2023年重庆第一中学高二上物理期末统考试题含解析.doc

2023年重庆第一中学高二上物理期末统考试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．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、如图所示，质量分别是m1和m2，电荷量分别是q1和q2的小球，用长度不等的绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β)，两小球恰在同一水平线上，那么(　　)

A.两球可能带同种电荷
B.q1一定大于q2
C.m1一定小于m2
D.m1所受的电场力一定大于m2所受的电场力
2、如图所示，圆形区域半径为R，区域内有一垂直纸面匀强磁场。磁感应强度的大小为B，P为磁场边界上的最低点。大量质量均为m，电荷量绝对值均为q的带负电粒子，以相同的速率v从P点沿各个方向射入磁场区域。粒子的轨道半径r＝2R，A、C为圆形区域水平直径的两个端点，粒子重力不计，空气阻力不计，则下列说法不正确的是（　　）

A.粒子射入磁场的速率为v＝
B.粒子在磁场中运动的最长时间为t＝
C不可能有粒子从C点射出磁场
D.若粒子的速率可以变化，则可能有粒子从A点水平射出
3、关于磁场和电场的认识，下列说法正确的是（ ）
A.电流元在某处不受安培力，该处一定没有磁场
B.电荷受电场力方向和所在位置电场方向相同
C.电场线起于正电荷终止于负电荷，磁感线起于N极终止于S极
D.同一通电导体在磁场强的地方受到的安培力可能比在磁场弱的地方受到的安培力小
4、由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，当所带电荷量分别q1和q2，其间距为r 时，它们之间静电力的大小为，式中k为静电力常量。在国际单位制中，k的单位是（）
A.N·m2/C2 B.C2/ (N·m2)
C.N·m2/C D.N·C2/m2
5、在示波管中，电子枪2s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度为
A.9.6×10-6A
B.3×10-3A
C.4.8×10-6A
D.3×10-6A
6、如图所示，在点电荷的电场中，ab所在的电场线竖直向下，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量大小为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，a、b间的高度差为h，则下列说法正确的是( )

A.带电粒子带正电 B.a、b两点间的电势差Uab=
C.b点电势大于a点电势 D.a点场强大于b点场强
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、在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）

A.灯泡L将变暗 B.灯泡L将变亮
C.电容器C的电荷量将减小 D.电容器C的电荷量将增大
8、如图所示，虚线是带电粒子在电场中运动的径迹，不考虑重力和空气阻力，粒子在由电场中的A点运动到B点的过程中，以下判断正确的是（　　）

A.粒子带负电
B.粒子在A点受到的电场力的大小比在B点受到的大
C.粒子在A点的动能比在B点的动能大
D.粒子在A点的电势能比在B点的电势能大
9、图中三条实线a、b、c表示三个等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出（）

A.M和N点的电场场强EM<EN
B.三个等势面的电势关系是
C.带电粒子在N点的动能较小，电势能较大
D.带电粒子在N点的动能较大，电势能较小
10、关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是
A.所有晶体都表现为各向异性
B.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
C.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
D.液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化
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）如图所示，用理想变压器给R供电，设输入的交变电压不变，当R的滑片向上移动时四只电表及变压器的输入功率变化情况是：V1______V2_________
A1_________ A2_________P _________ (填写增大、减小或不变)

12．（12分）如图为“探究电磁感应现象”的实验中所用器材的示意图.

(1)请用笔画线代替导线，将所缺导线补接完整____
(2)电路连接完整后，某同学闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时，电流计指针向_____偏转（选填“左”或“右”）
(3)某同学在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除___(选填“A”或“B”)线圈所在电路时发生的。要避免电击发生，在拆除电路前应___(选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”)
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L

14．（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、C
【解析】A．两球相互吸引必定是异种电荷。故A错误。
B．两球间的库仑力为相互作用力，无论电荷量是否相等都有库仑力大小相等，故无法判断电量的大小。故B错误。
C．设两球间库仑力大小为F，对m1研究，得到F=m1gtanα，同理对m2研究，得到F=m2gtanβ则
m1tanα=m2tanβ
因α＞β，得到m1＜m2，故C正确。
D．根据牛顿第三定律，m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力。故D错误；
故选C。
2、C
【解析】A．由洛伦兹力提供向心力，有

解得

根据题意
r＝2R
可得

故A正确，不符合题意；
B．当粒子以圆形区域的直径2R为弦做圆周运动时，粒子在磁场中运动的时间最长，由几何关系可知此时轨迹对应的圆心角为60°，粒子运动的周期为

则粒子在磁场中运动的时间为

故B正确，不符合题意；
C．粒子的轨道半径为2R，磁场的半径为R，粒子可能从C点射出，故C错误，符合题意；
D．当粒子的轨道半径为R时，竖直向上射出的粒子，可以从A点水平射出，且速率满足

故D正确，不符合题意。
故选C。
3、D
【解析】电流元在某处不受安培力，可能是电流方向与磁场方向平行，该处不一定没有磁场，选项A错误；正电荷受电场力方向和所在位置电场方向相同，负电荷受电场力方向和所在位置电场方向相反，选项B错误；电场线起于正电荷终止于负电荷或者无穷远，磁感线在磁体的外部是从N极到S极，内部是从S极到N极，形成闭合的曲线，选项C错误；导线受到的磁场力与导线的放置方式有关，同一通电导体在磁场强的地方受到的安培力可能比在磁场弱的地方受到的安培力小，选项D正确；故选D.
4、A
【解析】本题考查国际单位制的转化。
【详解】ABCD.由库仑力公式可知：

则k的单位为N·m2/C2，故A正确BCD错误。
故选A。
5、C
【解析】每个电子的电荷量大小为：e=1.6×10−19C，
6×1013个电子总电荷量为：q=6×1013×1.6×10−19C=9.6×10−6C，
则示波管中电流大小为：I=A=4.8×10−6A
A、A项与上述分析结论不相符，故A错误；
B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；
C、C项与上述分析结论相符，故C正确；
D、D项与上述分析结论不相符，故D错误
6、B
【解析】AD．粒子从a点静止释放，到b点速度减为0，粒子重力向下，电场力竖直向上，则粒子带负电，根据粒子的运动情况可知，粒子先加速，重力大于电场力，后减速至0，电场力大于重力，则a点的电场强度小于b点的电场强度，AD错误；
B．从a点到b点，根据动能定理：

解得：，B正确；
C．沿电场线方向电势降低，所以b点电势小于a点电势，C错误。
故选B

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、AD
【解析】AB.当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，电路中电流减小，灯L变暗，故A正确，B错误；
CD.电容器的电压等于路端电压，电路中电流减小，内电压增减小，可见路端电压是增大的，则由Q=CU知，电容器C的电荷量将增大，故C错误，D正确；
8、ABC
【解析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加；
【详解】A、物体做曲线运动的时候，受到的合力的方向指向物体运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，该粒子受到的电场力的方向是向左的，与电场线的方向相反，所以是负电荷，所以A正确；
B、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，A点的电场线密，所以粒子在A点时受到的电场力的大小比在B点受到的大，所以B正确；
C、负电荷受到的电场力是向左的，但是粒子的运动的方向是向右的，此时电场力做负功，动能减小，电势能要增加，所以C正确，D错误
【点睛】本题就是考查学生基础知识的掌握，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题
9、AC
【解析】A．电场线越密，电场强度越大，故M和N点的电场场强EM＜EN，故A正确；
B．由于不知电荷带电的正负，因此无法判断电场线方向，故三个等势面的电势高低无法判断，故B错误；
CD．带电粒子做曲线运动，所受的电场力指向曲线弯曲的内侧，且垂直于等势面，所以电场力大体上向右，带电粒子从M运动到N过程中，速度方向和电场力的方向的夹角大于90°，电场力做负功，电势增大，动能减小，故带电粒子在N点的动能较小，电势能较大，故C正确，D错误；
故选AC。
10、CD
【解析】单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，选项A错误；单晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属是多晶体，选项B错误；所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，选项C正确；液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化，选项D正确；故选CD.

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.不变 ②.不变 ③.减少 ④.减少 ⑤.减少
【解析】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，根据，所以变压器的输出电压也不变，所以V1、V2的示数都不变，当变阻器的滑动头P向上移动时，滑动变阻器的电阻增大，所以负线圈的电流减小，根据可知原线圈的电流也要减小，副线圈消耗的功率变小，则输入功率等于输出功率也减小
【点睛】和闭合电路中的动态分析类似，，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法
12、 ①. ②.右 ③.A ④.断开开关
【解析】详解】(1)[1]将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示

(2)[2]闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向左偏一下；那么合上电键后，将滑线变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将右偏转；
(3)[3][4]在完成实验后未断开开关，也未把、两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时，线圈中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而突然会被电击了一下，为了避免此现象，则在拆除电路前应断开开关。

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、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N