新疆伊犁哈萨克自治州奎屯市第一高级中学2023-2024学年物理高二上期末经典试题含解析

新疆伊犁哈萨克自治州奎屯市第一高级中学2023-2024学年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、两个完全相同的金属小球（视为点电荷），带异种电荷，带电量绝对值之比为1:7，相距r．将它们接触后再放回原来的位置，则它们之间的相互作用力大小变为原来的A.B.C.D.2、下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是（）A.B.C.D.3、如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一带电的小液滴，S闭合后，液滴处于静止状态．下列说法正确的是（）A.保持开关S闭合，A板稍向下移，则液滴将向下加速运动B.保持开关S闭合，B板稍向右平移，则液滴仍将保持静止C.充电后，将开关S断开，A板稍向下移，则液滴将向上加速运动D.充电后，将开关S断开，将B板稍向右平移，则液滴仍将保持静止4、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在Q点，P为O点正下方一点，OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环．现对小球施加一个外力F，使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直B.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小D.小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小5、图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。实验发现多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。对这一现象的分析正确的是（）A.灯泡两端电压不变，由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗B.电源电动势不变，外电路电压变大，但由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗C.电源电动势不变，外电路电压变小，因此灯泡亮度变暗D.并联导致电源电动势变小，因此灯泡亮度变暗6、直流电动机线圈转到某一位置，换向器能自动改变线圈中的电流方向，这一位置是（）A.线圈转到任意位置 B.线圈平面与磁感线垂直C.线圈平面与磁感线平行 D.线圈平面与磁感线成45°角二、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，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间场强为E，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．从两板左侧中点c处射入一束粒子(不计重力),这些粒子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成两束，且运动半径不同，则下列判断正确的是()A.这束粒子中一定有两种不同速度的粒子B.这束粒子中一定有正负两种粒子C.这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子D.a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向a8、如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1>r，电压表和电流表均为理想电表。开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴恰好处于静止状态。在将滑动变阻器的滑片P向b端滑动的过程中，下列说法正确的是A.R3功率变大 B.电源的输出功率一定减小C.电压表、电流表的示数均变大 D.电容器C所带电量减少，液滴向下加速运动9、如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于金属棒运动速度v、外力F、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）A. B.C. D.10、用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流方向反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据，不能确定（）A.磁场的方向 B.磁感强度的大小C.安培力的大小 D.铜棒的重力三、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）太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X射线、射线、无线电波太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内在这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为______、可见光和______有一种生命探测仪可以探测生命的存在我国四川汶川特大地震发生后，为了尽快营救废墟中的伤员，救援人员就广泛应用了这种仪器，该仪器主要是接收人体发出电磁波中的______选填“可见光”、“红外线”或“紫外线”12．（12分）水的电阻率是衡量水质的重要指标之一，国标（GB/T）规定纯净水在25℃时电阻率应不低于17Ω·m。某同学为测量25℃时纯净水的电阻率是否达标，用实验测定的器材有：一内径均匀、装有待测纯净水的圆柱形玻璃管（其侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内纯净水的水量，玻璃管两端接有导电活塞，右活塞固定，左活塞可自由移动，活塞电阻可忽略不计），电源（电动势约为3V，内阻不可忽略），电流表A（量程lmA，内阻不计），电阻箱R（最大阻值9999Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验电路如图甲所示，步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满纯净水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电流表A的示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电流表示数不变，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F，断开S，整理好器材。（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=___________cm。（2）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R-L关系图象，则实验测出纯净水的电阻率ρ=___________Ω·m（保留2位有效数字）。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）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14．（16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L15．（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、C【解析】考查库仑定律，根据库仑定律直接计算可得【详解】设两个小球带电量分别为q，-7q，由库仑定律可得两小球接触后带电量都为3q，由库仑定律可得则故C符合题意ABD不符合题意【点睛】两个完全相同的金属小球相互接触后带的电量，若为同种电荷电量之和均分，异种电荷时先中和再均分．利用库仑定律计算时电量只代入绝对值2、D【解析】A、直线电流的方向竖直向上，根据安培定则知，直线电流右边的磁场方向垂直纸面向里，左边磁场方向垂直纸面向外．故A错误B、线框的电流方向向上，根据安培定则知，从上往下看，磁场的方向逆时针方向．故B错误C、根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右．故C错误D、由于电流的方向逆时针方向（从上向下），根据安培定则知，磁场方向应该是向上．故D正确故选D3、B【解析】开关S闭合后，电容器板间电压不变．A板稍向下移，由分析可知，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，则液滴将向上加速运动，故A错误．开关S闭合后，将B板稍向右移，场强不变，则液滴仍将保持静止，选项B正确；充电后开关S断开，A板稍向下移，则根据，以及可得，场强不变，则液滴仍静止，选项C错误；充电后，将开关S断开，将B板稍向右平移，电容减小，而电量不变，由电容的定义式分析可知板间电压增大，场强增大，液滴所受的电场力增大，则液滴将向上加速运动．故D错误．故选B考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题关键要抓住不变量进行分析：电容器与电源保持相连，板间电压保持不变；充电后与电源断开后，电量不变．电量、正对面积不变时，改变板间距离，板间场强不变4、A【解析】设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，当小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为α时，橡皮筋的伸长量：△x=2R•cosα橡皮筋的弹力：F′=k△x=mgcosα对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向：Fcosβ=F′sinα竖直方向：F′cosα+Fsinβ=mg联立可得：β=α，F=mgsinα可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随α的增大，F逐渐增大A.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直，与结论相符，选项A正确；B.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右，与结论不相符，选项B错误；C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小，与结论不相符，选项C错误；D.小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小，与结论不相符，选项D错误；5、C【解析】电动势反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。由于使用同一个电源，故电源电动势不变，故D错误；根据闭合电路的欧姆定律根据并联电阻特点可知多个并联的小灯泡小于单个小灯泡内阻，电路的总电阻减小，总电流增大，电源内阻r消耗的电压增大，外电路电压变小，通过各小灯泡的电流减小，故AB错误，C正确。故选C。6、B【解析】当线圈转动线圈平面与磁感应线垂直的位置时，线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力，线圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右摆动，即该位置就是平衡位置，即为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，线圈在平衡位置依靠惯性自动转动，当线圈刚好转过平衡位置时换向器就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。A．线圈转到任意位置，与结论不相符，选项A错误；B．线圈平面与磁感线垂直，与结论相符，选项B正确；C．线圈平面与磁感线平行，与结论不相符，选项C错误；D．线圈平面与磁感线成45°角，与结论不相符，选项D错误；故选B。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、BC【解析】粒子在平行金属板间沿直线运动，说明洛伦兹力和电场力平衡，由此得出两种粒子的速度大小相等，射出小孔后，偏转方向及半径不同，结合左手定则及半径公式可知电性和比荷关系，由正负粒子的板间匀速直线，通过受力分析得出电场方向；【详解】A、粒子在速度选择器中沿直线运动，说明，粒子速度，粒子的速度一定相同，故A错误；B、粒子从小孔射出后，分成两束，偏转方向不同，根据左手定则知，两种带电粒子电性相反，即这束粒子中一定有正负两种粒子，故B正确；C、粒子射出小孔后，进入右侧磁场中做匀速圆周运动，根据，得半径，半径不同，则不同，所以这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子，故C正确；D、正负两种粒子从左侧向右侧沿直线运动，对于带正电粒子，洛伦兹力向上，电场力向下，所以电场方向一定由a指向b，故D错误；故选BC【点睛】关键是知道速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性8、CD【解析】AC．滑片P向b端移动，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律：可知干路电流增大，上分压增大，电压表示数变大，和构成的并联电路分压减小，通过的电流减小，则通过的电流增大，电流表示数增大，根据电功率：可知上消耗的功率变小，A错误，C正确；B．输出功率与外电路电阻的关系如图所示：因为，所以总电阻减小，根据图像可知电源的输出功率变大，B错误；D．电容器和并联，电容器两端电压与两端电压相等，根据上述分析可知电容器两端电压减小，根据电容的定义：不变，减小，带电量减小，平行板电容器之间为匀强电场，根据：可知电场强度减小，液滴受到竖直向上的电场力减小，竖直向下的重力不变，液滴加速向下运动，D正确。故选CD。9、AB【解析】A．根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt，其中k为比例系数，由闭合电路欧姆定律可得又E=Blv联立解得故v-t图象是一条过原点且斜率大于零的直线，说明导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即v=at，A正确；B．由法拉第电磁感应定律可得所以有故图象是一条过原点且斜率大于零的直线，B正确；C．对导体棒由牛顿第二定律可得F-BIl-mgsinθ=ma而，v=at联立解得可见F-t图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线，C错误；D．流过R电荷量q为故q-t图象是一条开口向上的抛物线，D错误。故选AB。10、ACD【解析】因为电流反向时，弹簧秤的读数，可知电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里，故A正确；由于无法确定电流大小，所以磁感应强度的大小不知，故B错误；令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：①；当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：②；联立①②得：，，因此可确定安培力的大小与铜棒的重力，故CD正确，故选ACD【点睛】由题意知，导体棒受到的磁场力方向在竖直方向，因为电流反向时磁场力同样反向，又因为反向时，弹簧秤读数增大，由此可知电流自左向右时，导体棒受磁场力方向向上，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里．因为电流反向，磁场力只改变方向，不改变大小，根据导体棒的平衡可以求出安培力的大小表达式和重力大小的表达式三、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.紫外线②.红外线③.红外线【解析】(1)电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波；太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内；这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：紫外线、可见光、红外线；(2)黑体辐射的辐射强度与波长关系与物体的温度有关，人体会发射红外线，而人体的温度与周围环境温度不同，故通过探测红外线来寻找生命；【点睛】本题考查了电磁波谱、黑体辐射、电磁波的运用等，知识点多，难度小，关键多看书