shù)③.金屬棒的長度L④.⑤.【解析】（3,4）根據(jù)實驗原理，電子秤的讀數(shù)等于導體棒的重力與安培力的合力；根據(jù)實驗原理讀出要記錄的數(shù)據(jù)；（5）根據(jù)平衡條件分列式即可求解；（6）根據(jù)左手定則判斷即可【詳解】（3）重新處于平衡狀態(tài)；讀出電流表的示數(shù)I；此時電子秤的示數(shù)為m1；（4）用刻度尺測量金屬棒的長度L；（5）根據(jù)平衡條件，有：|m0-m1|g=BIL解得：B