2023年福建省閩侯第二中學(xué)等五校教學(xué)聯(lián)合體物理高二第一學(xué)期期末考試試題含解析

2023年福建省閩侯第二中學(xué)等五校教學(xué)聯(lián)合體物理高二第一學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)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(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，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(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.電勢(shì)等于零的物體一定不帶電B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零點(diǎn)，電勢(shì)一定為零C.同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn)，電勢(shì)一定相等D.負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能一定增加2、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，運(yùn)動(dòng)速度v方向如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A.若粒子帶負(fù)電，所受洛倫茲力的方向向下B.若粒子帶正電，所受洛倫茲力的方向向下C.若粒子帶負(fù)電，運(yùn)動(dòng)速率v一定減小D.若粒子帶正電，運(yùn)動(dòng)速率v一定增大3、如圖所示，一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖象。此交流電流的有效值是（）A.3.5A B.3.5AC.5A D.5A4、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎?，在磁?chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化，先按圖所示的Oa圖線變化，后來(lái)又按bc和cd變化，令、、分別表示這三段變化過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，I1、I2、I3分別表示對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流，則下列正確的是（）A.E1＜E2，I1沿逆時(shí)針?lè)较?，I2沿順時(shí)針?lè)较駼.E1＜E2，I1沿順時(shí)針?lè)较颍琁2沿逆時(shí)針?lè)较駽E2＜E3，I2沿逆時(shí)針?lè)较?，I3沿順時(shí)針?lè)较駾.E2＝E3，I2沿逆時(shí)針?lè)较?，I3沿順時(shí)針?lè)较?、如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，質(zhì)量為m，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿分別懸掛在（甲）重力場(chǎng)、（乙）懸點(diǎn)O處有正點(diǎn)電荷的靜電場(chǎng)、（丙）垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且偏角均為θ（θ＜10°）．當(dāng)小球均能由靜止開(kāi)始擺動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.三種情形下，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間相同B.三種情形下，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)輕桿的拉力相同C.三種情形下，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)的向心力不同D.三種情形下，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不同6、如圖所示為研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置圖,在螺線管兩側(cè)分別放置兩個(gè)條形磁鐵,螺線管導(dǎo)線接靈敏電流表構(gòu)成閉合回路．下列說(shuō)法正確的是A.右邊磁鐵S極向右轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程，有感應(yīng)電流從a至b通過(guò)電流表B.右邊磁鐵S極向右轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程，有感應(yīng)電流從b至a通過(guò)電流表C.左邊磁鐵N極向左轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程，有感應(yīng)電流從b至a通過(guò)電流表D.右邊磁鐵S極向右轉(zhuǎn)動(dòng)、同時(shí)從左邊磁鐵N極向左轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程，有感應(yīng)電流從b至a通過(guò)電流表二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如下圖所示，質(zhì)量為m的通電細(xì)桿放在傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)有電流通過(guò)細(xì)桿，細(xì)桿恰好靜止于導(dǎo)軌上．細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零的是A. B.C. D.8、鋪設(shè)海底金屬油氣管道時(shí)，焊接管道需要先用感應(yīng)加熱的方法對(duì)焊口兩側(cè)進(jìn)行預(yù)熱．如圖所示，將被加熱管道置于感應(yīng)線圈中，當(dāng)感應(yīng)線圈中通以電流時(shí)管道發(fā)熱，下列說(shuō)法中正確的是A.采用增大交變電流的頻率，可使焊接效果越好B.采用增大感應(yīng)線圈電阻值，可使焊接效果越好C.采用金屬電阻率越小的管道材料，焊接效果越好D.感應(yīng)線圈中通以正弦交流電，在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電9、如果不計(jì)重力的電子，只受電場(chǎng)力作用，那么電子在電場(chǎng)中可能做（）A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)10、如圖所示,空間存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),其方向與水平方向夾角為30°,A、B連線與電場(chǎng)線垂直,一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球以初速度v0從A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球最終落在C點(diǎn),速度大小仍為v0，且AB=BC，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿電場(chǎng)線斜向上B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C.此過(guò)程小球增加的電勢(shì)能等于D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下落的高度為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）濰坊高鐵北站于2018年12月26日正式投入使用，啟用前安裝電磁設(shè)備時(shí)，為減少地磁場(chǎng)的影響，技術(shù)人員用霍爾元件做成的設(shè)備測(cè)地磁場(chǎng)B的大小和方向，該設(shè)備的示意圖如圖所示，設(shè)備的MN端邊沿東西方向、NQ沿南北方向置于水平地面上，通入沿NQ自南向北方向的恒定電流I后，電壓表有讀數(shù)；以MN為軸，緩慢向上抬高PQ端，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，當(dāng)它與地面成85°角時(shí)，電壓表讀數(shù)最大為U．若該霍爾元件的載流子M為自由電子，電量為e，單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)為n，MN和PQ兩端的截面積均為s，MN＝PQ＝d．則該處的地磁場(chǎng)B＝_____；方向_____；該元件電勢(shì)高的一側(cè)是_____（填“MP”或“NQ”）。12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，有以下器材：小燈泡L(3V，0.6A)滑動(dòng)變阻器R(0～10Ω)電壓表V1(0～3V)電壓表V2(0～15V)電流表A1(0～0.6A)電流表A2(0～3A)鉛蓄電池、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電流表______________，電壓表____________.（2）在圖虛線框內(nèi)按要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖。（）（3）現(xiàn)已描繪出該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，若將該元件與5Ω的定值電阻串聯(lián)，再接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)的電源上，則該元件的消耗的功率為_(kāi)________W。（保留2位有效數(shù)字）四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】電勢(shì)等于0的點(diǎn)是人為選擇的，電勢(shì)等于零的物體可能帶電．故A錯(cuò)誤；電勢(shì)等于0的點(diǎn)是人為選擇的，而電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身決定的，電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)可能為零，也可能不為0；如等量同種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處，場(chǎng)強(qiáng)等于0，而電勢(shì)不等于0．故B錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，所以同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn)，電勢(shì)一定不相等．故C錯(cuò)誤；負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力的方向與運(yùn)動(dòng)的方向相反，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增大．故D正確．故選D.點(diǎn)睛：加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握住電場(chǎng)線和等勢(shì)面的特點(diǎn)，知道電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)分別描述電場(chǎng)的兩個(gè)不同方面的性質(zhì)，二者沒(méi)有直接的關(guān)系，沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低2、B【解析】由左手定則可知，若粒子帶負(fù)電，所受洛倫茲力的方向向上；若粒子帶正電，所受洛倫茲力的方向向下，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；因洛倫茲力不做功，故無(wú)論是正電還是負(fù)電，粒子的速率都是不變的，故選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選B.考點(diǎn)：左手定則【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)左手定則的考查；要知道判斷帶電粒子在磁場(chǎng)中的受力方向用左手定則，注意四指指正電荷的運(yùn)動(dòng)方向或者負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向的反方向，這是易錯(cuò)點(diǎn)；洛倫茲力對(duì)帶電粒子是不做功的.3、C【解析】交流電流的有效值的定義有解得，選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4、A【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：在圖像中，斜率，由圖像可知，Oa段中磁感強(qiáng)度B的變化率較小，bc和cd段中磁感強(qiáng)度B的變化率為相同，所以有：；由圖可知，Oa段磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，B增大，則磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外，再根據(jù)安培定制可判斷，I1沿逆時(shí)針?lè)较?；同理，可判斷I2沿順時(shí)針?lè)较?，I3沿順時(shí)針?lè)较?，綜上可知A正確；故選A。5、A【解析】分別對(duì)三種情況受力分析，根據(jù)受力情況確定各力做功情況，根據(jù)動(dòng)能定理即可明確到達(dá)A點(diǎn)的速度關(guān)系，再根據(jù)向心力公式明確向心力及繩子上的拉力，根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況即可確定時(shí)間關(guān)系【詳解】三種情況下均只有重力做功，因此由動(dòng)能定理可知，它們到達(dá)最底點(diǎn)時(shí)的速度相同，因此達(dá)到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同；根據(jù)向心力公式可知，它們?cè)贏點(diǎn)需要的向心力相同；但由于乙受到庫(kù)侖力，而丙受到洛倫茲力，因此三種情況下繩子上的拉力不相同；由于運(yùn)動(dòng)任意對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的速度均相同，因此達(dá)到A點(diǎn)的時(shí)間一定相同故只有A正確，BCD錯(cuò)誤故選A【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及受力情況，要注意明確洛倫茲力永不做功，同時(shí)注意電場(chǎng)力做功的性質(zhì)6、A【解析】根據(jù)題圖和“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”可知，考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及楞次定律．根據(jù)楞次定律結(jié)合產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，即可判斷【詳解】AB、在題圖所示的情景中，原螺旋管內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿螺線管向右，當(dāng)右邊的磁鐵S極向右轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，螺線管的磁通量變小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)磁場(chǎng)的方向向右，由安培定則可得，有感應(yīng)電流從a至b通過(guò)電流表，故A正確B錯(cuò)誤；C、當(dāng)左邊的磁鐵N極向左轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程，螺線管的磁通量變小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)磁場(chǎng)的方向向右，由安培定則可得，有感應(yīng)電流從a至b通過(guò)電流表，故C錯(cuò)誤；D、右邊磁鐵S極向右轉(zhuǎn)動(dòng)、同時(shí)從左邊磁鐵N極向左轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程，螺線管的磁通量變小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)磁場(chǎng)的方向向右，由安培定則可得，有感應(yīng)電流從a至b通過(guò)電流表，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】掌握楞次定律的應(yīng)用，注意磁通量與磁通量變化的區(qū)別二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】通過(guò)受力分析，根據(jù)桿子所處的狀態(tài)為平衡狀態(tài)，合力為0，去判斷是否有摩擦力【詳解】A圖中桿子受重力、支持力，水平向右的安培力，可知，桿子可能受摩擦力，也可能不受．故A錯(cuò)誤．B圖中若桿子受的重力與所受的豎直向上的安培力相等，桿子不受摩擦力．若重力大于安培力，則受重力、支持力，安培力、摩擦力．所以桿子可能受摩擦力，可能不受摩擦力．故B錯(cuò)誤．C圖中桿子受重力、豎直向下的安培力、支持力，若要處于平衡，一定受摩擦力．故C正確．D圖中桿子受重力水平向左的安培力、支持力，若要處于平衡，一定受摩擦力．故D正確．故選CD【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會(huì)正確地進(jìn)行受力分析，能夠根據(jù)受力平衡判斷摩擦力的存在8、ACD【解析】高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析電流變化的頻率與焊縫處的溫度升高的關(guān)系．焊縫處橫截面積小，電阻大，電流相同，焊縫處熱功率大，溫度升的很高【詳解】高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流越大，焊縫處的溫度升高的越快．故A正確．當(dāng)增大感應(yīng)線圈電阻，相當(dāng)于減小了交流電的電流，電流的峰值變小，在頻率不變的情況下，單位時(shí)間電流的變化量變小，即電流的變化率變小，則磁場(chǎng)的變化率變小，磁通量的變化率變小，加熱效果減弱，故B錯(cuò)誤；采用金屬電阻率越小的管道材料，會(huì)在焊接的管道中產(chǎn)生較大的電流，焊接效果越好，選項(xiàng)C正確；感應(yīng)線圈中通以正弦交流電，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電，選項(xiàng)D正確；故選ACD.9、BCD【解析】A、由于電子在電場(chǎng)中一定會(huì)受到電場(chǎng)力的作用，一定有加速度，所以電子不會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以A不可能；B、當(dāng)電子受到的電場(chǎng)力的方向和電子的速度的方向相同時(shí)，電子就會(huì)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以B可能；C、當(dāng)電子受到的電場(chǎng)力的方向和電子的速度的方向垂直時(shí)，電子將做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，所以C可能；D、當(dāng)電子受到的電場(chǎng)力的方向始終和速度的方向垂直時(shí)，電子就會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，比如電子繞著原子核的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以D可能10、BCD【解析】A.由題意可知，小球在下落過(guò)程中動(dòng)能不變，而重力做正功，則電場(chǎng)力做負(fù)功，而小球帶正電，故電場(chǎng)線應(yīng)斜向下，故A錯(cuò)誤；B.由動(dòng)能定理可知，mgABsin60°=EqBCcos30°，解得：，故B正確；D.將電場(chǎng)力分解為沿水平方向和豎直方向，則有豎直分量中的電場(chǎng)力：F=E′q=mgcos60°=，則物體在豎直方向上的合力：F合=mg+=，則由牛頓第二定律可知，豎直方向上的分加速度：ay=，則下落高度：故D正確；C.此過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，由幾何關(guān)系可知，小球在沿電場(chǎng)線的方向上的位移：，則電勢(shì)能的增加量：，故C正確。故選：BCD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.②.與地面成5°斜向下③.MP【解析】[1]當(dāng)電子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力相等時(shí)，電壓達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)有電流的微觀表達(dá)式為解得[2]由于當(dāng)時(shí)電壓最大為U，此時(shí)磁場(chǎng)方向與霍爾元件垂直，即地磁場(chǎng)方向與地面成5°斜向下；[3]由與載流子為電子，由左手定則可知，電子朝NQ板聚集，即電勢(shì)較高的一側(cè)為MP。12、①.A1②.V1③.④.0.37【解析】（1）[1][2]．小燈泡額定電流為0.6A，則為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電流表A1；小燈泡額定電壓為3V，則電壓表V1；（2）[3]．小燈泡兩端的電壓要從0開(kāi)始調(diào)節(jié)，則滑動(dòng)變阻器選用分壓接法；小燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接法，電路圖如圖所示（3）[4]．若將該元件與5Ω定值電阻串聯(lián)，再接在一個(gè)電