2023-2024學(xué)年江蘇省南京市江寧區(qū)高級(jí)中學(xué)物理高二上期末考試試題含解析_第1頁(yè)
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2023-2024學(xué)年江蘇省南京市江寧區(qū)高級(jí)中學(xué)物理高二上期末考試試題注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě),字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效;在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一含有理想變壓器的電路如圖所示,變壓器原副線圈匝數(shù)比n1∶n2=2∶1,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別是4Ω、2Ω和3Ω,U為有效值恒定的正弦交流電源.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),理想電流表的示數(shù)為I,當(dāng)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為()A.I B.IC.I D.2I2、如圖所示,在MNQP中有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點(diǎn)沿垂直于PQ的方向射入磁場(chǎng),圖中實(shí)線是它們的軌跡.已知O是PQ的中點(diǎn),不計(jì)粒子重力.下列說(shuō)法中正確的是A.射入磁場(chǎng)時(shí)粒子a速率最小B.粒子a帶負(fù)電,粒子b、c帶正電C.射出磁場(chǎng)時(shí)粒子b的動(dòng)能最小D.粒子b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短3、如圖所示電路中,三個(gè)相同的燈泡額定功率是40W,在不損壞燈泡的情況下,這三個(gè)燈泡消耗的總功率最大不應(yīng)超過(guò)()A.40W B.60WC.80W D.120W4、距水平地面一定高度處由靜止開(kāi)始下落的雨滴,著地前遇到水平方向吹來(lái)的風(fēng),則A.雨滴做平拋運(yùn)動(dòng)B.風(fēng)速越大,雨滴下落時(shí)間越長(zhǎng)C.風(fēng)速越大,雨滴下落時(shí)間越短D.雨滴著地時(shí)間與水平風(fēng)速無(wú)關(guān)5、在絕緣光滑的水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定正電荷QA、QB,兩電荷的位置坐標(biāo)如圖甲所示.圖乙是AB連線之間的電勢(shì)φ與位置x之間的關(guān)系圖象,圖中x=L點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn),若在x=2L的C點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.固定在A、B處電荷的電量之比為QA:QB=8:1B.小球一定可以到達(dá)x=-2L點(diǎn)處C.小球?qū)⒁詘=L點(diǎn)為中心做完全對(duì)稱的往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.小球在x=L處的速度最大6、下列說(shuō)法中不正確的是()A.相互接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間必有摩擦力B.兩物體間有摩擦力,則其間必有彈力C.兩物體間有彈力,則其間不一定有摩擦力D.兩物體間無(wú)彈力,則其間必?zé)o摩擦力二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌按如圖所示放置,它們各有一部分在同一水平面內(nèi),另一部分垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計(jì),回路總電阻為2R.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)ab棒在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd棒也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為g.下列說(shuō)法中正確的是()A.ab棒所受拉力F的大小為B.cd棒所受摩擦力為零C.回路中的電流為D.μ與v1大小的關(guān)系為8、如圖所示,甲、乙兩個(gè)帶等量異種電荷而質(zhì)量不同的帶電粒子,以相同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場(chǎng)邊界MN,進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并垂直磁場(chǎng)邊界MN射出磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。不計(jì)粒子所受重力、空氣阻力和粒子間的相互作用,下列說(shuō)法正確的是()A.甲帶正電荷,乙?guī)ж?fù)電荷B.甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量C.洛倫茲力對(duì)甲做正功D.甲在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間9、如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像,下列結(jié)論正確的是()A.電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0V B.電源的內(nèi)阻為12ΩC.電源的短路電流為0.6A D.電流為0.2A時(shí)的外電路的電阻是28Ω10、木塊a和b用一根輕彈簧連接起來(lái),放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上。在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮,如圖所示。當(dāng)撤去外力后,下列說(shuō)法正確的是()A.a尚未離開(kāi)墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒B.a尚未離開(kāi)墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.a離開(kāi)墻后,a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒D.a離開(kāi)墻后,a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11.(6分)某同學(xué)用圖1所示電路,測(cè)繪標(biāo)有“3.8V,0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象.除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:電流表:A1(量程100mA,內(nèi)阻約2Ω);A2(量程06A,內(nèi)阻約0.3Ω);電壓表:V1(量程5V,內(nèi)阻約5kΩ);V2(量程15V,內(nèi)阻約15Ω);電源:E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為0.2Ω);E2(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻約為0.04Ω)滑動(dòng)變阻器:R1(最大阻值約為100Ω),R2(最大阻值約為10Ω),電鍵S,導(dǎo)線若干(1)為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表_____,電壓表_____,滑動(dòng)變阻器_____,電源_____.(填器材的符號(hào))(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并描繪出R﹣U的圖象如圖2所示.由圖象可知,此燈泡在不工作時(shí),燈絲電阻為_(kāi)____;當(dāng)所加電壓為3.00V時(shí),燈絲電阻為_(kāi)____,燈泡實(shí)際消耗的電功率為_(kāi)____(3)根據(jù)R﹣U圖象,可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系.符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的_____12.(12分)把一個(gè)面積為5.0×10-2m2的單匝矩形線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量是________Wb四、計(jì)算題:本題共3小題,共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖,兩根間距為L(zhǎng)=0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻r=1Ω的電源,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,質(zhì)量m=0.2kg.導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì),整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)R0=1Ω時(shí),金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài),取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?)若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上,求金屬桿的加速度14.(16分)如圖所示,水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m,a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C,b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力),從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng),剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后粒子回到b板的Q處(圖中未畫(huà)出).求P、Q之間的距離L15.(12分)ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán),軌道的水平部分與半圓環(huán)相切.A為水平軌道上的一點(diǎn),而且AB=R=0.2m,把一質(zhì)量m=0.1kg,帶電量為q=+C的小球,放在A點(diǎn)由靜止釋放后,求:(g=10m/s2)(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí),軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】變壓器輸入電壓為U與電阻R1兩端電壓的差值;再根據(jù)電流之比等于匝數(shù)的反比可求得輸出電流;根據(jù)電壓之比等于匝數(shù)之比對(duì)兩種情況列式,聯(lián)立可求得U與I的關(guān)系;則可求得電流表的示數(shù)【詳解】根據(jù)電流與匝數(shù)成反比,得副線圈電流I2=2I;副線圈兩端的電壓;根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,得原線圈兩端的電壓為U1=2U2=20I;電阻R1兩端的電壓IR1=4I;在原線圈回路中U=4I+U1=24I;S閉合時(shí),電流表示數(shù)為I′,副線圈中電流2I′;副線圈兩端的電壓;原線圈兩端的電壓U1′=8I′;電阻R1兩端的電壓I′?R1=4I′;在原線圈回路U=4I′+8I′=24I;解得:I′=2I,故D正確,ABC錯(cuò)誤;故選D【點(diǎn)睛】本題考查理想變壓器原理及應(yīng)用,要注意明確電路結(jié)構(gòu),知道開(kāi)關(guān)通斷時(shí)電路的連接方式;同時(shí)注意明確輸入電壓與總電壓之間的關(guān)系2、D【解析】A.粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由洛侖茲力提供向心力,由牛頓第二定律得解得由圖可知,射入磁場(chǎng)時(shí)粒子c的半徑最小,則速率最小,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,a向左偏,bc向右偏,根據(jù)左手定則知粒子a帶正電,粒子b、c帶負(fù)電,故B錯(cuò)誤;C.粒子的動(dòng)能由于:q、B、m都相同,因此r越大,粒子動(dòng)能越大,由圖示可知,b的軌道半徑r最大,則b粒子動(dòng)能最大;c的半徑最小,則動(dòng)能最小,故C錯(cuò)誤;D.粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同,粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間由于m、q、B都相同,粒子c轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角θ最大,則在磁場(chǎng)中c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最大,粒子b轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角θ最小,則在磁場(chǎng)中b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最小,故D正確3、B【解析】由電路圖可知,則L3消耗的功率最大,當(dāng)L3消耗的功率是40W時(shí),根據(jù)可知,L1、L2各消耗功率10W,則電路消耗的總功率為60W,故選B4、D【解析】A項(xiàng):由平拋運(yùn)動(dòng)定義可知:物體以一定的初速度沿水平方向拋出,如果物體僅受重力作用,這樣的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng),而題意中水平無(wú)初速度,且不是僅受重力作用,故A錯(cuò)誤;B、C、D項(xiàng):不管風(fēng)速多大,下落時(shí)間只跟高度有關(guān),故B、C錯(cuò)誤,D正確5、D【解析】據(jù)φ-x圖象切線的斜率等于場(chǎng)強(qiáng)E,則知x=L處場(chǎng)強(qiáng)為零,根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)則有:,解得QA:QB=4:1,故A錯(cuò)誤.根據(jù)動(dòng)能定理得:qU=0,得U=0,所以小球能運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)與出發(fā)點(diǎn)相同的位置,由圖知向左最遠(yuǎn)能到達(dá)x=-L點(diǎn)處,然后小球向右運(yùn)動(dòng),小球?qū)⒁詘=0.5L點(diǎn)為中心作往復(fù)運(yùn)動(dòng),故BC錯(cuò)誤.因x=L處場(chǎng)強(qiáng)為零,所以小球在C處受到的場(chǎng)強(qiáng)向左,向左加速運(yùn)動(dòng),到x=L處加速度為0,從x=L再向左運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力向右,做減速運(yùn)動(dòng),所以小球在x=L處的速度最大,故D正確.故選D【點(diǎn)睛】解決本題首先要理解φ-x圖象切線的意義,知道電場(chǎng)力做功和路徑無(wú)關(guān),只和初末兩點(diǎn)的電勢(shì)差有關(guān),掌握電場(chǎng)力做功的公式W=qU和電荷場(chǎng)強(qiáng)公式,靈活運(yùn)用電場(chǎng)的疊加原理6、A【解析】A、相互接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間若光滑,則沒(méi)有摩擦力.故A錯(cuò)誤.B、彈力產(chǎn)生的條件:相互接觸擠壓;摩擦力產(chǎn)生的條件:接觸面粗糙;相互接觸擠壓;有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).可見(jiàn),有摩擦力,必有彈力;有彈力,不一定有摩擦力,故BC正確.D、接觸的物體間有彈力是產(chǎn)生摩擦力的條件之一.所以D正確.本題選不正確的,所以A是不正確的二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】AC.ab棒切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿abdca方向,大小為E=BLv1的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則感應(yīng)電流大小為,對(duì)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):解得,選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤;BD.cd棒向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),在豎直方向受到的摩擦力和重力相平衡,有f=μBIL=mg,聯(lián)立以上各式解得,,故D正確,B錯(cuò)誤.8、AB【解析】A.在P點(diǎn),速度向下,磁場(chǎng)向外,甲受向左的洛倫茲力,根據(jù)左手定則,甲帶正電荷;同理,在P點(diǎn),乙受向右的洛倫茲力,速度向下,磁場(chǎng)向外,根據(jù)左手定則,乙?guī)ж?fù)電荷,故A正確;B.粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,有所以由于q、v、B均相同,甲的軌道半徑大,說(shuō)明甲的質(zhì)量大,故B正確C.根據(jù)左手定則,洛倫茲力與速度垂直,故洛倫茲力永不做功,故C錯(cuò)誤;D.周期由于所以由于q、B均相同,m不同,故時(shí)間不相等,故D錯(cuò)誤故選AB。9、AD【解析】A.根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得由圖可知直線與y軸截距電源電動(dòng)勢(shì),即,故A正確;B.圖像中縱軸的起點(diǎn)不是原點(diǎn),電源內(nèi)阻為直線斜率的絕對(duì)值,即故B錯(cuò)誤;C.電源短路時(shí)外電阻為零,因此短路電流故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)時(shí),外電阻的阻值代入數(shù)據(jù)解得可解得,故D正確。故選AD。10、AD【解析】AB.以a、b及彈簧組成系統(tǒng)為研究對(duì)象,撤去外力后,b向右運(yùn)動(dòng),在a尚未離開(kāi)墻壁前,系統(tǒng)所受合外力不為零,因此該過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,B錯(cuò)誤A正確;CD.當(dāng)a離開(kāi)墻壁后,系統(tǒng)水平方向不受外力,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,C錯(cuò)誤D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.A2②.V1③.R2④.E2⑤.1.5⑥.11.5⑦.0.78⑧.A【解析】(1)[1][2][3][4]因小燈泡額定電流為0.3A,額定電壓為3.8V,故電流表應(yīng)選A2,電壓表應(yīng)選V1,又因測(cè)伏安特性曲線要求電壓與電流調(diào)節(jié)范圍大,故變阻器需用分壓式接法,應(yīng)選阻值小的變阻器,故變阻器應(yīng)選R2,顯然電源應(yīng)選E2(2)[5]由R﹣U圖象知U=0時(shí)R為1.5Ω;[6][7]U=3V時(shí)R為11.5Ω;由得P=0.78W(3)[8]由知,U=0時(shí)P=0,P隨U的增大而增大,故A正確,BCD錯(cuò)誤12、10-3【解析】[1]當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),穿過(guò)線圈平面的磁通量變大Φ=BS=2.0×10-2T×5.0×10-2m2=1.0×10-3Wb【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握磁通量的公式,知道當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)

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