秦皇岛市重点中学2023-2024学年物理高二上期末统考试题含解析

秦皇岛市重点中学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、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、关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法符合历史事实的是（）A.奥斯特首先发现了电流的磁效应B.为了形象描述电场，安培提出了电场线的概念C.库仑通过扭秤实验总结出库仑定律，并测出了元电荷e的数值D.法拉第经过实验和理论分析后指出，闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比2、采用220kV高压电向远方的城市输电，输送功率一定时，当输电电压变为110kV，输电线上损耗的功率变为原来的A. B.C.4倍 D.2倍3、如图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是（）A.I2RB.UI－I2RC.U2/RD.UI4、一个电荷量为q的正点电荷位于电场中A点，受到的电场力为F，则A点的电场强度大小E=F/q，方向与F相同．若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度A.大小仍为E，方向与原来相反B.大小变为E/2，方向与原来相反C.大小仍为E，方向与原来相同D.大小变为E/2，方向与原来相同5、在新农村建设的街道亮化工程中，全部使用太阳能路灯，如图是某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则电池板的内阻值约为（）A.0.14B.7.35C.6.23D.0.166、如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5,线框电阻不计,线框平面与磁感线垂直,以此时刻为计时起点,线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是()A.图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零B.线框中交流电压的表达式为e=500sin200tVC.变压器原、副线圈匝数之比为50∶11D.允许变压器输出的最大功率为5000W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、在如图甲所示的电路中，电阻R1＝R2＝2R，单匝圆形金属线圈半径为r1，线圈的电阻为R，在半径为r2（r2<r1）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线在横、纵轴的截距分别为t0和B0，其余导线的电阻不计。闭合S，至t1时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是（）A.电容器上极板带正电 B.电容器下极板带正电C.线圈两端的电压为 D.线圈两端的电压为8、在图示电路中，P为滑动变阻器的滑片，电表均为理想电表．下列说法正确的是A.在P向右移动的过程中，电流表的示数变大B.在P向右移动的过程中，电压表的示数变大C.当P移到滑动变阻器的右端时，电源内部消耗的电功率最大D.当P移到滑动变阻器的右端时，电源的效率最高9、下列说法正确的是()A.磁场是一种看不见摸不着的实际存在的物质B.根据公式可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比C.只对匀强电场成立D.带电粒子在磁场中运动时一定会受到洛仑兹力作用10、如图甲、乙两图是电子技术中的常用电路,a、b是各部分电路的输入端,其中输入的交流高频成分用“≋”表示,交流低频成分用“~”表示,直流成分用“—”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是()A.图甲中R得到的是交流成分B.图甲中R得到的是直流成分C.图乙中R得到的是低频成分D.图乙中R得到的是高频成分三、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，可供选择的器材有：A．小灯泡：规格“3.8V、0.3A”B．电流表：量程0～0.6A，内阻约为0.5ΩC．电流表：量程0～3A，内阻约为0.1ΩD．电压表：量程0～5V，内阻约为5kΩE.电压表:量程0～15V，内阻约为50kΩF.滑动变阻器：阻值范围0～10Ω，额定电流2AG.滑动变阻器:阻值范围0～100Ω，额定电流50mAH．电池组：电动势6V，内阻约为1ΩI．开关一只，导线若干（1）为了使测量尽可能地准确，电流表应选______，电压表应选_____,滑动变阻器应选_______．(填器材代号)需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8V且能方便地进行调节，滑动变阻器应采用_________的连接方式（2）请在虚线框内设计一个电路图______12．（12分）在“探究匀变速直线运动”的实验中，某同学用打点计时器打出了一条纸带．他从比较清晰的点起，选取了O、A、B、C、D五个计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点图中未画出，打点计时器打点时间间隔为0.02s，如图所示．则打下B、C两计数点的时间间隔为____s，B、C两点间的平均速度大小为______m/s，打C点时的瞬时速度大小为___m/s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、A【解析】A．奥斯特发现通电导线周围的小磁针发生偏转，发现了电流的磁效应，A正确；B．为了形象描述电场，法拉第提出了电场线的概念，B错误；C．密立根通过油滴实验测得元电荷的数值，C错误；D．法拉第、韦伯、纽曼等人经过实验和理论分析后指出，闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，D错误。故选A。2、C【解析】输送电流，输电线上损失的功率△P=I2R=（）2R；可知输电线损失的功率与输送电压的平方成反比，所以当输电电压变为原来的一半时，输电线上损耗的功率变为原来的4倍．故C正确，ABD错误；3、D【解析】由于虚线框内是一个未知电路，欧姆定律不一定适用，求解功率只能用P=UI【详解】若虚线框内是一个纯电阻电路时，欧姆定律适用，求解功率可以用P=IU=I2R=U2/R求解．若虚线框内是一个非纯电阻电路时，欧姆定律不适用，求解功率不能用I2R和U2/R，只能通过P=UI求解．故ABC错误，D正确．故选D4、C【解析】电场中某点的电场强度是由电场本身决定的物理量，与试探电荷的电量和电性以及所受的电场力均无关；A．大小仍为E，方向与原来相反，与结论不相符，选项A错误；B．大小变为E/2，方向与原来相反，与结论不相符，选项B错误；C．大小仍为E，方向与原来相同，与结论相符，选项C正确；D．大小变为E/2，方向与原来相同，与结论不相符，选项D错误；5、B【解析】由闭合电路的欧姆定律可求得电池的内电阻【详解】根据太阳能路灯电池板铭牌可知，开路电压即为电源电动势，所以E=43V，短路电流I=5.85A，则内电阻为：；故选B6、D【解析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论【详解】由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为0，故A错误．矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：Em=nBSω=50××0.5×200V=500V，线框中交流电压的表达式为e=500sin200tV，选项B错误；由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为500V；由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，故C错误．由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=500×10A=5000W，故D正确．故选D【点睛】该题结合变压器的原理考查交流电的产生，掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决二、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．由楞次定律知圆形金属线圈中的感应电流方向为顺时针方向，金属线圈相当于电源，电源内部的电流从负极流向正极，则电容器的下极板带正电，上极板带负电，选项A错误，B正确；CD．由法拉第电磁感应定律知感应电动势为由闭合电路欧姆定律得感应电流为所以线圈两端的电压U＝I（R1＋R2）＝选项C错误，D正确。故选BD。8、AC【解析】AB．滑动变阻器向右移动，电路总电阻减小，根据：可知，电流表的示数变大，根据：可知电压表的示数减小；故A正确，B错误；CD．当P移到滑动变阻器的右端时，外电阻R最小，根据：可知，电路中的电流最大；根据：可知此时电源内部消耗的电功率最大；故C正确；根据效率：可知，此时的电源的效率最低，故D错误；9、AC【解析】A．磁场看不见摸不着，但是客观存在，故A正确；B．公式是电场强度的定义式，电场强度是电场本身固有的属性，与和无关，故B错误；C．公式是匀强电场中电势差与电场强度的关系，故C正确；D．带电粒子速度方向与磁感应强度方向平行，不受洛伦兹力，故D错误。故选AC10、AC【解析】当交变电流加在电容器上时，有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误；乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，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.B②.D③.E④.分压式⑤.【解析】（1）[1][2][3][4]．小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表应选择D；灯泡的额定电流为0.3A，为了减小测量的误差，使得测量更精确，电流表量程选择0～0.6A的B．需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8V且能方便地进行调节，滑动变阻器要采用分压电路，故选用阻值较小的E；（2）[5][6]．小灯泡电阻约为13Ω，则有故灯泡电阻属于小电阻，电流表采用外接法．电压和电流需从0开始测起，所以滑动变阻器需采用分压式接法．电路图如右图点睛：本题考查灯泡伏安特性曲线的实验；解决本题的关键掌握器材选取的原则，以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，知道什么情况下选用电流表外接法，什么情况下选择电流表内接法12、①.0.1②.0.36③.0.42【解析】打点计时器每隔0.02s打一个点，由此可知计数点之间的时间间隔，根据平均速度的定义式求解；利用匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小【详解】每五个点取作一个计数点，因此计数点之间的距离为：T=0.1s；由图可知：xBC=(7.20-3.60)cm=3.60cm=3.60×10-2m,根据平均速度的定义可得；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小，有.【点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知