湖北省黄梅县第二中学2023年物理高二上期末联考试题含解析.doc

湖北省黄梅县第二中学2023年物理高二上期末联考试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc、cd和de的长度均为L，且∠abc＝∠cde＝120°，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为 ( )

A.BIL B.2BIL
C.3BIL D.4BIL
2、如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.2 Ω，标有“8 V,16 W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻R0＝0.15 Ω，则电源的输出功率为(　　)

A.16 W B.440 W
C.80 W D.400 W
3、电磁炮是目前许多国家热衷发展的一种新式武器，其工作原理如图所示。当两平行导轨接入电源时，强电流从一导轨流入，经滑块（炮弹）从另一导轨流回时，在两导轨平面间产生强磁场，磁感应强度大小与电流成正比。通有电流的滑块在安培力的作用下（不计阻力）加速一段距离后，炮弹会以很大的动能射出。关于电磁炮，下列说法正确的是（　　）

A.当水平放置的平行导轨通有如图所示的电流时，导轨间的磁场方向竖直向下
B.当回路中电流一定时，炮弹将做匀加速直线运动
C.若只将电流增大2倍，炮弹射出的动能也会增大2倍
D.若只将导轨长度增大2倍，炮弹射出的动能会增大4倍
4、如图所示，被绝缘杆支撑的导体A带正电，当带负电的导体B靠近A时，A带的（　　）

A.正电荷增加
B.负电荷增加
C.电荷数不变
D.正、负电荷均增加
5、在下列力学单位中，属于国际单位制中基本单位的是
A.毫米 B.厘米
C.千克 D.克
6、两个完全相同的金属球AB，A带正电为3q，B不带电，将两导体接触一下再分开，则B导体的带电荷量变为
A.﹣q B.q
C.1.5q D.3q
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，电路电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R2的阻值均为20 Ω，电阻R1的阻值为5 Ω.当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中( )

A.干路中电流不断增大
B.R1上消耗电功率不断增大
C.R1上消耗电功率不断减小
D.R2上消耗电功率不断减小
8、如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V，12W”字样，电动机线圈的电阻。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是( )

A.电路的电流为2A
B.电动机的输出功率为12 W
C.电动机的热功率为2.0 W
D.整个电路消耗的电功率为22 W
9、如图所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q，完全相同的金属球A和B，给A和B以大小相等的初动能E0（此时动量大小均为p0）使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2，则( )

A.，
B.，
C.碰撞发生在M、N中点的左侧
D.两球同时返回M、N两点
10、如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．正确的有（）

A.电阻的阻值为15Ω
B.电池内阻是0.2Ω
C.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是10W
D.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为20W
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）用如图所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平

（1）实验时，一定要进行的操作是_______．（填步骤序号）
A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数；
B．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带
C．用天平测出砂和砂桶的质量
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）以拉力传感器示数的二倍F（F=2）为横坐标，以加速度为纵坐标，画出的图象如下图所示，则可能正确的是________

（3）在实验中，得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点，1～5每相邻两个点间各有四个打印点未画出，用刻度尺测出1、2、…、5各点到O点的距离分别为：10．92、18．22、23．96、28．30、31．10（cm），通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz．则：小车的加速度大小为______m/s2，（结果保留一位小数）

12．（12分）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图甲所示读数是________mm。用游标卡尺测量一小球的直径，如图乙所示的读数是____mm。

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）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
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）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、C
【解析】ab段导线受力，根据左手定则判断方向向上；bcd段导线的有效长度即是bd的长度，因为∠abc＝∠cde＝120°，所以bd长也为L，受到安培力，根据左手定则判断方向向上；dc段导线受安培力，根据左手定则判断方向向上，所以整段导线受力，ABD错误C正确
2、C
【解析】路端电压等于电灯L的电压，即U=8V，所以根据公式，解得电路中的总电流为I=10A，故通过电动机的电流为,电动机两端电压为8V，所以电动机的电功率为,故电源的输出功率为
3、B
【解析】A．根据安培定则可知，导轨上的电流在导轨平面产生的磁场方向向上，A错误；
B．炮弹在安培力的作用下运动，回路中电流一定，磁感应强度一定，根据牛顿第二定律

可知加速度恒定，所以炮弹做匀加速直线运动，B正确；
C．若只将电流增大2倍，磁感应强度也增大2倍，根据动能定理

可知动能变为原来的4倍，C错误；
D．若只将导轨长度增大2倍，根据动能定理可知炮弹射出的动能会变为原来的2倍，D错误。
故选B。
4、C
【解析】根据电荷守恒定律，与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的，A是一个孤立的系统，跟外界没有电荷交换，电荷数保持不变．故ABD错误、C正确．故选C.
点睛：该题考查对电荷守恒定律的理解，解答本题关键是要知道感应起电的实质是电荷的转移，电荷是守恒的
5、C
【解析】三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，C正确
6、C
【解析】两完全相同的导体相互接触时，若带同种电荷则将两球带电量平分，若带异种电荷则将电量先中和再平分，据此可正确解答本题；
【详解】根据题意，完全相同的球，接触一下再分开，电量平分，即为：，故选项C正确，选项ABD错误
【点睛】本题关键是根据电荷守恒定律得到，两个相同的金属球接触后，电荷总量均分或先中和后均分

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、ABD
【解析】电路的动态分析。
【详解】A．当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中，滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，由：

可得，干路中电流增大，A正确；
BC．R1上消耗电功率：

由于干路中电流增大，可得，R1上消耗电功率不断增大，B正确，C错误；
D．R2上消耗电功率为：

其中，R2上的电压：

干路中电流增大，所以电压减小，可得R2上消耗电功率不断减小，D正确。
故选ABD。
8、AC
【解析】A．因灯泡正常发光，则电路的电流为

故A正确；
BC．电动机的热功率

则电动机的输出功率

故B错误，C正确；
D．整个电路消耗的功率

故D错误。
故选AC。
9、BD
【解析】AB．由动量观点看，系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点，且两球末动量大小和末动能一定相等。从能量观点看，两球接触后的电荷量都变为1.5q，在相同距离上的库仑斥力增大，返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功，系统机械能必然增大，即末动能增大。故A错误，B正确。
CD．由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，相同时间内的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点。故C错误，D正确。
故选BD。
10、AD
【解析】由a图线的斜率大小读出电源的内阻，b图线的斜率大小得到电阻的阻值．两图线的交点表示该电阻接在该电源上时的工作状态，由交点坐标读出电阻的电压和电流，由此可以判断电源的输出功率，并求出电源的最大输出功率.
【详解】电阻的阻值等于b图线的斜率大小，为R=U/I=15Ω，故A正确；电池组的内阻等于a图线的斜率大小，为，故B错误；两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=15V，电流为I=1A，则电池组的输出功率P=UI=15W，故C错误；由图可知E=20V，当外电阻的阻值等于内阻时，其电源的输出功率最大为．故D正确．故选AD
【点睛】本题考查学生对图象的认识，要由U=E-Ir去理解图象的性质，明确图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，图象的斜率表示电源的内电阻

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.AB ②.C ③.1.5
【解析】（1）A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确；
B、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确；
C、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误
故选AB；
（2）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以a﹣F图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的a﹣F图象在F轴上有截距，故C正确
故选C；
（3）根据△x=aT2，运用逐差法得，，则小车的加速度大小为1.48m/s2
12、 ①.1.842 ②.42.40
【解析】[1]螺旋测微器的读数为

故读数为1.842mm。
[2]游标卡尺的读数为：

故读数为42.40mm。

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、 (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
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、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