山東省蓬萊一中2023年物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題含解析

山東省蓬萊一中2023年物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一個木箱在水平拉力F的作用下沿光滑水平地面滑動，有四位同學作出它的受力情況如圖所示，其中正確的是（）A.A B.BC.C D.D2、關(guān)于物理學史，下列說法正確的是A.歐姆最初用實驗直接得到電流通過導體產(chǎn)生熱量的表達式B.安培通過實驗研究確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的規(guī)律C.自然界存在兩種電荷，庫侖把絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷D.法拉第提出了電場的概念，并引入電場線形象地描述電場3、如圖所示，在直線l上A、B兩點各固定電荷量均為Q的正電荷，O為AB的中點，C、D兩點關(guān)于A點對稱，C、D兩點的場強大小分別為EC、ED，電勢分別為φC、φD.則下列說法正確的是()A.EC>ED，φC>φDB.EC<ED，φC>φDC.在直線l上與D點電勢相同的點除D點外可能還有2個D.將一負電荷從C點移到D點其電勢能減小4、如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，一帶正電粒子以速度v0從A點沿直徑AC方向射入磁場，從D點離開磁場，半徑OD與OC成60°角，不計粒子重力，則帶電粒子的比荷為()A.BC.D.5、如圖所示,一圓柱形鐵芯上沿軸線方向繞有矩形線圈,鐵芯與磁極的縫隙間形成了輻向均勻磁場，磁場的中心與鐵芯的軸線重合當鐵芯繞軸線以角速度轉(zhuǎn)瀏的過程中,線圈中的電流變化圖象是下圖中的哪一個?(從圖位置開始計時,NS極間縫隙的寬度不計,以邊的電流進入紙面,邊的電流出紙面為正方向)A. B.C. D.6、將一面積為cm2，匝數(shù)的線圈放在勻強磁場中，已知磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度B隨時間t變化規(guī)律如圖所示，線圈總電阻為2Ω，則A.在0~2s內(nèi)與2s~4s內(nèi)線圈內(nèi)的電流方向相反 B.在0~4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應電動勢為VC.第2s末，線圈的感應電動勢為零 D.在0~4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應電流為A二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠N極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導電棒，圖中只畫出此棒的截面圖，電流是流向紙內(nèi)的，逐漸增大導電棒中的電流，磁鐵一直保持靜止。則下列說法正確的是A.磁鐵對桌面的壓力不變 B.磁鐵對桌面的壓力一定增大C.磁鐵受到摩擦力的方向可能改變 D.磁鐵受到的摩擦力一定增大8、如圖所示，在邊界上方存在著垂直紙面向里的勻強磁場，有兩個電荷量、質(zhì)量均相同的正、負粒子(不計重力)，從邊界上的O點以相同速度先后射入磁場中，入射方向與邊界成θ角，則正、負粒子在磁場中：A.運動軌跡的半徑相同B.重新回到邊界所用時間相同C.重新回到邊界時速度大小和方向相同D.重新回到邊界時與O點的距離相等9、如圖所示，b是理想變壓器原線圈的一個抽頭，電壓表和電流表均為理想交流電表，示數(shù)分別為U和I，在原線圈兩端加上交變電流，把單刀雙擲開關(guān)S與b連接，則：（）A.保持其它條件不變，觸頭P向上移動的過程中，I變大B.保持其它條件不變，觸頭P向下移動的過程中，U變小C.保持其它條件不變，S由b扳向a時，U和I均變小D.保持其它條件不變，S由b扳向a時，U變大，I變小10、如圖所示，虛線為某點電荷電場的等勢面，現(xiàn)有兩個比荷(即電荷量與質(zhì)量之比)相同的帶電粒子(不計重力)以相同的速率從同一等勢面的a點進入電場后沿不同的軌跡1和2運動，則可判斷()A.兩個粒子電性相同B.經(jīng)過b、d兩點時，兩粒子的加速度的大小相同C.經(jīng)過b、d兩點時，兩粒子的速率相同D.經(jīng)過c、e兩點時，兩粒子的速率相同三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場．現(xiàn)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關(guān)．此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導線完成下列主要實驗步驟中的填空：(1)①按圖接線②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內(nèi)重新加入適量細沙，使D________；然后讀出________，并用天平稱出此時細沙的質(zhì)量m2④用米尺測量D的底邊長度L(2)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B＝________(3)判定磁感應強度方向的方法是：若________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里12．（12分）如圖所示，點電荷、、固定在一直線上，與的距離是與的距離的2倍，若每個電荷所受庫侖力的合力均為零，則電量大小之比：：=____。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】物塊豎直方向受重力、地面的支持力；水平方向受拉力F，因水平面光滑，故無摩擦力，A對2、D【解析】A．焦耳最初用實驗直接得到電流通過導體產(chǎn)生熱量的表達式，選項A錯誤；B．庫倫通過實驗研究確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的規(guī)律，選項B錯誤；C．自然界存在兩種電荷，富蘭克林把絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫正電荷，故C錯誤；D．法拉第提出了電場的概念，并引入電場線形象地描述電場，選項D正確。故選D。3、B【解析】AB．A在C點產(chǎn)生的場強方向水平向右，B在C點產(chǎn)生的場強方向水平向左，并且小于A在C點的電場強度大小，故C點的電場強度大小為兩電荷在C點產(chǎn)生電場強度之差，同理在D點產(chǎn)生的電場強度為兩點電場強度之和，故，根據(jù)公式可得，C到A點的距離等于D到A點的距離，但是AD間的電場強度大于CA間的電場強度大小，所以AD間的電勢差大于AC間的電勢差，可知D點的電勢小于C點的電勢，即；A錯誤，B正確。C．根據(jù)電場強度的疊加可知在直線l上，與D點電勢相等的點可能有3個，分別處于CO間、OB間和B的右側(cè)；C錯誤。D．因為AD間的電勢差大于AC間的電勢差，可知C點的電勢高于D點，根據(jù)知，負電荷在C點的電勢能小于D點的電勢能，即將一負電荷從C點移到D點其電勢能增大；D錯誤。故選B。4、C【解析】設(shè)粒子做勻速圓周運動的半徑為r，如圖所示，，所以r=R；粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓運動定律得：，解得，故選C.【點睛】帶電粒子在勻強磁場中勻速圓周運動問題，關(guān)鍵是畫出粒子圓周的軌跡，找圓心和半徑，往往用數(shù)學知識求半徑5、D【解析】在一個周期內(nèi)，前半個周期內(nèi)：根據(jù)右手定則可知電流從b邊進入紙面，a邊電流出紙面，為負值．設(shè)ab邊長為，ad邊長為，矩形abcd的面積為S，電阻為R，磁感應強度大小為B，則感應電動勢大小為：，感應電流大小為：，為不變．后半個周期內(nèi)：根據(jù)右手定則可知電流從a邊進入紙面，b邊的電流出紙面，為正值．感應電流大小為：，為不變，故ABC錯誤，D正確，故選D【點睛】將一個周期分成兩個半個周期研究，根據(jù)右手定則判斷感應電流的方向，確定電流的正負．根據(jù)感應電動勢公式推導電動勢表達式，確定電流大小，然后選擇圖象6、D【解析】A．在0-2s內(nèi)與2s-4s內(nèi)磁場方向相反，磁通量變化情況相反，根據(jù)楞次定律可知，在這兩段時間內(nèi)線圈內(nèi)感應電流方向相同，A錯誤。B．由圖知：在0-4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應電動勢故B錯誤。C．在0～4s內(nèi)，磁通量的變化率恒定，線框中產(chǎn)生的感應電動勢不變，始終為E=0.8V，C錯誤。D．在0-4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應電流D正確。故選D二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場方向，如圖，在根據(jù)左手定則判斷安培力方向，如圖，根據(jù)牛頓第三定律，電流對磁體的作用力向左下方，選取磁鐵為研究的對象，磁鐵始終靜止，根據(jù)平衡條件，可知通電后支持力變大，靜摩擦力變大，方向不變，故BD正確。故選BD。8、ACD【解析】A．根據(jù)牛頓第二定律得：解得：由題q、m、v、B大小均相同，則r相同。故A正確。B．粒子的運動周期，由題q、m、B大小均相同，則知T相同。粒子運動軌跡如圖所示：根據(jù)左手定則分析可知，正離子逆時針偏轉(zhuǎn)，負離子順時針偏轉(zhuǎn)，重新回到邊界時正離子的速度偏向角為2π-2θ，軌跡的圓心角也為2π-2θ，運動時間為：同理，負離子運動時間為：顯然時間不等。故B錯誤。C．正負離子在磁場中均做勻速圓周運動，速度沿軌跡的切線方向，根據(jù)圓的對稱性可知，重新回到邊界時速度大小與方向相同。故C正確。D．根據(jù)幾何知識得知重新回到邊界的位置與O點距離S=2rsinθ，r、θ相同，則S相同。故D正確。故選ACD。9、AC【解析】A、保持其它條件不變，滑動變阻器觸頭向上移動的過程中，滑動變阻器的電阻減小，電路的總電阻減小，由于副線圈的電壓是由變壓器和原線圈的電壓決定的，副線圈的電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知副線圈的電流增大，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比可知原線圈的電流增大，故選項A正確；B、保持其它條件不變，滑動變阻器觸頭向下移動的過程中，滑動變阻器的電阻增大，電路的總電阻增大，根據(jù)歐姆定律可知副線圈的電流減小，兩端的電壓減小，根據(jù)串聯(lián)分壓可知兩端的電壓增大，電壓表示數(shù)變大，故選項B錯誤；CD、保持其它條件不變，當單刀雙擲開關(guān)與連接時，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知副線圈的電壓變小，副線圈的電流變小，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比可知原線圈的電流減小，所以電壓表和電流表的示數(shù)都變小，故選項C正確，D錯誤10、BD【解析】A.由圖可知電荷1受到中心電荷的斥力，而電荷2受到中心電荷的引力，故兩粒子的電性一定不同，故A錯誤B.兩粒子經(jīng)過b、d兩點時，受到庫侖力作用，由牛頓第二定律可得，，由題意可知，兩粒子的加速度大小相同，故B正確C.根據(jù)圖中運動軌跡可知，粒子1做減速運動，而粒子2做加速運動，開始它們的速率相同，當兩粒子經(jīng)過b、d（同一等勢面）兩點時，兩粒子的速率不會相同，故C錯誤D.兩個粒子的初速度僅僅是方向不同，速率相等，而粒子1從a到c、粒子2從a到e電場力做功均為零，則經(jīng)過c、e兩點兩粒子的速率相等，故D正確三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.重新處于平衡狀態(tài)②.電流表的示數(shù)I③.④.【解析】(1)[1][2]金屬框平衡時測量才有意義，讀出電流表的示數(shù)I；(2)[3]根據(jù)平衡條件，有：|m2-m1|g=BIL，解得：；(3)[4]若m2＞m1．則安培力的方向向下，根據(jù)左手定則可得，磁場的方向向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里12、36：4：9【解析】根據(jù)平衡條件可知，和帶同種電荷，與電性相反，假設(shè)與的距離為，則：對：對：聯(lián)立解得