2024届湖南师范大学附中物理高二上期末经典试题含解析

2024届湖南师范大学附中物理高二上期末经典试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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xOy坐标系内，三根相互平行的通电直导线P、Q、R分别位于正三角形的三个顶点，都通有方向垂直xOy坐标平面向里、大小相等的电流，则导线R受到的安培力的方向是A.沿y正方向B.沿y负方向C.沿x正方向D.沿x负方向2、下列物体的运动，不遵循经典力学规律的是A.苹果从树上自由下落的运动 B.神舟飞船绕地球的运动C.子弹飞出枪口后的运动 D.粒子接近光速的运动3、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知（）A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin（25t）VB.该交流电的频率为50HzC.该交流电的电压的有效值为100VD.若将该交流电压加在阻值为R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W4、如图所示，水平虚线ab为螺线管轴线，在螺线管正上方水平地固定一个与ab平行的光滑绝缘杄，杄上挂着一个套在螺线管外面的金属环，金属环的平面与ab垂直，金属环圆心在ab的正下方，金属环距螺线管左端较近，开关S原来是闭合的．关于开关S断开后的瞬间，下列说法正确的是（）A.金属环在向右运动的同时，具有扩张趋势，而且对杆的压力大于其重力B.金属环在向右运动的同时，具有收缩趋势，而且对杆的压力大于其重力C.金属环在向右运动的同时，具有收缩趋势，而且对杆的压力小于其重力D.金属环在向左运动的同时，具有扩张趋势，而且对杄的压力小于其重力5、如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P滑到A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值，若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于电阻阻值R0，已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比，其比例系数为k，所称重物的重量G与电流大小I的关系为A.G＝2kL＋ B.G＝2kL－C.G＝＋kL D.G＝kIL6、已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（）A.波长 B.频率C.能量 D.动量二、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、如图所示，水平固定的光滑铜环，OO′为过圆心的竖直轴，长为2l、电阻为r的铜棒OA的一端在O处，另一端与铜环良好接触，OA与OO′的夹角为30°，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖立向上的匀强磁场中．现使铜棒OA绕OO′以角速度逆时针（俯视）匀速转动，A端始终在铜环上，定值电阻的阻值为3r，其他电阻不计，下列说法正确的是（）A.O点的电势比A点的电势低B.回路中通过的电流为C.该定值电阻两端的电压为D.该定值电阻上的热功率为8、某电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点，电场力做了的功，则（）A.电荷在B处时将具有的电势能B.电荷在B处将具有的动能C.电荷的电势能减少了D.电荷的动能增加了9、有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是()A.一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变B.物体的温度越高，分子热运动越剧烈C.物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和D.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的10、如图所示，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=4Ω。螺线管所在空间存在水平向右的磁场，磁感应强度大小随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（）A.电阻R的电流方向是从C到AB.感应电流的大小随时间均匀增大C.电阻R两端的电压为6VD.经过电阻R的电流大小为1.2A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）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：（阻值约，额定电流约）；电压表：（量程，内阻约）；电流表：（量程，内阻约）；（量程，内阻约）；电源：（电动势3V，内阻不计）（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器：（最大阻值约）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_________mm②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选___、电源应选__（均填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图____12．（12分）如下图，游标卡尺的读数是_______mm；螺旋测微器的读数是_______mm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L14．（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＝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【解题分析】R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向【题目详解】由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右，即沿x轴正方向则R处的磁场方向沿x轴正方向；由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向y轴负方向．选项ACD错误，B正确．故选B【题目点拨】要注意解题步骤，先由安培定则判断出R处磁场方向，然后由左手定则判断出安培力的方向2、D【解题分析】苹果、飞船和子弹的运动都属于宏观物体低速运动的情形，经典力学能适用．故ABC错误．粒子接近光速的运动，属于高速运动的情形，不遵循经典力学规律；故D正确．本题选不遵循经典力学规律的，故选D3、D【解题分析】A．由图可知故所以其表达式为故AB错误；C．由图像可知交流电的最大值为100V，因此其有效值为所以R消耗的功率为故C错误，D正确。故选D。4、B【解题分析】当开关闭合时，流过螺线管的电流从a到b，根据安培定则，可知螺线管的磁场方向向右，当开关S断开后的瞬间，螺线管产生的磁场在减少，而通过金属环的磁场有两个方向，即螺线管内部的磁场是向右的，外部的磁场是向左的，因向右的磁场大于向左的磁场，所以通过金属环的磁场向右减少，根据楞次定律可知，金属环将向右运动，此时金属环具有收缩的趋势，才能起到阻碍磁通量向右减少；金属环与螺线管之间产生的力是相互吸引，故金属环受到螺线管向下的安培力，所以金属环向下的力有重力和安培力，而上只有支持力，根据平衡条件可知，金属环所受的支持力大于重力，故金属环对杆的压力大于其重力，B正确，ACD错误。故选B。5、A【解题分析】由于滑片P的移动,所以接入电路的电阻随重物的增加而减小,设所称重物的重力为G时,弹簧压缩x(AP=x),则电路中的总电阻为R0+R0,由欧姆定律可得E=I(R0+R0),①由胡克定律得G=kx②由①②两式解得G=2kL-,故选项A正确.6、A【解题分析】根据爱因斯坦光电效应方程得又联立得由题知，钙的截止频率比钾的截止频率大，由上式可知从钙表面逸出的光电子最大初动能较小，由可知该光电子的动量较小，根据可知，波长较大，则频率较小。故选A。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【解题分析】A．根据右手定则可知，O点的电势比A点的电势低．故A正确B．根据法拉第电磁感应定律可知，铜棒OA切割磁感线产生的感应电动势E=，所以回路中通过的电流：I=故B错误C．该定值电阻两端的电压为：U=．故C正确D．该定值电阻上的热功率P=．故D错误8、CD【解题分析】由于只受电场力作用，电势能和动能的和保持不变，因此从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的正功，电势能减少5×10－6J，动能增加5×10－6J，但由于在A点具有的电势能未知，因此在B处的电势能大小未知。在A点具有的动能未知，因此在B处的动能大小也未知。故选CD。9、ABC【解题分析】A、温度是分子平均动能的标志，所以温度不变，分子的平均动能不变，故A正确；B、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故B正确；C、物体的内能就是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和，故C正确；D、布朗运动是由液体分子之间的不规则运动，对悬浮在液体中的微粒撞击引起的，故D错误；故选ABC10、AD【解题分析】A．由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左，那么通过电阻R的电流方向是从C到A，故A正确；BCD．根据法拉第电磁感应定律有由图2可知，代入数据解得由闭合电路欧姆定律得因此感应电流的大小是恒定的，螺线管两端的电压是外电压为故BC错误，D正确。故选AD。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、①.1.773②.A1③.E1④.【解题分析】(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为：1．5mm+27．5×0．01mm=1．775mm；(2)电阻丝的额定电流约为0．5A，电流表应选A1；电阻丝的额定电压约为U=IR=0．5×5=2．5V，电源应选E1；(3)待测金属丝电阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0．2Ω，相对来说电压表内阻远大于待测金属丝的电阻，电流表应采用外接法，由题意可知，滑动变阻器采用限流接法，实验电路图如图所示：12、①.100.2②.0.900【解题分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【题目详解】游标卡尺的主尺读数为100mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为2×0.1mm=0.2mm，所以最终读数为：100mm+0.2mm=100.2mm．螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为40.0×0.01mm=0.400mm，所以最终读数为0.5mm+0.400mm=0.900mm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、8cm【解题分析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解题分析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【题目详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：B