2023-2024學(xué)年黑龍江省哈爾濱重點(diǎn)中學(xué)高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年黑龍江省哈爾濱重點(diǎn)中學(xué)高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.下列說法正確的是(

)A.當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可以忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體才可以看成點(diǎn)電荷

B.電場和電場線一樣，是人為設(shè)想出來的，其實(shí)并不存在

C.從公式E=Fq來看，場強(qiáng)大小E與F成正比，與q成反比

D.2.將一通電直導(dǎo)線置于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線與磁場方向垂直，下列四幅圖中，磁場方向、電流方向和導(dǎo)線所受安培力方向三者關(guān)系正確的是(

)A. B.

C. D.3.兩個(gè)電荷量相等的帶電粒子，在同一勻強(qiáng)磁場中只受磁場力作用而做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說法中正確的是(

)A.若它們的運(yùn)動(dòng)周期相等，則它們的質(zhì)量相等

B.若它們的運(yùn)動(dòng)周期相等，則它們的速度大小相等

C.若它們的軌跡半徑相等，則它們的質(zhì)量相等

D.若它們的軌跡半徑相等，則它們的速度大小相等4.如圖所示，甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源(外電路為純電阻電路)的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系圖線，下列說法中正確的是(

)A.路端電壓都為U0時(shí)，它們的內(nèi)電阻相等

B.電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等

C.電源甲的電動(dòng)勢大于電源乙的電動(dòng)勢

5.如圖所示，金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方A處由靜止開始下落，(

)A.從A到B，穿過金屬環(huán)的磁通量減少

B.從A到B，金屬環(huán)受磁場力方向向下

C.從B到O，穿過金屬環(huán)的磁通量增加

D.從B到O，金屬環(huán)不受磁場力的作用6.如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L)的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)。t=0A. B. C. D.7.如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，同一粒子先后以不同速率從同一點(diǎn)正對圓心O射入磁場，分別從a、b兩點(diǎn)射出，下列說法正確的是(

)A.b點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)半徑較小

B.a點(diǎn)射出的粒子速率較大

C.b點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長

D.a點(diǎn)射出的粒子速度方向反向延長線過O點(diǎn)

二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.在豎直面內(nèi)一絕緣正方形環(huán)上：AB、BC段中點(diǎn)處放有等量正電荷，AD、CD段中點(diǎn)處放有等量負(fù)電荷，a、b、c、d是正方形對角線上四點(diǎn)，它們到中心的距離均相等，則A.b、d兩點(diǎn)電勢相等

B.a、c兩點(diǎn)電勢相等

C.a、c兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，方向相同

D.b、d兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，方向相反

9.關(guān)于下列四幅課本上的插圖的說法正確的是(

)

A.圖甲是速度選擇器示意圖，由圖可知，不計(jì)重力的粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的速度v=EB

B.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可以判斷出A極板是發(fā)電機(jī)的正極

C.圖丙是質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)示意圖，打在底片上的位置越靠近狹縫S3說明粒子的比荷越大10.如圖所示，傾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上間距d=1m的兩平行虛線aa′和bb′之間有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T.現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg，總電阻R=5Ω，邊長也為d=1m的正方形金屬線圈MNA.從開始到線圈完全進(jìn)入磁場的過程，通過線圈某一截面的電荷量為0.5C

B.線圈做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為0.4m/s

C.線圈速度為0.2m/三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。11.物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。

(1)用電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)和電流表(內(nèi)阻約為0.1Ω)測量一個(gè)電阻的阻值(約為5Ω)。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該選擇的測量電路是圖中的______(選填“甲”或“乙”)。

(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約20kΩ電阻的阻值，下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)開_____(填各實(shí)驗(yàn)步驟前的字母)。

A.將選擇開關(guān)置于“×1k”位置

B.12.某同學(xué)用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有：小燈泡(額定電壓2.5V，額定電流0.3A)、電壓表(量程300mV，內(nèi)阻300Ω)、電流表(量程300mA，內(nèi)阻0.27Ω)、定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R1(阻值0?20Ω)、電阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)、電源E(電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì))、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。完成下列填空：

(1)閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的______(填“a”或“b”)端；

(2)在流過電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱R2的阻值置零，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I，描點(diǎn)結(jié)果如圖(b)四、簡答題：本大題共2小題，共24分。13.如圖所示，在傾角為θ=30°的斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R。電源電動(dòng)勢E=2V，內(nèi)阻r=1Ω，一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B14.如圖甲所示，光滑的金屬導(dǎo)軌MN和PQ平行，間距L=1.0m，與水平面之間的夾角α=37°，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R=1.6Ω的電阻，質(zhì)量m=0.5kg，電阻r=0.4Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，現(xiàn)用和導(dǎo)軌平行的恒力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒上滑的位移s=3.8m時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，對應(yīng)過程的v五、計(jì)算題：本大題共1小題，共16分。15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第二、三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，第一、四象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外．一個(gè)質(zhì)量

為m，帶電量為q的帶正電的粒子從第三象限中的Q(?2L,?L)點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場，從P(2L,0)點(diǎn)射出磁場．不計(jì)粒子重力，求：

答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A、根據(jù)點(diǎn)電荷的定義可知，當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可以忽略時(shí)，可以看作點(diǎn)電荷，故A正確；

B、電場是客觀存在的，電場線是人為引入的，故B錯(cuò)誤；

C、公式E=Fq采用的是比值定義法，E由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D、當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離趨近于零時(shí)，帶電體不能被看作點(diǎn)電荷，公式F=kq1q2r2不再適用，故此時(shí)利用公式得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

A、根據(jù)帶電體能被看作點(diǎn)電荷的條件加以判斷即可；

B、利用電場和電場線的定義可知，電場是客觀存在的，電場線是人為引入的；

2.【答案】B

【解析】解：根據(jù)左手定則可知，A選項(xiàng)中的安培力方向豎直向上，B選項(xiàng)中的安培力方向水平向左，C選項(xiàng)的安培力方向豎直向下，D選項(xiàng)的導(dǎo)線不受安培力，故B正確，ACD錯(cuò)誤；

故選：B。

根據(jù)左手定則逐一分析出安培力的方向。

本題主要考查了左手定則的相關(guān)應(yīng)用，能根據(jù)左手定則分析出安培力的方向即可，難度不大。3.【答案】A

【解析】解：A、據(jù)T=2πmBq可知，當(dāng)T、B、q相同時(shí)，它們的質(zhì)量相等，與速度沒有關(guān)系，故A正確，B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)Bqv=mv2r得：r=mvBq，則當(dāng)4.【答案】C

【解析】解：A.甲、乙兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0,U0)，路端電壓與干路電流均相等，說明兩電源的外電阻相等，故A錯(cuò)誤；

D.圖線的斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，圖線甲的斜率的絕對值大于圖線乙的斜率的絕對值，表明電源甲的內(nèi)阻大于電源乙的內(nèi)阻，故D錯(cuò)誤；

C.圖線與U軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值表示電動(dòng)勢的大小，由圖線可知，電源甲的電動(dòng)勢大于電源乙的電動(dòng)勢，故C正確；

B.電源的內(nèi)電壓等于通過電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積，即U內(nèi)=Ir，因?yàn)殡娫醇椎膬?nèi)阻比電源乙的內(nèi)阻大，所以當(dāng)電流都為I0時(shí)，電源甲的內(nèi)電壓較大，故B錯(cuò)誤。

故選：C。

根據(jù)歐姆定律可知外電阻R路端電壓U與電流I的關(guān)系為R=5.【答案】C

【解析】解：A、磁感線在條形磁鐵的內(nèi)外形成閉合曲線，磁鐵外部的磁感線總數(shù)等于內(nèi)部磁感線的總數(shù)，而且磁鐵內(nèi)外磁感線方向相反。而磁鐵外部的磁感線分布在無窮大空間，當(dāng)線圈從A到B過程中，穿過線圈的磁通量增多，故A錯(cuò)誤；

B、從A到B，穿過金屬環(huán)的磁通量增多，由楞次定律，可知，感應(yīng)磁場將會(huì)阻礙線圈磁通量變化，因而環(huán)受到的磁場力方向向上，故B錯(cuò)誤；

C、當(dāng)從B到O過程中，線圈中磁鐵內(nèi)部的磁感線多于外部的磁感線，由于方向相反，外部的磁感線要將內(nèi)部的磁感線抵消一些，隨著外部磁感線越來越少，則抵消得越來越少，則磁通量將增加，故C正確；

D、從B到O，穿過環(huán)的磁通量發(fā)生變化，則環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成的感應(yīng)磁場會(huì)阻礙線圈磁通量變化的，因此環(huán)受到磁場力的作用，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

當(dāng)穿過線圈的磁感線有相反的兩種方向時(shí)，要根據(jù)抵消后的條數(shù)來確定磁通量的大?。鸥芯€是閉合曲線，磁鐵外部與內(nèi)部磁感線條數(shù)相等，而磁鐵內(nèi)外穿過線圈的磁感線方向相反，根據(jù)抵消情況確定磁通量的變化；再結(jié)合楞次定律的阻礙磁通量變化，從而判定環(huán)受的磁場力方向．

本題考查磁通量的概念，掌握楞次定律的應(yīng)用，理解穿過線圈的磁場方向有兩種，磁感線出現(xiàn)抵消，要根據(jù)抵消后剩余的磁感線來比較磁通量的大小．注意理解楞次定律的”來拒去留“的內(nèi)涵。6.【答案】D

【解析】解：線圈以一定初速度進(jìn)入磁場，則感應(yīng)電動(dòng)勢為：E=BLv

閉合電路歐姆定律，則感應(yīng)電流為：I=ER

安培力為：F=BIL=B2L2vR

由牛頓第二定律為：F=ma

則有：7.【答案】D

【解析】解：AB、粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

由圖中幾何關(guān)系可知：a點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)半徑較小，b點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)半徑較大；

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：qvB=mv2R，解得：v=qBRm

由此可知a點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)速度小，b點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)速度大，故AB錯(cuò)誤；

C、粒子運(yùn)動(dòng)的周期T=2πmqB，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=θ2π?T=θmq8.【答案】BC【解析】解：AD、四個(gè)電荷在b、d點(diǎn)產(chǎn)生的電場如圖所示

根據(jù)矢量合成法則，可知b、d兩點(diǎn)合場強(qiáng)大小相等，方向相同，將四個(gè)電荷形成的電場看成兩組等量異種點(diǎn)電荷電場的受加，所以b、d之間的電場方向由b指向d，沿電場線方向電勢降落，所以b、兩點(diǎn)的電勢不等，故AD錯(cuò)誤；

BC、四個(gè)電荷在a、c兩點(diǎn)形成的電場如圖所示

根據(jù)矢量合成法則，可知a、c兩點(diǎn)合場強(qiáng)大小相等，方向相同，將四個(gè)電荷形成的電場看成兩組等量異種點(diǎn)電荷電場的疊加，AC是兩組等量異種電荷連線的中垂線，所以AC為一條等勢線，所以a、c兩點(diǎn)電勢相等，故BC正確。

故選：BC。

根據(jù)等量異種電荷等勢面分布情況以及疊加原理分析電勢關(guān)系；根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E9.【答案】AC【解析】解：A、電場的方向與B的方向垂直，帶電粒子進(jìn)入復(fù)合場，受電場力和安培力，且二力是平衡力，即Eq=qvB，所以v=EB，不管粒子帶正電還是帶負(fù)電都可以勻速直線通過，故A正確；

B、由左手定則知正離子向下偏轉(zhuǎn)，所以下極板帶正電，A板是電源的負(fù)極，B板是電源的正極，故B錯(cuò)誤；

C、粒子經(jīng)過加速電場加速后有：Uq=12mv2。在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qvB=mv2r。聯(lián)立得到：r=1B2Uqm，打在底片上的位置越靠近狹縫S3，可知r越小，比荷qm10.【答案】AB【解析】解：A、根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得：q=I?t=E?Rt=ΔΦR=d22R，代入數(shù)據(jù)可得：q=0.5

C，故A正確；

B、線圈做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿斜面有：mgsinθ=μmgcosθ+BI11.【答案】甲

AD【解析】解：(1)由于RxRA=50.1=50<RVRx=30005=600

為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表采用外接法，即選用甲圖；

(2)歐姆表測電阻時(shí)，歐姆表的指針位于表盤中央附近，測量的誤差小；

一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣，用它測量約20kΩ電阻的阻值，先將選擇開關(guān)置于“×1k”位置；12.【答案】a

0.8

2700

增大

【解析】解：(1)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為了保證電路安全，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片應(yīng)位于分壓電壓為零的那端，即a端；

(2)在流過電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱R2的阻值置零，根據(jù)圖(b)可知，當(dāng)電流I=10mA時(shí)，燈泡兩端的電壓U=8mV

根據(jù)歐姆定律，燈泡電阻RL=UI=8×10?310×10?3Ω=0.8Ω

(3)將小量程電壓表改裝成大量程電壓表需要串聯(lián)一個(gè)電阻

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的分配與電阻的關(guān)系U0RV=URV13.【答案】解：(1)作出金屬棒的受力圖：

根據(jù)平衡條件，在平行斜面方向，有：F=mgsin30°=0.02×10×0.5N=0.1N；

(2)【解析】(1)金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，合理為零，對金屬棒受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解安培力大小；

(2)根據(jù)安培力公式F=14.【答案】解：(1)由右手定則可判斷感應(yīng)電流由a流向b，b相當(dāng)于電源的正極，故b端電勢高；

當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由平衡條件得

F=mgsin37°+F安

其中

F安=BIL=B2L2vR+r

由乙圖可知

v=1.0m/s

聯(lián)立解得

F=5【解析】(1)