陕西省商洛市丹凤中学2023-2024学年高二物理第一学期期末统考试题含解析

陕西省商洛市丹凤中学2023-2024学年高二物理第一学期期末统考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下列说法中正确的是（）A.A板带正电B.有电流从b经用电器流向aC.金属板A、B间的电场方向向下D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力小于所受电场力2、示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中电极K发出电子（初速度不计），经过电压为的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是（）A.变小，变大 B.变大，变小C.变大，变大 D.变小，变小3、如图所示，一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈的正下方的过程中，从上往下看，线圈2中（）A.无感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.有先是顺时针方向、后是逆时针方向的感应电流D.有先是逆时针方向、后是顺时针方向的感应电流4、两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．若将两小球相互接触后分开一定的距离，两球间库仑力的大小变为F，则两小球间的距离变为（）A. B.rC. D.2r5、如图一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r．由于静电感应而在金属球上出现了电荷，这些感应电荷在球心激发的电场强度的大小和方向为A.；方向向左B.；方向向右C.；方向向右D.06、如图所示，两根平行长直导线M、N中通有等大、反向的电流．长直导线M、N与纸面垂直放置，O为MN连接的中点，在纸面内以O点为圆心做圆，与MN连线交于a、b两点，与MN中垂线交于c、d两点，则下列说法正确的是（）A.圆心O处磁感应强度的大小为零B.c、d两点磁感应强度方向相同C.a、b两点磁感应强度方向相反D.a、c两点磁感应强度方向互相垂直二、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、将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功8、如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则（）A.A点场强小于B点场强B.A点场强方向指向x轴负方向C.A点场强大于B点场强D.A点电势高于B点电势9、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、在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡、分别与有铁芯的线圈和定值电阻组成如图所示的电路（自感线圈的直流电阻与定值电阻的阻值相等，且的自感数足够大），闭合开关达到稳定后两灯均可以正常发光．关于这个实验的下面说法中正确的是（）A.闭合开关后，灯先亮，灯后亮B.闭合开关后，灯后亮，灯先亮C.闭合开关，待后电路稳定断开开关，灯会闪亮一下D.闭合开关，待电路稳定后断开开关，灯不会闪亮，但会缓慢熄灭三、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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，有以下器材：小灯泡L(3V，0.6A)滑动变阻器R(0～10Ω)电压表V1(0～3V)电压表V2(0～15V)电流表A1(0～0.6A)电流表A2(0～3A)铅蓄电池、开关各一个，导线若干（1）为了减小误差，实验中应选电流表______________，电压表____________.（2）在图虚线框内按要求设计实验电路图。（）（3）现已描绘出该灯泡的伏安特性曲线如图所示，若将该元件与5Ω的定值电阻串联，再接在一个电动势为3V，内阻不计的电源上，则该元件的消耗的功率为_________W。（保留2位有效数字）12．（12分）为了测定某型号电池的电动势（约）和内电阻（小于），需要把一个量程为的直流电压表改装成量程为的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：(1)改装电表，实验电路如图甲所示。①把滑动变阻器滑动片移至最左端；②把电阻箱阻值调节到0；③闭合开关；④把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为；⑤保持滑片不动，把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__；⑥不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为的电压表。（电压表的表盘没有更换）(2)用改装好的电压表测量电源电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，电阻箱应选__，滑动变阻器应选__。（填写下列器材前的字母序号）A.某型号电池（约，内电阻小于）B.电压表（）C.电流表（）D.电阻箱（阻值范围）E.电阻箱（阻值范围）F.滑动变阻器（阻值为）G.滑动变阻器（阻值为）(3)实验得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图像如图丙所示。可知电池的电动势为__V，内电阻为__。（结果保留两位小数）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，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14．（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L

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【解析】A．根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A板带负电．故A错误；B．因为B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为b经用电器流向a．故B正确；C．因为B板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上．故C错误；D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力．故D错误。故选B2、A【解析】设经过电压为的加速电场后，速度为v，在加速电场中，由动能定理可得电子进入偏转电场后做类平抛运动，在水平方向上在竖直方向上解得由此可知，当变小，变大。y变大，BCD错误，A正确。故选A3、C【解析】根据安培定则判断可知，线圈1产生的磁场方向向上．当线圈2靠近线圈1时，穿过线圈2的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈2中产生顺时针方向的电流；当线圈2远离线圈1时，穿过线圈2的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈2中产生逆时针方向的电流．所以线圈2中感应电流的方向先是顺时针方向，后是逆时针方向，故C正确【点睛】楞次定律是关于感应电流方向的普遍规律，运用时关键明确两个条件：一是原磁场的方向，二是磁通量的变化情况4、C【解析】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，两球间库仑力的大小变为，联立解得，故C正确，ABD错误5、B【解析】金属球在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，金属球内部合电场为零，所以感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，即为，方向两球心连线向右，故B正确，ACD错误6、B【解析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成【详解】根据右手螺旋定则，M处导线在O产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d处产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等，故B正确；M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故C错误；由上分析可知，a、c两点的磁场方向都是竖直向下，故D错误．所以B正确，ACD错误【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成二、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、ABD【解析】A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确;

C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;

D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的.8、AD【解析】等差等势面越密的地方电场强度越大，所以，故A正确，C错误；电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以A点场强方向指向x轴正方向，故B错误；沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高于B点电势，故D正确．所以AD正确，BC错误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、BD【解析】AB.闭合开关的瞬间，b灯立即正常发光，a灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，a灯逐渐变亮，故A错误，B正确；CD.闭合开关，待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，a、b两灯串联，同时逐渐变暗，两灯均不会闪亮．故C错误，D正确三、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.A1②.V1③.④.0.37【解析】（1）[1][2]．小灯泡额定电流为0.6A，则为了减小误差，实验中应选电流表A1；小灯泡额定电压为3V，则电压表V1；（2）[3]．小灯泡两端的电压要从0开始调节，则滑动变阻器选用分压接法；小灯泡内阻较小，故应选用电流表外接法，电路图如图所示（3）[4]．若将该元件与5Ω定值电阻串联，再接在一个电动势为3V，内阻不计的电源上，则U=E-IR，即U=3-5I，将此函数关系画在灯泡的U-I图像上如图；交点I=0.17A，U=2.15V，则该元件的消耗的功率为P=IU=0.17×2.15W=0.37W。12、①.1.5②.E③.F④.20.80⑤.1.97【解析】(1)[1]把6V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为24V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为6V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为1.5V；(2)[2][3]电压表的量程为6V，内阻约为，要改装成24V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为故电阻箱应选电阻箱E（阻值范围）；在分压电路中，为