吉林省四平市公主岭市第五高级中学2023-2024学年物理高二上期末统考试题含解析

吉林省四平市公主岭市第五高级中学2023-2024学年物理高二上期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A和B和C，如图所示，正常骑行时，下列说法正确的是（）A.A点的角速度大于B点的角速度B.A点的线速度与B点的线速度大小相等C.C点角速度小于B点的角速度D.C点的线速度与B点的线速度大小相等2、关于运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的说法正确的是()A.洛仑兹力与速度在一条直线上B.洛仑兹力可以改变速度方向C.洛仑兹力可以使速度增加D.洛仑兹力可以使速度减小3、如图所示为有两个量程的电压表，当使用a、b两端点时，量程为1V；当使用a、c两端点时，量程为10V．已知电流表的内阻Rg为50Ω，满偏电流Ig为1mA．则R1和R2的电阻值：A.R1=950Ω，R2=9kΩB.R1=9kΩ，R2=950ΩC.R1=9kΩ，R2=1kΩD.R1=1kΩ，R2=9kΩ4、下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后，速度最大的是A.质子 B.氘核C.α粒子 D.钠离子（Na+）5、如图的电路中，理想变压器匝数比n1：n2=1:2，R是规格为“220V、1100W”的用电器，电表均为理想电表．当用电器正常工作时，电压表和电流表的示数分别为（）A110V、10AB.110V、2.5AC.440V、2.5AD.440V、10A6、在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上放置一金属杆ab，如图所示(纸面即水平面).在垂直纸面方向有一匀强磁场，下列判断正确的是A若磁场方向垂直纸面向外并增大时，杆ab将向右移动B.若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向左移动C.若磁场方向垂直纸面向里并增大时，杆ab将向右移动D.若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移动二、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，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是()A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻C.路端电压都为U0时，它们的外电阻相等D.电流都是I0时，两电源的内电压相等8、如图所示，匀强电场中a、b、c、d四个水平平面，间距相等，每个平面上各点的匀强电场方向都垂直于平面．一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示，由此可知（）A.电场强度方向向左B.电子在N的动能小于在M的动能C.a平面的电势低于b平面D.电子在N的电势能小于在M的电势能的电势9、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径RC.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大D.粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多10、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁铁，其中条形磁铁的一半位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（）A.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤示数减小B.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤示数增大C.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤示数增大D.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤示数减小三、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．（6分）某同学用多用电表测一定值电阻的电阻值，当他选用“×10Ω”电阻挡进行测量时，指针示数如图中a位置。为了更准确地测量该电阻的电阻值，该同学换用了另一电阻挡进行测量，示数如图中b位置。(1)该同学换用的另一电阻挡为______；A.×1ΩB.×10ΩC.×100Ω(2)该电阻的电阻值为______Ω。12．（12分）（1）某同学用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一物体的直径和长度，读出图中的示数，图甲为_____mm，图乙为________mm.（2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=____V，内阻r=______Ω．（结果保留两位有效数字）②一位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是______A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C．实验测出的电动势小于真实值D．实验测出的内阻大于真实值四、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【解析】AB．AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度大小相等，根据知角速度与半径成反比，所以A点的角速度小于B点的角速度，故A错误，B正确；CD．BC两点属于同轴转动，故角速度相等，根据知线速度与半径成正比，C点的线速度大于B点的线速度，故CD错误。故选B。2、B【解析】A．根据左手定则可知洛伦兹力和速度方向垂直，故A错误；BCD．洛伦兹力和速度方向垂直，只能改变速度的方向，不能改变速度的大小，故B正确，CD错误。故选B。3、A【解析】根据欧姆定律和串联电路的特点可知：代入数据可解得：同理有：代入数据可解得：所以只有选项A正确；4、A【解析】设粒子的电量为q，质量为m，粒子从静止状态经过电压为U的电场加速过程，电场力做功为W=qU，则由动能定理得qU=，得到v=，在题中四个粒子中质子的比荷最大，速度也最大，故选A5、A【解析】用电器正常工作时，副线圈两端的电压，输出功率，根据电压与匝数成正比，有代入数据得解得根据输入功率等于输出功率，有：得故A正确，BCD错误。故选A。6、D【解析】A．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，ab中感应电流方向a→b，由左手定则，ab受到的安培力向左，故杆ab将向左移动。故A错误。B．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，ab中感应电流方向b→a，由左手定则，ab受到的安培力向右，杆ab将向右移动。故B错误。C．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，ab中感应电流方向b→a，由左手定则，ab受到的安培力向左，杆ab将向左移动。故C错误。D．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，ab中感应电流方向a→b，左手定则，ab受到的安培力向右，杆ab将向右移动。故D正确。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、AC【解析】根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I轴交点的坐标值表示电路中的短路电流，图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir【详解】图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故A正确．图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故B错误．根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，在U-I图线中甲、乙两图线的交点坐标为（I0，U0），说明两电源的外电阻相等，故C正确．电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故D错误．故选AC【点睛】本题利用图象考查了闭合电路欧姆定律，要特别注意图象与两轴交点分别表示电动势和短路电流，图象斜率表示内阻大小分卷II8、BC【解析】根据电场线方向与等势线垂直和电子所受的电场力指向轨迹的内侧，判断出电子所受的电场力方向，分析电场力做功的正负，根据动能定理分析动能的变化和电势能的变化．根据顺着电场线方向电势降低，判断电势的高低【详解】A、根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受的电场力必定在竖直方向．电子做曲线运动，所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以可知电子所受的电场力方向应竖直向下，电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以可知电场强度方向竖直向上，如图所示，故A错误;BD、若电子由M运动到N，电子所受的电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电子的动能减小，电势能增加，所以电子在N的动能小于在M的动能，在N的电势能大于在M的电势能，故B正确，D错误;C、根据顺着电场线方向电势降低，得知，a点电势低于b点电势，故C正确【点睛】解决本题的关键是根据电子的轨迹弯曲方向和电场线方向判断出电场力方向，运用动能定理和电场力做功与电势能变化的关系进行分析，注意掌握电场线与等势面之间的关系9、BD【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等【详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关10、AC【解析】AB．当螺线管将a接电源正极，b接负极时，线圈中产生磁场，由安培定则判断得知，螺线管内部磁场方向向上，上端相当于N极，对磁铁产生向上的斥力，所以弹簧秤示数减小，故A正确；B错误；CD．当螺线管将b接电源正极，a接负极时，线圈中产生磁场，由安培定则判断得知，螺线管内部磁场方向向下，上端相当于S，对磁铁产生向下的引力，所以弹簧秤示数增大，故C正确，D错误。故选AC。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.C②.2400【解析】用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指在表盘中央刻度线附近，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数，根据题意分析答题；【详解】(1)选用“×10Ω”电阻挡进行测量，由图示可知，指针示数如图中a位置时指针偏角太小，说明所选挡位太小，为了更准确地测量该电阻的电阻值，应换用×100Ω挡，故C正确，AB错误；(2)由图示b指针位置可知，该电阻的电阻值为：。【点睛】本题考查了欧姆表的使用与读数，要掌握常用器材的使用方法、注意事项与读数方法，用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指在表盘中央刻度线附近，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。12、①.1.193—1.197②.20.30③.1.5V④.1.0⑤.AC【解析】（1）图甲螺旋测微器主尺刻度，分尺刻度，所以读数为（1.193—1.197皆可）；图乙游标卡尺主尺读数，分尺读数，所以读数为（2）①根据闭合电路欧姆定律得：，所以图像纵截距为电动势，所以，斜率表示内阻：②AB.根据电路图分析，电流表测的是滑动变阻器的电流不是干路电流，未计入电压表支路的电流，所以误差主要来源是电压表的分流作用