2023-2024学年江苏省南京市、盐城市物理高二上期末考试试题含解析

2023-2024学年江苏省南京市、盐城市物理高二上期末考试试题注意事项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，通电直导线ab位于两平行导线横截面MN的连线的中垂线上，当平行导线通以同向等值电流时，以下说法中正确的是：A.ab顺时针旋转B.ab逆时针旋转C.a端向外，b端向里旋转D.a端向里，b端向外旋转2、有关电容的单位及换算正确的是()A.电容的单位是库仑 B.1F=10-6μFC.电容的国际单位是法拉 D.法拉是个很小的单位3、对公式的理解，下列说法正确的是（）A.此公式适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差B.A点和B点间距离越大，则这两点的电势差越大C.公式中的d是指A点和B点之间的距离D.公式中的d是A、B所在的两个等势面间的垂直距离4、一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠右极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，逐渐增大导电棒中的电流，磁铁一直保持静止．可能产生的情况是()A.磁铁对桌面的压力不变B.磁铁对桌面压力一定增大C.磁铁受到摩擦力的方向可能改变D.磁铁受到摩擦力一定增大5、如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1000匝，副线圈匝数n2＝200匝，交流电源的电动势e＝311sin(100πt)V，电阻R＝88Ω，电流表、电压表对电路的影响可忽略不计，则()A.A1的示数为0.20AB.V1的示数为311VC.A2的示数为0.75AD.V2的示数为44V6、2015年12月29日0时04分，我国在西昌卫星发射中心成功发射高分四号卫星．至此我国航天发射“十二五”任务圆满收官．高分四号卫星是我国首颗地球同步轨道高分辨率光学成像卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道卫星，它的发射和应用将显著提升我国对地遥感观测能力，该卫星在轨道正常运行时，下列说法正确的是()A.卫星的轨道半径可以近似等于地球半径B.卫星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度C.卫星的线速度一定大于第一宇宙速度D.卫星的运行周期一定大于月球绕地球运动的周期二、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、两根相距为足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，每根杆的电阻均为，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度沿水平方向的导轨向右匀速运动时，杆正以速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为。则以下说法正确的是（）A.杆所受拉力的大小为B.杆所受拉力的大小为C.杆下落高度为的过程中，整个回路中电流产生的焦耳热为D.杆水平运动位移为的过程中，整个回路中产生的总热量为8、如图（a）所示，两水平平行正对的金属板M、N间距为d，加有如图（b）所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒被固定在两板正中间的P点，在t=0时刻释放该粒子，3t0时间内粒子未到达极板。则在0~3t0时间内，下列说法正确的是（）A.从t=0开始，粒子向M板运动B.粒子从t0开始一直向N板运动C.0~2t0时间内，电场力对粒子做的功为mg2t02D.3t0时，重力对粒子做功的瞬时功率为mg2t09、电磁炉为新一代炊具，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在.电磁炉的工作原理是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身快速发热，然后再加热锅内食物，如图所示。下列相关说法正确的是（）A.锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B.锅体中的涡流是由变化的磁场产生的C.磁场越强，电磁炉加热效果越好D.提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果10、如图，实线为等量异种点电荷周围电场线，虚线是以正点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点，N点在虚线上．若将一试探正点电荷沿逆时针方向从M点经虚线移动到N点，则（）A.电荷所受电场力逐渐减小B.电荷所受电场力大小不变C.电荷将克服电场力做功D.电荷的电势能保持不变三、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）某实验小组利用电流表和电阻箱测量电池组的电动势和内阻.(1)请在虚线框中画出实验的电路图______(2)实验的主要步骤如下：①检查并调节电流表指针指零，将开关S断开，按照电路图连线②调节电阻箱R的阻值至________③将开关S闭合，逐渐调节只使电流表指针有足够的偏转，记下此时的电阻箱的阻值和电流表的示数④改变及的阻值，测出几组I随R变化的数据，作出R—1/I的图线如图所示(3)由作出R—1/I的图线可求得电动势E=________V，内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字)12．（12分）为了测量一节旧干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A．待测干电池一节B．直流电流表（量程0~0.6~3A，0.6A档内阻约为0.1Ω，3A档内阻约为0.02Ω）C．直流电压表（量程0~3~15V，3V内阻约为5kΩ，15V档内阻约为25kΩ）D．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω）E．滑动变阻器（阻值范围为0~1000Ω）F．开关，导线若干（1）为了尽可能减少误差，其中滑动变阻器选_______（填代号）（2）根据实验记录，画出的U-I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为________V，内电阻为____Ω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、C【解析】导线M和N的磁感线都是同心圆。因此对ab上半段，M导线的磁感线指向右下，可以用左手定则判断：a端受到向外的力。N导线的磁感线指向右上，也使a端受向外的力；同理也可以分析出b端受向里的力。从而使得a端转向纸外，b端转向纸里；A．ab顺时针旋转，与结论不相符，选项A错误；B．ab逆时针旋转，与结论不相符，选项B错误；C．a端向外，b端向里旋转，与结论相符，选项C正确；D．a端向里，b端向外旋转，与结论不相符，选项D错误；故选C。2、C【解析】电容的国际单位是法拉，库伦是电量单位，选项A错误，C正确；1F=106μF，选项B错误；法拉不是个很小的单位，比法拉小的还有微法和皮法，选项D错误；故选C.3、D【解析】A.公式只适用于计算匀强电场中A、B两点间的电势差，选项A错误；BCD.公式中d是A和B所在等势面间的垂直距离，不是A点和B点间的距离，则A点和B点间距离越大，这两点的电势差不一定越大，选项BC错误，D正确.4、D【解析】以导线为研究对象，由于磁场方向未知，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向左下方或右上方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右上方或左下方，安培力的水平分力等于摩擦力，逐渐增大导电棒中的电流，安培力增大，摩擦力增大，方向不变，故C错误，D正确．由于安培力可能斜向上，也可能斜向下，无法判断对桌面的压力的变化，故A错误，B错误故选：D5、D【解析】由题意可知：根据得由欧姆定律得根据得故选D。6、B【解析】同步卫星轨道半径大于地球的半径，故A错误．根据知，卫星的加速度，地球表面的重力加速度，由于r＞R，则卫星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度．故B正确．根据知，由于卫星的轨道半径大于地球的半径，则卫星的线速度一定小于第一宇宙速度，故C错误．同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，根据知，同步卫星的周期小于月球的周期，故D错误．故选B【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度、周期、加速度与轨道半径的关系二、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、BD【解析】AB．ab杆切割磁感线时产生沿abdc方向的感应电流，大小为①cd杆中的感应电流方向为d→c，cd杆受到的安培力方向水平向右，大小为F安=BIL②cd杆向下匀速运动，有mg=μF安③解①②③式得，ab杆匀速运动的速度为④导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得F=F安+μmg⑤由③⑤解得选项A错误，B正确C．设cd杆以v2速度向下运动h过程中，ab杆匀速运动了s距离，则整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功Q=F安s得选项C错误；D．ab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为ab杆摩擦生热cd杆摩擦生热则总热量选项D正确；故选BD.8、AD【解析】AB．电场力为F=qE=2mgt=0时刻，电场力向上，时间向上匀加速，加速度为g；时间向上匀减速，加速度为3g；时间向下匀减速，加速度为g；从t=0开始，粒子向M极运动；从开始一直向N极运动；故A正确，B错误；C．时间向上匀加速，根据位移时间关系公式，位移为，时间向上匀减速，根据位移时间关系公式，位移、速度分别为，在时间内，粒子的位移为零，故重力对粒子做的功为零，则由动能定理可得故C错误；D．根据速度时间关系公式，时粒子的速度为方向向下，故时，重力对粒子做功的瞬时功率为故D正确。故选AD。【点睛】带电粒子做直线运动，先根据F=qE求解电场力，再根据牛顿第二定律求解加速度，根据运动学公式求解各个时间段的位移，然后根据恒力做功表达式求解电场力的功，根据P=Fv求解瞬时功率。9、BD【解析】AB.电磁炉接交流电，其锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，选项A错误，B正确；C.电磁炉的加热效果与磁场的强弱无关，只与磁场的变化快慢有关，选项C错误；D.根据发热原理可知，提高磁场变化的频率，可增强涡流，提高电磁炉的加热效果，选项D正确。故选BD。10、AC【解析】A、B、由电场线的分布情况可知，N处电场线比M处电场线疏，则N处电场强度比M处电场强度小，由电场力公式F=qE可知正点电荷从虚线上M点移动到N点，电场力逐渐减小，故A正确，B错误．C、D、根据顺着电场线方向电势降低，知虚线上各点的电势比正电荷处的电势低，根据U=Ed知：N与正电荷间的电势差小于M与正电荷的电势差，所以N点的电势高于M点的电势，从M点到N点，电势逐渐升高，正电荷的电势能逐渐增大，则电场力做负功，故C正确，D错误．故选AC.【点睛】解答本题关键掌握等量异号点电荷电场线分布情况，知道电场线的物理意义：疏密表示电场强势相对大小，方向反映电势的高低．运用公式U=Ed定性分析电势差的大小三、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.最大值③.2.5④.1.0【解析】（1）根据实验原理作出实验电路图（2）为保护电路安全闭合开关前电阻箱阻值应调到最大，根据实验步骤与实验注意事项分析答题（3）应用欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象求出电源电动势与内阻【详解】（1）应用安阻法测电源电动势与内阻实验，电源、电流表与电阻箱组成串联电路，实验电路图如图所示：（2）②为保护电路安全，调节电阻箱R的阻值至最大值（3）由图示电路图可知，电源电动势：E=I（r+R），则R=E-r，由图示R-图象可知，图象与纵轴交点坐标值为-1，则电源内阻：r=1.0Ω，电源电动势：；【点睛】本题考查了实验注意事项、实验步骤、求电源电动势与内阻，知道实验原理与实验注意事项、根据欧姆定律求出图象的函数表达式即可正确解题12、①.D②.1.35③.0.5【解析】(1)[1]在干电池的电动势和内电阻实验中，滑动变阻器应选用最大阻值较小的，这是为了便于调节；(2)[2]U-I图像的纵