2023年梧州市重点中学物理高二上期末经典试题含解析.doc

2023年梧州市重点中学物理高二上期末经典试题
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、有一个电流表G，内阻Rg＝30W，满偏电流Ig＝1mA，要把它改装成为量程为0～3V的电压表，关于改装方法和改装后的电压表内阻，下列说法正确的是　　(　　)
A.并联一个0.05W的电阻，电压表内阻是0.05W
B.并联一个2970W的电阻，电压表内阻是3000W
C.串联一个0.05W的电阻，电压表内阻是0.05W
D.串联一个2970W的电阻，电压表内阻是3000W
2、如图所示，三条长直导线都通以垂直纸面向外的电流，且I1=I2=I3，则距三条导线等距离的A点处磁场方向为（）

A.向上 B.向下
C.向左 D.向右
3、关于公式①P=UI，②P=I2R，③，下列说法正确的是
A.公式①适用于任何电路的电功率
B.公式②适用于任何电路的电功率
C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率
D.公式①只适用于纯电阻电路电功率
4、质量为的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图象如图所示．取，由图象可知

A.时他的加速度
B.他处于超重状态
C.时他受到单杠的作用力的大小是
D.时他处于超重状态
5、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点电势差是(　　)

A.Uab＝0.1 V B.Uab＝－0.1 V
C.Uab＝0.2 V D.Uab＝－0.2 V
6、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则

A.C点的电场强度大小为零
B.A点的电场强度大小为零
C.NC间场强方向沿x轴正方向
D.将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功
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，在电路中接一段钨丝（从旧白炽灯中取出），闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是（ ）

A.该传感器利用了钨丝的化学性质
B.该传感器的原理是把电学量（电阻）转换为热学量（温度）
C.该传感器的原理是把热学量（温度）转换为电学量（电阻）
D.该传感器的原理是利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性
8、如图所示的正方形区域存在垂直纸面向里的磁场，两个质量相等、电荷量相等的异种电荷1、2，以不同速率垂直于磁感线方向从O点垂直ad射入磁场中，O点为ad的中点，两粒子运动的轨迹如图所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不计粒子受到的重力。下列关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t、圆周运动周期T及角速度ω的关系正确的是（　　）

A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180
C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：53
9、许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实是
A.库仑最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
B.丹麦物理学家奥斯特首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转
C.法拉第发现了电磁感应现象，并发明了世界上第一台发电机
D.安培发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系
10、如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为1m，导轨平面与水平面夹角θ＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R=8Ω，导轨电阻不计，整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B=5T，金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持接触良好，金属棒的质量为1kg，电阻为2Ω，重力加速度为g=10m/s2。现将金属棒由静止释放，沿导轨下滑距离为2m时，金属棒速度达到最大值,则这个过程中

A.金属棒的最大加速度是5m/s2
B.金属棒cd的最大速度是m/s
C.通过金属棒横截面的电量q＝1C
D.电阻R上产生的电热为Q＝8J
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）两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一位同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U­I图线．回答下列问题：

(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知（ ）
A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据
B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据
C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据
D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据
(2)根据图(b)，可以求出定值电阻R0＝________Ω，电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω．电源的效率η=________
（3）当滑动变阻器的阻值R=________Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大，P最大值=________W（保留三位小数）
12．（12分）电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的_________成正比。
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）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，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
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、D
【解析】题目中要改装为一个电压表，所以应该串联一个电阻，电压表的内阻应该为，串联的电阻大小应该为；
A．不符合题意，错误；
B．不符合题意，错误；
C．不符合题意，错误；
D．正确
【点睛】本题考查电表的改装，需要牢记改装为电流表需要并联电阻，改装电压表需要串联电阻
2、D
【解析】由安培定则知电流和，在A点的磁感线方向相反，距离又相等，所以合场强为零，在A点的电场线方向水平向右，故A点的磁感线方向向右，D正确
3、A
【解析】公式①是功率的定义式，适用于任何电路的电功率；公式②③是根据欧姆定律推导出来的，只适用于纯电阻电路的电功率
A、A项与上述分析结论相符，故A正确；
B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；
C、C项与上述分析结论不相符，故C错误；
D、D项与上述分析结论不相符，故D错误
4、B
【解析】速度时间图象的斜率表示加速度，根据图象求出t=0.4s和t=1.1s时的加速度，再根据牛顿第二定律求出单杠对该同学的作用力．根据加速度方向分析人的运动状态.
【详解】A、根据速度图象的斜率表示加速度可知，t=0.5 s时，他的加速度为0.3 m/s2，选项A错误；
B、t=0.4 s时他向上加速运动，加速度方向竖直向上，他处于超重状态，B正确；
C、t=1.1 s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600 N，C错误；
D、t=1.5 s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，选项D错误；
故选B.
【点睛】根据速度–时间图象斜率代表加速度的特点，可以计算t=0.5s时的加速度；根据加速度的方向，可以确定他的超、失重状态.
5、B
【解析】由于磁场是均匀增强的，而原磁场的方向垂直纸面向里，所以由楞次定律可知，线圈中产生的磁场方向是垂直纸面向上的，再由右手定则可知，线圈中的电流方向沿逆时针方向，故电流由b向右再回到a点，可见，ab间的电势差是负值，所以AC错误；线圈产生的电动势E=10T/s×(0.2m)2/2=0.2V，又因为ab两点正好在线圈的中点上，所分的线圈的两侧电阻相等，故Uab=－E/2=－0.2V/2=﹣0.1V，选项B正确
6、A
【解析】两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性
【详解】A项：C点电势的拐点，根据公式∅=Ex可知，图象的斜率大小是电场强度大小，而C点的斜率为零，故A正确；
B项：同理，由图知A点的电势为零，但该点的斜率不为零，故B错误；
C项：由沿电场线方向电势越来越低可知， OM间电场强度方向沿x轴正方向，MC间电场强度方向沿x轴负方向，则NC的电场强度方向向x轴负方向，故C错误；
D项：因为MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功，故D错误
故选A
【点睛】电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否

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、CD
【解析】由题目中的实验现象可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，利用该特性可以制成温度传感器，传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。故CD正确，AB错误。
故选CD。
8、BC
【解析】设正方形的边长为，如图所示

由几何知识得
，
，
解得
，
A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

则

故A错误；
C．粒子在磁场中做圆周运动的周期

由于、、都相等，两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，故

故C正确；
B．粒子在磁场中在运动时间

由于两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，则粒子在磁场中的运动时间之比

故B正确。
D．粒子做圆周运动的角速度

由于、、都相等，则

故D错误。
故选BC。
9、BC
【解析】A．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，选项A错误；
B．丹麦物理学家奥斯特首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，选项B正确；
C．法拉第发现了电磁感应现象，并发明了世界上第一台发电机，选项C正确；
D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系，选项D错误；
故选BC.
10、AC
【解析】A．刚释放金属棒时加速度最大，由牛顿第二定律得：
mgsinθ=ma
解得最大加速度：
a=gsinθ=5m/s2
故A符合题意；
B．当金属棒做匀速直线运动时，速度最大，则有：

解得最大速度为：

故B不符合题意；
C．通过金属棒横截面的电量为：

故C符合题意；
D．设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q总，由能量守恒定律得：

电阻R上产生的热量：

联立解得：
代入数据解得：
Q≈6.7J
故D不符合题意。
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.AD ②.2Ω ③.1.5V ④.1.0Ω ⑤.66.7% ⑥.3.0 ⑦.0.188
【解析】(1)[1]从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大，甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图像的，乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图像的，故AD正确。
故选AD。
(2)[2]定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻

[3]由图示甲所示图像可知，电源U-I图像与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势

[4]电源内阻

[5]此时电流为0.5A，路端电压为1.0V，所以电源效率为

(3)[6][7]将定值电阻与电源看成等效电源，当滑动变阻器的阻值与等效电源的内阻相等时，滑动变阻器的功率最大，即滑动变阻器的阻值
R=
最大功率为

12、磁通量的变化率
【解析】根据法拉第电磁感应定律：得知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

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) (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
15、（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