2023年宁夏回族自治区平罗中学高二上物理期末统考试题含解析.doc

2023年宁夏回族自治区平罗中学高二上物理期末统考试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．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、关于电源电动势，下面说法不正确的是 (　　)
A.电源两极间电压总等于电动势
B.电动势越大的电源，将其他能转化为电能的本领越大
C.电路接通后，电源的电压小于它的电动势
D.电动势只由电源性质决定，与外电路无关
2、如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻和是半径都为的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域中磁场的磁感应强度随时间按变化,中磁场的磁感应强度恒为一质量为电阻为长度为L的金属杆AB穿过区域的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止,则

A.通过金属杆的电流大小为
B.整个电路的热功率
C.定值电阻的阻值为
D.通过金属杆的电流方向为从A到B
3、跳水运动员从10m高的跳台跳下（不计空气阻力），在下落过程中运动员的
A.机械能减少 B.机械能增加
C.重力势能减少 D.重力势能增加
4、环形线圈放在均匀磁场中，设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向内，若磁感应强度随时间变化关系如图，那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是（　　）

A.感应电流大小恒定，顺时针方向
B.感应电流大小恒定，逆时针方向
C.感应电流逐渐增大，逆时针方向
D.感应电流逐渐减小，顺时针方向
5、如图为上、下两部分半径不同的圆筒轴截面示意图，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起（无相对运动）做匀速圆周运动．则下列关系中正确的有

A.线速度vA>vB
B.运动周期TA<TB
C.筒壁对它们的弹力FA=FB
D.筒壁对它们的弹力FA<FB
6、在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，导线电阻不计，电流表、电压表均为理想电表。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A.电流表的示数增大
B.电压表的示数增大
C.电源的输出功率一定增大
D.电容器C贮存的电量不变
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、将一条形磁铁从相同位置插入到闭合线圈中的同一位置，第一次缓慢插入，第二次快速插入，两次插入过程中不发生变化的物理量是( )
A.磁通量的变化量 B.磁通量的变化率
C.感应电流的大小 D.流过导体某横截面的电荷量
8、如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是（ ）

A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内
C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
9、如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端与滑动变阻器R连接，当R=10Ω时，交流电压表示数为10V。图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象，线圈电阻不能忽略，下列说法正确的是（　　）

A.0.02s时，R两端的电压瞬时值为零
B.电阻R上的电功率为10W
C.R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt（V）
D.当滑动变阻器触头向下滑动时，电压表示数变小
10、如图所示，水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，导轨间距为L，导轨上面平行放着质量相等的导体棒ab和cd．设导体棒始终处于竖直向上的大小为B的匀强磁场区域内，且导体棒可在导轨上无摩擦地滑行，初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度v0，则（ ）

A.ab棒将向左运动
B.cd棒速度一直大于ab棒的速度
C.ab棒的最大速度为0.5v0
D.当cd棒速度为0.8v0时，回路中的电动势为0.6BLv0
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，点电荷、、固定在一直线上，与的距离是与的距离的2倍，若每个电荷所受库仑力的合力均为零，则电量大小之比：：=____。

12．（12分）（1）某同学用螺旋测微器测量一物体的直径，读出图中的示数为_____mm。

（2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有
电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；
电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；
滑动变阻器R（10Ω，2A）。
为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。

①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U－I图线，由图可得该电源电动势E=____V，内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字）

②一位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是______。
A.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值
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、A
【解析】电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电动势与外电路无关；
【详解】A、电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，当外电路接通时，电源有内电压，根据闭合电路欧姆定律得知，电源两极间电压一定小于电动势，故A错误，C正确；
B、电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，电动势越大，电源将其它能转化为电能的本领越大，故B正确；
D、电动势由电源本身决定，与外电路无关，故D正确
【点睛】本题考查电动势的物理意义，可根据闭合电路欧姆定律理解电动势与电源两极间电压的关系
2、B
【解析】A、对金属杆，根据平衡方程得：mg＝B2I•2a，解得：I，故A错误；
B、整个电路中产生的热功率为：P＝EI．故B正确；
C、由法拉第电磁感应定律，则有：回路中产生的感应电动势为：E•πa2＝kπa2；且闭合电路欧姆定律有：I，又I，解得：Rr．故C错误；
D、区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1＝b+kt（k＞0）变化，可知磁感强度均匀增大，穿过整个回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通过金属杆的电流方向为从B到A．故D错误
3、C
【解析】因为不计空气阻力，运动员下落过程中只有重力做功，则运动员的机械能守恒，故AB错误；据EP=mgh，运动员下落时，高度下降，故重力势能减少，故C正确，D错误；故选C
点睛：抓住：机械能守恒定律的内容是指物体只有重力或弹力做功，则机械能守恒；机械能守恒时，系统只有动能和势能的转化
4、B
【解析】试题分析：在第2s内，磁场的方向垂直于纸面向外，且均匀减小，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，所以B正确，ACD错误．故选B
考点：楞次定律
【名师点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，并理解法拉第电磁感应定律的内容,变化的磁场产生电场，而均匀变化的磁场产生恒定的电场
5、D
【解析】A、B项：A、B共轴转动，角速度相等，由知，B转动的半径大，则B的线速度大，由公式知，角速度相等，则A、B的周期相等，故AB错误；
C、D项：A、B做圆周运动由弹力提供向心力，由知，B的半径大，由，故C错误，D正确
故选D
6、A
【解析】AB．由图可知，滑动变阻器由a向b缓慢滑动的过程中，R2变小，根据“串反并同”法可知电流表的示数增大，电压表的示数减小，故A正确，B错误；
C．由于不知道外电阻与内阻之间的大小关系，故不能确定电源输出功率的变化情况，故C错误；
D．电容器的电容由电容器的构造决定的，电容器的电容不变；电容器两端的电压即为电压表的示数，电压表示数减小，根据：

可知电容器所带的电荷量减小，故D错误。
故选A。

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】根据产生感应电流的条件分析有无感应电流产生．再根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小．再由q=It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值
【详解】A．当条形磁铁插入线圈的瞬间，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流．条形磁铁第一次缓慢插入线圈时，磁通量增加慢．条形磁铁第二次迅速插入线圈时，磁通量增加快，但磁通量变化量相同，故A正确；
B．根据法拉第电磁感应定律第二次线圈中产生的感应电动势大，则磁通量变化率也大，故B错误；
C．根据法拉第电磁感应定律第二次线圈中产生的感应电动势大，再欧姆定律可知第二次感应电流大，即I2＞I1，故C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小．再由q=It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值，由于磁通量变化量相同，电阻不变，所以通过导体横截面的电荷量不变，故D正确
所以AD正确，BC错误
8、AC
【解析】AD．粒子打在胶片上的位置到狭缝的距离即其做匀速圆周运动的直径,可见D越小，则粒子的荷质比越大，因此利用该装置可以分析同位素，A正确，D错误
B．粒子在题图中的电场中加速，说明粒子带正电．其通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力平衡，则洛伦兹力方向应水平向左，由左手定则知，磁场的方向应垂直纸面向外，选项B错误；
C．由Eq=Bqv可知，v=E/B，选项C正确；
9、BC
【解析】A．0.02s时穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，此时R两端的电压瞬时值不为零，故A错误；
B．电压表的读数为R两端的电压，电阻R上的电功率

故B正确；
C．根据乙图可知，线圈从平行于磁场方向开始转动，故R两端的电压u随时间t变化的关系为余弦函数，R两端电压的最大值
Um=U=10 V
角速度

所以R两端的电压u随时间t变化的规律是
u=10cos100πt（V）
故C正确；
D．当滑动变阻器触头向下滑动时，R增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，电压表示数增大，故D错误。
故选BC
10、CD
【解析】A．当cd棒向右运动时，根据右手定则可知产生abcd方向的电流，再对ab棒分析，根据左手定则可知ab棒受到向右的安培力，故ab棒向右运动，A错误；
B．根据对ab棒和cd棒受力分析可知cd棒做减速运动，ab棒做加速运动，最终两棒共速一直运动下去，B错误；
C．两棒在运动过程中因为水平方向上不受摩擦力，动量守恒，当两棒共速时ab棒具有最大速度，故有：

解得v1=0.5v0，C正确；
D．当cd棒速度为0.8v0时，设ab棒的速度为v2，根据动量守恒定律可知：

解得v2=0.2v0；两棒均向右运动，所以可知回路中的感应电动势：

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、36：4：9
【解析】根据平衡条件可知，和带同种电荷，与电性相反，假设与的距离为，则：
对：

对：

联立解得：
：：=36：4：9
12、 ①.9.202（9.201~9.204） ②.1.5 ③.1.0 ④.AC
【解析】（1）[1]螺旋测微器的转动刻度共50格长0.5mm，故精确度为0.01mm，格数估读到0.1格，则物体的直径为
d=9mm+20.2×0.01mm=9.202mm(9.201-9.204)
（2）①[2]根据闭合电路的欧姆定律可知，

则图像的纵截距表示电源的电动势，可得：
E=1.5V
[3]图像的斜率为内阻：

②[4]AB．电流表的内接法产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用，故A正确，B错误；
CD．可以把电源与电压表看做一等效电源，则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压，由于电压表不是理想电表，所以有电流通过“电源”，因而路端电压要小于电动势，所以电动势测量值小于真实值即偏小；同理，此电路测得的内电阻是“等效电源”的内阻，即电压表与电池内阻的并联电阻，所以测得的内阻也小于真实值，故C正确，D错误。
故选AC。

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