福建省三明市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題

三明市2023—2024學(xué)年第一學(xué)期普通高中期末質(zhì)量檢測高二物理試題（考試時長：90分鐘，滿分：100分）注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必在試題卷、答題卡規(guī)定的地方填寫自己的準(zhǔn)考證、姓名?？忌J(rèn)真核對答題卡上粘貼的條形碼的“準(zhǔn)考證、姓名”與考生本人準(zhǔn)考證、姓名是否一致。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，當(dāng)輸入電壓增加10V時，則輸出電壓（）A.增加2V B.增加10V C.增加50V D.增加500V【答案】C【解析】【詳解】由理想變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比即得即副線圈兩端電壓與原線圈兩端電壓成正比，所以當(dāng)輸入電壓增加10V時，輸出電壓增大50V。故選C。2.如圖，C是帶電量為Q的物體，將帶電量為q的小球通過絲線掛在P處，穩(wěn)定后絲線偏離豎直方向的角度為，小球與物體的間距為d、庫侖力為F。若（）A.保持Q、q不變，減小d，變大，則F與d有關(guān)B.保持Q、q不變，增大d，變小，則F與d成反比C.保持Q、d不變，減小q，變小，則F與q成正比D.保持q、d不變，增大Q，變大，則F與Q成正比【答案】A【解析】【詳解】AB．保持Q、q不變，減小d，變大，則F與d有關(guān)；增大d，變小，則F與d有關(guān)，但不能確定F與d成反比，故A正確，B錯誤；C．保持Q、d不變，減小q，變小，則F與q有關(guān)，但不能確定F與q成正比，故C錯誤；D．保持q、d不變，增大Q，變大，則F與Q有關(guān)，但不能確定F與Q成正比，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，光滑絕緣豎直桿位于等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上。一穿在桿上的帶正電小球，沿下滑，則桿對帶電小球作用力分析正確的是（）A.先變小后變大，方向水平向左 B.先變小后變大，方向水平向右C.先變大后變小，方向水平向左 D.先變大后變小，方向水平向右【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)等量異種電荷周圍的電場線分布知，從，電場強(qiáng)度的方向不變，水平向右，電場強(qiáng)度的大小先增大后減?。畡t正電小球所受電場力的大小先變大，后變小，方向水平向右，則桿對帶電小球作用力水平向左，作用力先變大后變小。故選C。4.研究小組用磁傳感器測量三明市區(qū)地磁場。將置于水平桌面，建立如圖甲所示的三維直角坐標(biāo)系，某次測量中，x、y、z三個方向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值如圖乙所示，B表示此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，表示穿過正面的磁通量，則（）A.；繞x軸旋轉(zhuǎn)會發(fā)生變化 B.；繞x軸旋轉(zhuǎn)不變C.；繞z軸旋轉(zhuǎn)會發(fā)生變化 D.；繞z軸旋轉(zhuǎn)不變【答案】A【解析】【詳解】地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為假正面面積為S，繞x軸旋轉(zhuǎn)時穿過正面磁感線條數(shù)發(fā)生變化，磁通量會變化。當(dāng)繞z軸旋轉(zhuǎn)時穿過正面磁感線條數(shù)不變，磁通量不變化。故選A。5.如圖所示，兩平行直導(dǎo)線cd和ef豎直放置，通以方向相反、大小相等的電流，a、b兩點(diǎn)位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)。則（）A.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a點(diǎn)的磁場方向垂直紙面向里C.cd導(dǎo)線受到的安培力方向向右D.同時改變導(dǎo)線的電流方向，cd導(dǎo)線受到的安培力方向不變【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)安培定則可知，兩導(dǎo)線在b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均垂直紙面向里，則b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故A錯誤；B．根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線cd在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，ef在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，但a點(diǎn)距離導(dǎo)線cd近，因此合磁場垂直紙面向外，故B錯誤；CD．兩導(dǎo)線通以方向相反大小相等的電流，兩導(dǎo)線之間存在相互排斥的安培力作用，cd導(dǎo)線受到的安培力方向向左，若同時改變導(dǎo)線的電流方向，兩導(dǎo)線電流方向仍相反，兩導(dǎo)線之間仍存在相互排斥的安培力作用，故cd導(dǎo)線受到的安培力方向向左不變，故C錯誤，D正確。故選D。6.如圖所示，三個完全相同的小燈泡并聯(lián)，電源內(nèi)阻不可忽略。閉合開關(guān)，燈泡發(fā)光；陸續(xù)閉合、，其他燈泡也相繼發(fā)光。關(guān)于燈泡的亮度變化分析，下列說法正確的是（）A.電源電動勢不變，兩端電壓不變，亮度不變B.電路總電阻變小，兩端電壓變小，亮度變暗C.電路總電阻變大，兩端電壓變大，亮度變亮D.干路電流不變，其他燈分流導(dǎo)致流過電流變小，亮度變暗【答案】B【解析】【詳解】陸續(xù)閉合、，可知電路外電阻變小，電路總電阻變小，電源電動勢不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流變大，路端電壓變小，則兩端電壓變小，通過L1電流變小，亮度變暗。故選B。7.某電場的等勢線如圖所示，a、b、c、d、e為電場中的5個點(diǎn)，下列分析正確的是（）A.電場的方向由b指向eB.d點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小最大C.正電荷在a的電勢能大于e點(diǎn)的電勢能D.電子從a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)，電場力做功【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)電場方向與等勢面垂直且沿電場方向電勢降低，可知b點(diǎn)處的電場方向垂直be向左，故A錯誤；B．等差等勢面越密集的地方場強(qiáng)越大，則b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小最大，故B錯誤；C．根據(jù)由于a的電勢小于e點(diǎn)的電勢，則正電荷在a的電勢能小于e點(diǎn)的電勢能，故C錯誤；D．電子從a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)，電場力做功為故D正確。故選D。8.如圖，光滑絕緣的水平面上存在一電場，其某條電場線與x軸重合，x軸上各點(diǎn)的電勢與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示。曲線上A點(diǎn)（0.15，3）的切線與x軸的交點(diǎn)為（0.3，0）。將一電荷量為的滑塊P（可視為點(diǎn)電荷），從處由靜止釋放，則滑塊（）A.將沿x軸負(fù)方向運(yùn)動B.運(yùn)動的加速度一直增大C.在處的電勢能為D.在處的電場強(qiáng)度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)沿電場方向電勢降低可知，電場方向沿x軸正方向，由于滑塊帶正電，滑塊受到的電場力沿x軸正方向，則滑塊靜止釋放后將沿x軸正方向運(yùn)動，故A錯誤；B．根據(jù)圖像的切線斜率絕對值表示場強(qiáng)大小，可知滑塊沿x軸正方向運(yùn)動過程，受到的電場力逐漸減小，加速度逐漸減小，故B錯誤；C．滑塊在處的電勢能為故C錯誤；D．在處的電場強(qiáng)度大小為故D正確。故選D。二、雙項(xiàng)選擇選題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題只有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.一正余弦交流電的電動勢e隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，則該交變電流的（）A.頻率是B.電動勢有效值為C.一個周期內(nèi)電流方向變化2次D.電動勢瞬時值表達(dá)式【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖像可知該交變電流的頻率為故A錯誤；B．電動勢有效值為故B正確；C．一個周期內(nèi)經(jīng)過兩次中性面，電流方向變化2次，故C正確；D．電動勢瞬時值表達(dá)式為故D錯誤。故選BC。10.如圖甲所示，用充電寶為一充電，其等效電路如圖乙所示，在某段時間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I恒定不變，電池的內(nèi)阻為r，設(shè)電池獲得的電能除發(fā)熱外全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，則（）A.充電寶輸出的電功率為B.電池的熱功率為C.電池產(chǎn)生的焦耳熱為D.電池增加的化學(xué)能為【答案】BD【解析】【詳解】A．充電寶輸出的電功率為故A錯誤；B．電池的熱功率為故B正確；C．電池不能看成純電阻，則電池產(chǎn)生的焦耳熱為故C錯誤；D．根據(jù)能量守恒定律可知，充電寶輸出的電功等于電池增加的化學(xué)能與電池內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱之和，即電池增加的化學(xué)能為故D正確。故選BD。11.如圖（a），U型導(dǎo)線框與螺線管相連，螺線管內(nèi)的磁場平行于軸線，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化如圖（b）所示，設(shè)圖中箭頭所示方向?yàn)锽的正方向，則（）A.內(nèi)，感應(yīng)電流的方向?yàn)锽.內(nèi)，d點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)電勢C.內(nèi)，感應(yīng)電流的大小逐漸增大D.內(nèi)，感應(yīng)電流的大小逐漸減小【答案】AD【解析】【詳解】AC．由圖像可知，內(nèi)，通過螺線管的磁通量向上增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)?；根?jù)可知內(nèi)，感應(yīng)電動勢保持不變，則感應(yīng)電流的大小保持不變，故A正確，C錯誤；B．由圖像可知，內(nèi)，通過螺線管的磁通量先向上減少，后向下增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)?，則d點(diǎn)電勢低于a點(diǎn)電勢，故B錯誤；D．根據(jù)可知內(nèi)，感應(yīng)電動勢大小逐漸減小，則感應(yīng)電流的大小逐漸減小，故D正確。故選AD。12.如圖甲，一光滑金屬導(dǎo)軌固定于水平面內(nèi)，Oa與Ob夾角為，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場。一長直導(dǎo)體棒在外力作用下垂直于Oa向左運(yùn)動，在從PQ運(yùn)動到MN的過程中，其速度的倒數(shù)與棒距PQ距離x的關(guān)系如圖乙所示。已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，，，除電阻R外其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，，。則（）A.流過導(dǎo)體棒的電流恒為 B.導(dǎo)體棒運(yùn)動的時間為C.通過回路的電荷量為 D.外力做功為【答案】BD【解析】【詳解】由圖乙可知，導(dǎo)體棒運(yùn)行的速度與位移的關(guān)系為A．由于Oa與Ob夾角為，當(dāng)位移為x時，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢代入數(shù)據(jù)可得回路中的電流故A錯誤；B．在圖像中，圖線與橫軸圍成的面積等于所用時間，可知故B正確；C．通過回路的電荷量故C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，外力做的功一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動能，一部分轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即故D正確。故選BD。三、非選擇題：共52分，其中13、14、15題為填空題，16、17題為實(shí)驗(yàn)題，1820題為計(jì)算題?？忌鶕?jù)要求作答。13.如圖所示，P、Q為兩平行金屬板，兩板間的距離，電勢差為，板間電場為勻強(qiáng)電場，其中Q板接地。則場強(qiáng)大小為________，P板的電勢為________V；A點(diǎn)距P板3cm，A點(diǎn)的電勢為________V。【答案】①.300②.30③.21【解析】【詳解】[1]根據(jù)勻強(qiáng)電場電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系可知[2]Q板接地，電勢為0，由于可知V[3]A點(diǎn)距P板3cm，則A點(diǎn)距Q板=7cm，根據(jù)解得V14.如圖所示為某一電源的圖像，由圖可知電源電動勢為________V；電源內(nèi)阻為________Ω；電源短路時電流為________A。【答案】①.2②.0.2③.10【解析】【詳解】[1]根據(jù)閉合電路的歐姆定律整理得圖像的縱截距表示電源電動勢，電源電動勢為[2]圖像斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻為[3]電源短路時電流為15.質(zhì)譜儀是一種分離和檢測同位素的儀器。如圖，氕、氘、氚離子經(jīng)加速進(jìn)入速度選擇器，沿直線運(yùn)動的離子穿過狹縫P進(jìn)入垂直于紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，打在底片D上形成a、b、c三條痕跡。速度選擇器內(nèi)的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場分別為和，不計(jì)離子重力與離子間的相互作用，則的方向?yàn)榇怪奔埫嫦騙_______（選填“里”“外”）；離子通過速度選擇器的速度________；c處痕跡對應(yīng)________離子?！敬鸢浮竣?外②.③.氕【解析】【詳解】[1]由圖可知帶正電粒子在磁場中向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?；[2]離子通過速度選擇器時，根據(jù)受力平衡可得解得速度大小為[3]粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得可得c處痕跡對應(yīng)的軌道半徑最小，粒子比荷最大，則c處痕跡對應(yīng)氕離子。16.某同學(xué)通過測量金屬絲的電阻率來確定其材質(zhì)，具體操作如下：（1）用多用電表測金屬絲的電阻，示數(shù)如圖甲所示，則_______。（2）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則_______。（3）已知該金屬絲總長度l為，則材質(zhì)是__________。A.銀（）B.鋁鎳鐵合金（）【答案】①.110②.0.600③.B【解析】【詳解】（1）[1]由圖甲可知（2）[2]由圖乙可得，金屬絲的直徑為（3）[3]由電阻定律有解得故選B。17.在科學(xué)探究電容器的實(shí)驗(yàn)中：（1）電容器上標(biāo)有“，”，下列說法正確的是_______。A.電容器電壓為5V時，電容是B.電容器電壓為5V時，電容是（2）利用如圖所示電路觀察電容器充、放電現(xiàn)象。其中E為電池、R為電阻箱、C為電容器、G為電流計(jì)、S為單刀雙擲開關(guān)。①將開關(guān)S接1，觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況為_________；A.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變B.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后迅速回到零C.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變D.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到零②將開關(guān)S接2，觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況與接1的區(qū)別是________；③將G表換成電流傳感器，充電過程完畢后再放電，其放電電流隨時間變化圖像如圖所示，已知電池的電動勢為8V，則這一過程中電容器釋放的電荷量約為_______C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.A②.D③.指針偏轉(zhuǎn)方向相反④.####【解析】【詳解】（1）[1]電荷量不同時，電容器兩端電壓不同，但無論電壓多少電容器的電容不變，是200μF。故選A。（2）①[2]使開關(guān)S接1，電源給電容器充電，電流順時針方向，電路瞬間有了充電電流，隨著電容器所帶電荷量逐漸增大，電容器兩極板間的電壓逐漸增大，充電電流逐漸減小，所以此過程中觀察到電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0。故選D。②[3]將開關(guān)S接2，電容器放電，放電電流方向逆時針方向與充電電流方向相反，隨著電容器所帶電荷量逐漸減小，放電電流逐漸減小，此過程中觀察到電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0。因此將開關(guān)S接2，觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況與接1的區(qū)別是指針偏轉(zhuǎn)方向相反。③[4]由It圖像可知圖像與橫軸圍成的面積表示電容器所帶的電荷量，圖中圖像與橫軸圍成的部分大約由43個小方格，則有電容器所帶的電荷量為18.如圖所示，寬為的區(qū)域中存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度。一帶電粒子以速度v從A點(diǎn)垂直于磁場邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，已知粒子的質(zhì)量，電荷量，，粒子重力忽略不計(jì)。（1）求帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑r；（2）畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡并標(biāo)出圓心角；（3）求帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。【答案】（1）；（2）見解析；（3）【解析】【詳解】（1）帶電粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得代入數(shù)據(jù)解得軌道半徑為（2）帶電粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示（3）由圖可知偏轉(zhuǎn)角滿足可得帶電粒子的運(yùn)動周期為帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間為代入數(shù)據(jù)解得19.如圖，兩條相距為的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定于絕緣水平面，左端ab接阻值為R的電阻。MN、PQ間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿，在水平向右的恒定拉力F作用下以速度進(jìn)入磁場向右運(yùn)動，離開磁場前運(yùn)動已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。已知，MN與PQ間距離為，金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。（1）通過電阻R的感應(yīng)電流方向；（2）求金屬桿穩(wěn)定狀態(tài)時的速度；（3）求穿過磁場區(qū)域過程中，金屬桿產(chǎn)生的焦耳熱。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）金屬桿進(jìn)入磁場向右運(yùn)動，根據(jù)右手定則可知，通過電阻R的感應(yīng)電流方向?yàn)椤＃?）設(shè)