吉林省油田十一中2023年物理高二上期末经典试题含解析

吉林省油田十一中2023年物理高二上期末经典试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，在x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，x轴下方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，两磁场右边界均足够宽．一带负电的粒子质量为m，电荷量为q，从原点O与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方磁场中的运动半径为R，下列说法正确的是A.粒子经偏转一定能回到原点OB.粒子完成一次周期性运动的时间为C.粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1D.粒子从原点出发后到第二次穿过x轴时，沿x轴前进2R2、如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地．现将电容器的b板向下稍微移动，则()A.点电荷所受电场力增大 B.点电荷在P处的电势能减少C.P点电势减小 D.电容器的带电荷量增加3、在光滑的桌面上放有一条形磁铁，条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质小圆环，如图所示．则以下关于铜质小圆环和条形磁铁的描述正确的是()A.释放圆环，环下落时环的机械能守恒B.释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C.释放圆环，环下落时环中有逆时针方向的电流D.释放圆环，环下落时环中有顺时针方向的电流4、重为500N的物体放在水平地面上，物体与地面的最大静摩擦力是80N，动摩擦因数为0.15，如果分别用70N和85N的水平推力推物体，则物体受到的摩擦力分别是（）A.70N，80N B.70N，75NC.0N，75N D.70N,85N5、如图所示，点电荷、分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称下列说法正确的是A.c、d两点的电场强度相同B.a、b两点的电势相同C.将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功D.将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大6、如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为，则电场强度大小为A. B.C. 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、如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面的间距相等．一电子（不计重力）射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的一些交点．由此可以判定（）A.O处的点电荷一定带正电B.a、b、c三个等势面的电势关系是C.电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功的关系是︱W12︱=2∣W34∣D.电子在1、2、3、4四个位置具有的电势能与动能的总和相等8、如图所示，电阻不计导轨OPQS固定，其中PQS是半径为r的半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心．OM是长为r的可绕O转动的金属杆，其电阻为R、M端与导轨接触良好．空间存在与平面垂直且向里的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度的大小为B，现使OM从OQ位置起以角速度ω逆时针匀速转到OS位置．则该过程中A.产生的感应电流大小恒定，方向为OPQMOB.通过OM的电荷量为C.回路中的感应电动势大小为Br2ωD.金属杆OM的发热功率为9、如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ.整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.现给物块水平向右的初速度比，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为A.0 B.C. D.10、如图为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以速度v1（沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角。则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（）A.半径之比为 B.半径之比为C.时间之比为2：3 D.时间之比为3：2三、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）某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个，导线若干，实验原理如甲所示：（1）在图乙实物图中，已正确连接了部分电路，请完成其余电路的连接____；（2）调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是___Ω；（3）接通开关，多次改变电阻箱的阻值R，同时读出对应的电流表的示数I，并作记录，画出R－关系图线，如图丁所示．则图线斜率的物理意义是___；若电流表内阻RA＝0.1Ω，由图线求得电源的电动势E＝__V，内阻r＝__Ω。12．（12分）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U—I图象如图所示现备有以下器材：A.干电池1个B.滑动变阻器（0〜50Ω）C.电压表（0〜3V）D.电压表（0〜15V）E.电流表（0〜0.6A）F.电流表（0〜3A）(1)其中电压表____和电流表应选_____（填字母代号）(2)如图乙是根据实验数据画出的U—I图象.由此可知这个干电池的电动势E=___V，内电阻r=___（保留两位有效数字）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）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】根据左手定则判断可知，粒子在第一象限沿顺时针方向旋转，而在第四象限沿逆时针方向旋转，故不可能回到原点0．故A错误．因第四象限中磁感应强度为第一象限中的一半；故第四象限中的半径为第一象限中半径的2倍；如图所示；由几何关系可知，负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°，在第四象限轨迹所对应的圆心角也为60°，粒子圆周运动的周期为T=，保持不变，在一个周期内，粒子在第一象限运动的时间为：t1=；同理，在第四象限运动的时间为；完在成一次周期性运动的时间为T′=t1+t2=．故B正确．由r=，知粒子圆周运动的半径与B成反比，则粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1：2．故C错误．根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进距离为x=R+2R=3R．故D错误．故选B2、B【解析】A.因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B板下移，则板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由F=Eq可知电荷所受电场力变小，故A错误；BC.板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由U=Ed知，P与a板的电压减小，而a的电势不变，故P的电势升高，由EP=qφ而q为负值，故电势能减小，故B正确，C错误；D.由Q=CU，又有，故C减小，Q减小，故D错误3、A【解析】当在如图所示的位置时，由于圆环与磁感线方向平行，穿过圆环的磁通量为零，圆环下落过程中，穿过圆环的变化率为零，圆环中不产生感应电流，也不受安培力，则圆环做自由落体运动，所以环下落时环的机械能守恒；根据牛顿第三定律可知圆环对磁铁无作用力，磁铁对桌面的压力等于磁铁受的重力，故选项A正确，B、C、D错误；故选A4、B【解析】物体与地面的最大静摩擦力是80N，当用70N的水平推力推物体时，物体没有动，所以此时受到的摩擦力是静摩擦力，且与推力大小相等为70N；当用85N的水平推力推物体时大于最大静摩擦力，此时受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为，故B正确；ACD错误；故选B5、D【解析】根据电场线分布，比较c、d两点的电场强度大小和方向关系．根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较a点和b点的电势，由沿直线从a到b电势的变化，分析电子从a移到b过程中电势能如何变化．将电子沿直线从c点移到d点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功【详解】A：根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，则c、d两点的电场强度不同．故A项错误BD：MN间电场线方向由M→N，沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于b点的电势；电子沿直线从a移到b电势降低，电子带负电，据，则电子的电势能一直增大．故B项错误，D项正确C：对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在Oc段场强方向斜向右上，在Od段场强方向斜向右下；电子所受的电场力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上；电子沿直线从c移到d，电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功．故C项错误【点睛】解决本题的关键是进行电场的叠加，通过电场力与速度的方向关系判断电场力做正功还是负功6、D【解析】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，如图所示由平衡条件可得：解得：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、BD【解析】根据电子的运动轨迹判断受力情况，从而确定场源电荷的电性；根据功能关系判断能量的转化情况；根据沿着电场线电势降低判断电势的变化情况【详解】由于曲线运动的合力应该指向内侧，故从电子的运动轨迹可以看出，电子受到排斥力，故场源电荷是负电荷，故A错误；由于场源电荷是负电荷，又由于沿着电场线电势降低，故结合负点电荷的电场线分布规律可以知道：φa＜φb＜φc，故B正确；由于负点电荷的电场不是匀强电场，电场线越密的地方，等差等势面也越密．故从位置1到位置2电场力做的功大于从位置3到位置4电场力做功的两倍，故C错误；电子在运动的整个过程中，只受电场力，故只有电场力做功，电场力做功等于电势能的减小量，总功又等于动能的增加量，故电势能和动能之和守恒，故D正确；故选BD【点睛】题关键是要根据运动轨迹确定受力情况，然后结合点电荷的电场线和等势面情况来确定电势情况和能量的转化情况8、AB【解析】A项：由导体棒绕其端点在磁场中转动时产生的电动势为：，所以产生的电动势恒定，电流恒定，由于磁场方向垂直纸面向里，由右手定则可知电流的方向为OPQMO，故A正确；B项：由公式，故B正确；C项：由A分析可知，，，故C错误；D项：由闭合电路欧姆定律得：发热功率为：故D错误．故应选：AB9、AD【解析】若滑块受到向上的洛伦兹力F=mg时，则支持力FN=0，摩擦力为f=0，所以滑块将匀速运动，摩擦力不做功，故A正确；若洛伦兹力F＜mg，则弹力方向向上，竖直方向满足：FN+F=mg，水平方向受摩擦力向左，滑块做减速运动，由F=qvB知，F减小，FN则增大，f增大，由-f=ma可知，v逐渐减小，最后减为零，由能量守恒得：，若洛伦兹力F＞mg，则滑块受到向下的压FN，在竖直方向有F=mg+FN，滑块向右做减速运动，由动态分析知，当洛伦兹力F=mg时，FN=0，f=0，最终滑块做匀速运动，此时满足：qvB=mg，解得：，对滑块整个过程由动能定理得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误10、AC【解析】AB．设圆柱形区域为R，粒子运动轨迹如图所示由几何知识可知轨道半径之比B错误A正确；CD．粒子在磁场中做圆周运动的周期由几何知识可知，粒子在磁场中做圆周运动转过的圆心角粒子在磁场中的运动时间粒子的运动时间之比D错误C正确。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、①.②.2.3③.电源电动势④.1.4⑤.0.4【解析】（1）［1］根据图甲所示实验电路，连接实物电路如图所示：（2）［2］由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为2×1Ω+3×0.1Ω=2.3Ω；（3）［3］由闭合电路欧姆定律，有E=I（r+R+RA）则R=-（r+RA）则R﹣图象的斜率是E，即电源电动势；［4］［5］由图丁所示图象可知，电源电动势E=V=1.4V图象在横轴上的截距为0.5，即r+RA=0.5Ω，则电源内阻r=0.5Ω﹣0.1Ω=0.4Ω。12、①.C②.E③.1.5④.0.75【解析】(1)[1]电源电动势大约1.5V，因此电压表选择量程为3V的比较合适，故电压表选择C[2]电路中的电流较小，因此电流表选择0.6A量程的E(2)[3]在U-I图象中图象与纵坐标