2023年山西省陵川第一中學校高二物理第一學期期末考試試題含解析

2023年山西省陵川第一中學校高二物理第一學期期末考試試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、下述說法正確的是()A.場強為零的地方，電勢不一定為零B.等勢面上各點場強大小相等C.電荷處在電勢越高的地方電勢能越大D.電場中電場強度越大地方，電勢越高2、水平拋出的小球，t秒末的速度方向與水平方向的夾角為，秒內位移方向與水平方向的夾角為，重力加速度為g，忽略空氣阻力，則小球初速度的大小可表示為A.B.C.D.3、如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關系圖線，直線Ⅱ為某一電阻R的U－I圖線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知()A.電源電動勢為3V，內阻為0.5ΩB.電阻R消耗的功率為3.0WC.電源的效率為50%D.如果電阻R逐漸增大，電源的輸出功率可能先增大后減小4、如圖所示，圓弧線a、b、c代表某固定點電荷電場中的三個等勢面，相鄰兩等勢面間的距離相等，直線是電場中的幾條沒標明方向的電場線，粗曲線是一帶正電粒子只在電場力作用下運動軌跡的一部分，M、N是軌跡上的兩點．粒子過M、N兩點的加速度大小分別是aM、aN，電勢能分別是EPM、EPN，a、b、c的電勢分別是φa、φb、φc，ab間，bc間的電勢差分別是Uab、Ubc，則下列判斷中正確的是（）A.aM＞aN，EPM＞EPNB.φa＜φb＜φc，EPM＜EPNC.aM＞aN，Uab=UbcD.Uab=Ubc，EPM＜EPN5、下列說法中不正確的是()A.相互接觸并有相對運動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.兩物體間無彈力，則其間必無摩擦力6、如圖所示，ab是兩平行正對的金屬圓環(huán)，a中通有正弦交變電流i，其變化規(guī)律如圖所示．下列說法正確的是（）A.t1時刻，b環(huán)內感應電動勢最大B.t2時刻，b環(huán)內的感應電流方向改變C.t3～t4時間內，b環(huán)內感應電流的方向與a環(huán)內電流的方向相反D.0～t4時間內，t2時刻b環(huán)內的感應電動勢最大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、關于電場、電場強度下列說法正確的是（）A.是電場強度的定義式，只適用于勻強電場B.點電荷的電場強度，公式中Q是場源電荷的電荷量C.電場是一種物質，它會對放入其中的電荷產生力的作用D.公式中，d為任意兩點間的距離，本公式使用于任何電場8、如圖所示，勻強磁場的磁感應強度B＝0.5T，邊長為L＝10cm的正方形線圈abcd共N＝100匝，線圈電阻r＝1Ω。線圈繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉動，轉動的角速度ω＝2πrad/s，外電路電阻R＝4Ω。則A.交流電壓表的示數為2.22V B.由圖示位置轉過角時的感應電動勢的大小為1.57VC.線圈轉動一周電流產生的總熱量約為1J D.圖示位置ab邊所受的安培力大小為0.0314N9、如圖為水平放置的橡膠圓盤，在其外側面均勻地帶有負電荷。在b正上方用絕緣絲線懸掛一閉合鋁環(huán)，鋁環(huán)也處于水平面中，且環(huán)和b盤的中心在同一條豎直線OO1上?，F讓橡膠盤由靜止開始繞OO1軸逆時針加速轉動（從上往下看），下列說法正確的是A.鋁環(huán)a有擴張的趨勢B.鋁環(huán)a對絲線的拉力大于自身的重力C.鋁環(huán)a對絲線的拉力小于自身的重力D.從上往下看，鋁環(huán)a中產生沿逆時針方向的感應電流10、如圖為遠距離輸電的示意圖，若電廠輸出電壓u=220sin100t（V），則下列表述正確的是（）A.U1＜U2，U3＞U4B.電廠輸出電壓的有效值U1＝220VC.若電廠輸電功率不變，將U2提高為原來的10倍，輸電線上損失的功率為原來的D.用戶得到的交變電流頻率為25Hz三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用多用電表粗略測量某圓柱體的阻值。如圖，當選擇開關置于歐姆擋“×1”的位置時，多用電表指針示數如圖所示，則被測圓柱體電阻的阻值約為_________Ω。為進一步測其電阻，實驗室備有以實驗下器材：A．電壓表（0~3V，內阻4kΩ）；B．電壓表（0~15V，內阻15kΩ）C．電流表（0~3A，內阻0.0125Ω）；D．電流表（0~0.6A，內阻0.125Ω）E．滑動變阻器（0~20Ω，允許最大電流為2A）；F.開關、導線若干；G.電池組（3V，內阻1.0Ω）。(1)電流表和電壓表分別應選_________、_______（選填器材前的字母）。(2)測該圓柱體的電阻時，電流表在測量電路中應采用_________（選填“外”或“內”）接法，真實值比測得的電阻值偏_________（選填“大”或“小”）些。(3)若用L表示圓柱體的長度，d表示直徑，測得電壓為U，電流為I，請寫出圓柱體電阻率的表達式_________。12．（12分）宇宙飛船（內有宇航員）繞地球做勻速圓周運動，地球的質量為M，宇宙飛船的質量為，宇宙飛船到地球球心的距離為r，引力常量為G，宇宙飛船受到地球對它的萬有引力F=________；飛船內的宇航員處于________狀態(tài)（填“超重”或“失重”）四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，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，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】A．電勢與電場強度大小之間不存在必然聯系，場強為零的地方，電勢不一定為零，A選項正確；B．等勢面上各點電勢相等，電場強度不一定相等，B選項錯誤；C．電勢能可見在電荷量一定的情況下，電勢越高，正電荷電勢能越大，而負電荷電勢能越小，C選項錯誤；D．電勢與電場強度大小之間不存在必然聯系，電場中電場強度越大的地方，電勢越不一定高，D選項錯誤。故選A。2、A【解析】平拋運動水平為勻速直線運動，水平速度恒為，則有豎直為自由落體運動，豎直速度豎直位移根據速度的合成，有t＋秒內水平位移豎直位移根據位移的合成有結合選項得故選A。3、C【解析】根據圖線Ⅰ縱軸截距讀出電源的電動勢，由斜率大小讀出電源的內阻．圖線Ⅱ的斜率大小等于電阻R的大?。畠蓤D線的交點表示電阻R接在該電源的電壓和電流，求出電源的輸出功率，由P=求電阻R消耗的功率【詳解】A項：由圖線圖線Ⅰ縱軸截距讀出電源的電動勢E=3V，其斜率大小等于電源的內阻，則r=，故A錯誤；B項：兩圖線的交點表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時電路中電流和路端電壓，則有U=1.5V，I=1.0A電阻R消耗的功率P，故B錯誤；C項：電源的輸出功率為P=UI=1.5×1.0W=1.5W，電源的總功率為，所以電源的效率為：，故C正確；D項：電阻R=，由于電源的內阻與電阻R此時相等，如果電阻R逐漸增大，電源的輸出功率一直減小，故D錯誤故選C【點睛】本題抓住伏安特性曲線的斜率、截距和交點的數學意義來理解其物理意義，知道兩個圖象的交點表示該電源與電阻R相連組成閉合電路時電路中電流和路端電壓4、B【解析】由于質點只受電場力作用，根據運動軌跡可知電場力指向運動軌跡的內側即斜向左上方，由于質點帶正電，因此電場線方向也指向左上方，根據電場線的方向可判斷電勢的高低；電場線和等勢線垂直，且等勢線密的地方電場線密，電場強度大．電勢能和動能的變化可以通過電場力做功情況判斷【詳解】根據運動軌跡可知電場力指向運動軌跡的內側即斜向左上方，由于質點帶正電，因此電場線方向也指向左上方，所以正電荷受到點電荷的吸引力，所以圓心處的點電荷一定帶負電，電場線的方向指向圓心，所以φa＜φb＜φc，根據點電荷的電場線的分布特點可得，M點的電場線密，所以正電荷在M點受到的電場力大，產生的加速度大，即：aM＞aN；根據點電荷的電場線的分布特點可得，ab之間的電場強度大于bc之間的電場強度，由于相鄰兩等勢面間的距離相等，根據U=Ed可得，Uab＞Ubc；設粒子從M向N運動，正電荷受到的電場力的方向指向圓心，所以受力的方向與M到N的方向之間的夾角是鈍角，電場力做功負功，電勢能減小，所以EPM＜EPN．只有選項B正確故選B5、A【解析】A、相互接觸并有相對運動的兩物體間若光滑,則沒有摩擦力.故A錯誤.B、彈力產生的條件:相互接觸擠壓;摩擦力產生的條件:接觸面粗糙;相互接觸擠壓;有相對運動或相對運動趨勢.可見,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6、D【解析】根據法拉第電磁感應定律，與楞次定律，結合磁通量變化量與磁通量變化率不同，即可一一求解【詳解】A項：由法拉第電磁感應定律，可知，在t1時刻，a中電流變化率為0，b中感應電動勢為零，故A錯誤；B項：t2-t3時間內與t2-t3時間內的電流大小變化相反，方向也改變，由楞次定律，可知，在t2時刻，b中感應電流方向不改變，故B錯誤；C項：t3～t4時間內，a中的電流減小，由“楞次定律”可知，b環(huán)內感應電流的方向與a環(huán)內電流的方向相同，故C錯誤；D項：在t2時刻，a中電流變化率為最大，b中感應電動勢為最大，故D正確故選D【點睛】考查法拉第電磁感應定律，與楞次定律的應用，掌握感應電動勢與磁通量變化率有關，而與磁通量變化量無關二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】電場強度的定義式適用于任何電場，所以A錯誤；根據電場強度的定義式和庫侖定律可得到點電荷電場強度的決定式，Q是指的是場源電荷的電荷量，所以B正確；場是一種并非分子、原子組成的特殊物質，電場的基本性質就是對放入其中的電荷有電場力的作用，所以C正確；在勻強電場中，故有，因只有在勻強電場中，電場力做功才等于，故些關系式只適用于勻強電場，式中d指的沿電場方向的距離，所以D錯誤；8、BC【解析】AB．根據Em=NBωS，可得感應電動勢的最大值由于線框垂直于中性面開始計時，所以瞬時感應電動勢表達式：當線圈轉過角時的瞬時感應電動勢為轉動過程中，交流電壓表的示數為有效值，所以有：故A錯誤，B正確；C．一個周期內，由公式周期為熱量故C正確；D．電流為安培力為故D錯誤。故選BC。9、CD【解析】ABC．膠木盤由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大；橡膠圓盤，在其外側面均勻地帶有負電荷，根據右手螺旋定則知，通過鋁環(huán)的磁通量向下，且增大，根據楞次定律的另一種表述，引起的機械效果阻礙磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以，橡膠圓盤對鋁環(huán)的作用力方向豎直向上，即鋁環(huán)a對絲線的拉力小于自身的重力，且鋁環(huán)有收縮的趨勢，故AB錯誤，C正確；D．依據楞次定律，可知，穿過鋁環(huán)a的磁通量，向上且增大，因此鋁環(huán)a有沿逆時針方向的感應電流，故D正確。故選CD。10、AC【解析】A．電廠發(fā)出的電，經過升壓變壓器進行升壓，后經過降壓變壓器降壓后輸送給用戶，所以故A正確；B．根據有效值與最大值的關系可知故B錯誤；C．若U2提高為原來的10倍，由公式則電流為原來的，根據可知，輸電線上損失的功率為原來的，故C正確；D．由題意可知，輸電過程中功率不變，所以用戶得到交流電的頻率仍為50Hz，故D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.6.0②.A③.D④.外⑤.大⑥.【解析】(1)[1]選擇開關置于歐姆擋“×1”的位置，表盤讀數為6.0，所以是；[2][3]因為電池組的電壓為3V，為了讀數準確，所以選擇量程為0~3V的電壓表。被測圓柱體電阻的阻值約為6Ω，為了讀數準確，選擇0~0.6A的電流表。(2)[4][5]因為根據“小外偏小”可知，選擇外接法，測量值比真實值偏小，也就是真實值比測得的電阻值偏大。(3)[6]根據電阻公式得解得12、①.②.失重【解析】根據萬有