2024届福建省莆田市名校物理高二上期末考试试题含解析

2024届福建省莆田市名校物理高二上期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、某理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，原线圈所接电压如图所示则（）A.输出电压的最大值为110VB.原、副线圈中电流之比为2：1C.变压器输入、输出功率之比为2：1D.原线圈电压有效值为220V，频率为50Hz2、如图所示，在匀强电场中，一质量为m、带电量为q的小球从O点由静止开始自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是A.小球的电势能一定减小 B.小球一定做匀加速直线运动C.小球所受电场力一定做正功 D.小球所受电场力一定为3、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则()A.t1时刻线圈中磁通量为零B.t2时刻线圈通过中性面C.t3时刻线圈中电流方向改变D.t4时刻线圈中磁通量变化率最小4、如图所示，磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流方向从a到b，导线所受安培力的方向是（）A.向里 B.向外C.向下 D.向上5、额定电压都是110V，额定功率PA=100W，PB=40W的灯泡两盏，若接在电压为220V的电路上，两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（）A.B.C.D.6、如图所示，有一通电直导线O垂直纸面放置，导线中电流方向垂直纸面向里，在其上方放一弓形硬质闭合线圈abcd，其圆弧的圆心恰好在通电直导线的O点上，当闭合线圈中通以逆时针方向电流时，线圈将()A.俯视逆时针转动，且远离通电直导线B.俯视顺时针转动，且靠近通电直导线C.俯视顺时针转动，且远离通电直导线D.俯视逆时针转动，且靠近通电直导线二、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、纸面内有U形金属导轨，AB部分是直导线。虚线范围内有垂直纸面向里的匀强磁场。AB右侧有圆线圈C。为了使C中产生顺时针方向的感应电流，贴着导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是（）A.向右加速运动 B.向右减速运动C.向左加速运动 D.向左减速运动8、将一条形磁铁从相同位置插入到闭合线圈中的同一位置，第一次缓慢插入，第二次快速插入，两次插入过程中不发生变化的物理量是()A.磁通量的变化量 B.磁通量的变化率C.感应电流的大小 D.流过导体某横截面的电荷量9、将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和有一定内阻的电源连接成如图所示电路，已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．若闭合开关，逐渐增大光照强度，下列有关电路中的变化，说法正确的是（）A.电压表与电流表的示数之比将逐渐减小B.电压表、电流表，两表变化量大小的比值将逐渐减小C.电源的输出功率逐渐减小D.电源的效率逐渐减小10、如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，一个电子（质量为m，电荷量为q）从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中，速度方向与x轴的夹角为45°并与磁场方向垂直．电子在磁场中运动一段时间后，从x轴上的P点射出磁场．则（）A.电子在磁场中运动的时间为B.电子在磁场中运动的时间为C.OP两点间的距离为D.OP两点间的距离为三、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）某同学利用如图甲电路测量干电池的电动势E和内阻r(1)为了较准确的测量，请根据图甲电路图将图乙实物图补充完整_____；(2)用选定器材测干电池的电动势E和内阻r，根据图甲实验电路测得多组U、R数据，请根据数据在图丙作出图象_____；(3)根据图象求得E=______V，r=______Ω；(4)利用该实验电路测出的电动势和内阻与真实值相比有偏差，其原因是______________12．（12分）某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图甲所示，A是一块水平木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中P0P0′、P1P1′……），槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在平面硬板B上。实验时依次将B板竖直插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，O点为硬板B插入P0P0′时。小球打下的痕迹点。以O为原点，水平和竖直方向为x、y轴方向，建立坐标系，如图乙所示。(1)实验前应对斜轨道反复调节，直到______，每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放，是为了保证小球每次做平抛运动的______相同；(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了______；(3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹______。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）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15．（12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

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、D【解题分析】A项：根据图象可知原线圈所接电压最大值为，根据变压器原理可得输出电压的最大值为，故A错误；B项：根据变压器原理可得原、副线圈中电流之比为1：2，故B错误；C项：理想变压器变压器输入、输出功率之比为1：1，故C错误；D项：原线圈电压有效值为，频率为，故D正确故选D2、B【解题分析】ABC．粒子从静止开始做直线运动，电场力与重力合力为恒力，所以合外力一定与速度方向共线，做匀加速直线运动，如下图所示：电场力的方向可能与速度方向成锐角、直角或钝角，所以电场力可能做正功、不做功或负功，电势能可能减小、不变或增大，AC错误，B正确；D．电场力的的取最小值时，电场力与合力方向垂直：所以电场力可能大于，D错误。故选B。3、C【解题分析】A、t1时刻感应电动势为零，磁通量最大．故A错误B、t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直．故B错误C、t3时刻线圈通过中性面，线圈中电流方向改变．故C正确D、t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大．故D错误故选C4、D【解题分析】由左手定则可知，导线所受安培力方向向上，故选D.5、C【解题分析】由题知，两灯泡额定电压相等，A灯泡的额定功率较大，由可知，A灯泡的电阻较小，即A．图中灯泡A和B串联在220V的电源上，由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压均不等于110V，所以都不能正常工作，A错误；B．图中灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联，由并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，B灯泡的电阻一定大于并联部分的总电阻，由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压均不等于110V，所以都不能正常工作，B错误；CD．选项C中灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串联，由电阻的并联可知，可变电阻调节合适时可以使并联部分的电阻和灯泡A的电阻相等，即两灯泡可以同时正常发光；选项D中灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联，当可变电阻的阻值和两灯泡并联的电阻相等时它们可以同时发光；由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，选项C中电路的总电流为A灯泡的额定电流，选项D中电路的总电流等于A和B两灯泡的额定电流之和，由可知，选项C中电路消耗的功率最小。故选C。6、D【解题分析】根据右手螺旋定则来确定通电导线磁场的分布，再由左手定则来确定安培力的方向，来判定转动方向．根据当电流方向相同时，出现相互吸引，当电流方向相反时，出现相互排斥．来确定是靠近还是远离【题目详解】根据右手螺旋定则可知，通电导线的磁场是以导线为圆心的顺时针方向一系列同心圆，再由左手定则可知，ab段受到垂直纸面向外的安培力，而bc受到垂直纸面向里的安培力，使其逆时针转动（俯视），当转动到与通电导线平行时，由于电流方向相反，所以出现相互排斥现象，而abc通电导线的电流方向与直导线同向，出现相互吸引现象，因吸引力大于排斥力．导致靠近通电直导线．故D正确，ABC错误故选D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、AD【解题分析】AB．导体棒向右加速运动，根据右手定则可知回路中电流为，根据安培定则可知在圆线圈内产生的磁场为垂直于纸面向外，根据楞次定律可知线圈中为了阻碍垂直于纸面向外的磁场增大，感应电流产生垂直于纸面向内的磁场，根据安培定则可知线圈中的感应电流为顺时针方向；同理导体棒向右减速运动则不满足题意，A正确，B错误；CD．导体棒向左减速运动，根据右手定则可知回路中的电流为，根据安培定则可知圆线圈内产生的磁场垂直于纸面向内且减小，根据楞次定律可知线圈中产生的感应电流为顺时针方向；同理导体棒向左加速运动则不满足题意，C错误，D正确。故选AD。8、AD【解题分析】根据产生感应电流的条件分析有无感应电流产生．再根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小．再由q=It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值【题目详解】A．当条形磁铁插入线圈的瞬间，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流．条形磁铁第一次缓慢插入线圈时，磁通量增加慢．条形磁铁第二次迅速插入线圈时，磁通量增加快，但磁通量变化量相同，故A正确；B．根据法拉第电磁感应定律第二次线圈中产生的感应电动势大，则磁通量变化率也大，故B错误；C．根据法拉第电磁感应定律第二次线圈中产生的感应电动势大，再欧姆定律可知第二次感应电流大，即I2＞I1，故C错误；D．根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小．再由q=It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值，由于磁通量变化量相同，电阻不变，所以通过导体横截面的电荷量不变，故D正确所以AD正确，BC错误9、AD【解题分析】闭合电路的动态变化情况的分析【题目详解】A．由题意知，逐渐增大光照强度时，光敏电阻R的值逐渐减小，外电路的总电阻逐渐减小，由闭合电路的欧姆定律知，总电路的电流逐渐增大，通过光敏电阻R的电流也逐渐增大，所以电压表与电流表的示数之比将逐渐减小，故A正确；B．光敏电阻R串联在电路中，定值电阻R0和电源内阻都是纯电阻，它们各自上面的电压变化量与电流变化量比值不变，因此，光敏电阻R的电压变化量与电流变化量比值也不变，故B错误C．电源的输出功率由公式知，增大，由闭合电路的欧姆定律知,减小，电源的内阻不知道大小，所以减小的情况也不知，因此的变化无法确定，故C错误；D．根据电源的效率定义得,外电路的电阻越大，路端电压越高，电源效率越高，电源的效率随外电路电阻减小而减小，故D正确；故选AD．【题目点拨】直流电路动态变化要掌握各物理量变化的规律来分析10、AC【解题分析】由题意可知电子在磁场做匀速圆周运动，转过的圆心角为，所以运动的时间，故A正确，B错误；根据半径公式得：，根据几何关系得：OP两点间的距离，故C正确，D错误三、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、①.②.③.1.45（1.42~1.46均正确）④.0.42（0.4~0.5均正确）⑤.电压表内阻不是无穷大【解题分析】(1)[1]由电路图连接实物图如图：(2)[2]据所给数据画图如图(3)[3][4]由闭合电路欧姆定律有：解得：则有：可得：(4)[5]由于电压表的分流会引起误差，电压表内阻越大误差越小，所以其原因是电压表内阻不是无穷大。12、(1).斜轨道末端切线水平；(2).初速度；(3).保持记录纸上每两点之间的水平距离相同且记录物体在水平方向的运动；(4).【解题分析】(1)[1][2]实验前应对实验装置反复调节，直到斜轨道末端切线水平，保证小球离开轨道后做平抛运动；初速度水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球水平抛出的初速度相同。(2)[3]平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，槽间距离均为d，每次将B板向内侧平移距离d，是为了保持记录