2024年福建省厦门科技中学物理高二上期末统考试题含解析

2024年福建省厦门科技中学物理高二上期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示，在水平向右的匀强磁场中，有一通电直导线，电流方向垂直纸面向里，则直导线所受的安培力方向是A.竖直向下B.竖直向上C.水平向左D.水平向右2、一根长为0.2m，电流为4A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的安培力大小不可能是（）A.0.4N B.0.5NC.0.3N D.03、不可回收的航天器最终将成为漂浮在太空中的垃圾．如图所示，是绕地球运行的太空垃圾，对于离地面越高的太空垃圾，下列说法正确的是()A.运行速率越大B运行速率越小C.运行周期越小D.可能追上同一轨道上的航天器4、电子在电场中A点具有80eV电势能，它由A点运动到B点过程中，克服电场力做功30eV，则（）A.电子在B点的电势能是30eVB.电子的电势能减少30eVC.电子在B点的电势能是110eVD.B点的电势是110V5、如图所示，线圈L与小灯泡A并联后接到电源上．先闭合开关S，稳定后，通过线圈的电流为I1，通过小灯泡的电流为I2．断开开关S，发现小灯泡逐渐变暗至熄灭．则下列说法正确的是A.I1>I2B.I1＝I2C.断开开关前后，通过线圈的电流方向不变D.断开开关前后，通过小灯泡的电流方向不变6、关于磁通量，下列说法正确的是（）A.穿过某个面的磁通量为零，该处的磁感应强度也为零B.穿过某一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也越大C.面积越大，通过这个面的磁通量就越大D.当平面跟磁场方向平行时，穿过这个平面的磁通量必为零二、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、如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在两板中央的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是()A.液滴将加速向下运动B.M点电势升高C.M点的电场强度变小了D.在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同8、垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别向两个方向以v、3v的速度匀速拉出磁场，如图所示，则导体框从两个方向移出磁场的过程中A.导体框中产生的焦耳热相同B.导体框中产生的感应电流方向相同C.通过导体框某一截面的电荷量相同D.导体框cd边两端电势差的绝对值相同9、如图，一圆柱形磁铁竖直放置，在它的下方有一带负电小球置于光滑绝缘水平面上，小球在水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.小球所受的合力可能不指向圆心B.小球对地面的压力大于小球的重力C.俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针D.俯视观察，小球的运动方向一定是逆时针10、图为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的强度分别为B和平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场下列表述正确的是A.粒子带正电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小三、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）现要测定一段粗细均匀、电阻约为60Ω的合金丝的电阻率，若已测得其长度，要尽量精确的测量其电阻值R，器材有：电池组（电动势3.0V，内阻约1Ω）；电流表（量程0～100mA，内阻约0.5Ω）；电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）；滑动变阻器R1（0～10Ω，允许最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（0～500Ω，允许最大电流0.5A）；电键一个、导线若干①以上器材中，所用的滑动变阻器应选_______．（填“R1”或“R2”）②用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图甲所示，读数为mm③如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到.(填“最左端”或“最右端”)④闭合开关后，滑动变阻器的滑片从一端移到另一端，电压表示数变化明显，但电流表示数始终几乎为零，由此可以推断：电路中(填“1、2、3”或“4、5、6”或“6、7、8”)之间出现了．(填“短路”或“断路”)⑤在电路故障被排除后，为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应改进的是．（填选项前的字母）A．电流表连接方式改为内接法B．滑动变阻器连接方式改为限流式12．（12分）在带电体A周围空间中的某一点P，放入一个电荷量为的试探电荷，其受到带电体A的静电力的大小为，那么带电体A在P点产生的场强大小为_______。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）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）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

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【解题分析】根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，则手心朝左，四指指向电流方向，即四指向里，拇指指向安培力方向，即直导线所受的安培力方向是竖直向下，故选项A正确，B、C、D错误2、B【解题分析】设导线电流与磁场方向夹角为，根据安培力公式，因为本题未给出导线电流与磁场方向夹角，所以安培力范围，所以ACD都可能，B不可能3、B【解题分析】根据万有引力提供圆周运动向心力，由轨道的大小变化判定描述圆周运动物理量大小关系即可【题目详解】根据万有引力提供圆周运动向心力有：A、B项：垃圾的运行速率可得半径越大的太空垃圾运行速率越小，故A错误，B正确；C项：垃圾运行的周期T=可得半径越大的太空垃圾周期越大，故C错误；D项：在同一轨道上运动的航天器周期和线速度大小相同，故在同一轨道上不能追上同一轨道的航天器，故D错误故应选：B【题目点拨】航天器绕地球匀速圆周运动向心力由万有引力提供，能根据半径关系分析描述圆周运动物理量的大小关系是正确解题的关键4、C【解题分析】ABC．电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加．本题“克服电场力做功，即为电场力做负功，所以电势能增加。根据W电=ΔEP电得出：电子在B处的电势能是W电=ΔEP电=80eV+30eV=110eV故AB错误，C正确；D．根据电势的定义，若带电粒子是电子，则在B点的电势等于D错误。故选C。【题目点拨】根据电场力做功与电势能变化的关系，电场力做负功，电势能增加，即可得到电子在B点具有的电势能；电势是电荷在电场中某点具有的电势能与电荷所带电荷量的比值，由定义式可求出该点电势5、C【解题分析】稳定后开关再断开，小灯泡逐渐熄灭，这是因为线圈产生自感电动势来阻碍磁通量的减小，这时线圈相当于电源，电流突然变为原来线圈的电流，可比较线圈电阻和灯泡电阻关系，进而确定线圈电阻值详解】AB．稳定时，灯泡A与线圈L并联，两者电压相等，通过线圈的电流为，通过小灯泡的电流为，由于稳定后开关再断开，小灯泡逐渐熄灭，这是因为线圈产生自感电动势来阻碍磁通量的减小，这时线圈相当于电源，电流突然变为原来线圈的电流，所以可判断出，故AB错误；CD．在断开开关后，线圈中将产生自感电动势，所以线圈中的电流不会发生突变，通过线圈的电流方向不变；而灯泡的电路中没有自感，所以电流可以发生突变；由于灯泡与线圈构成回路，所以断开开关前后，通过小灯泡的电流方向相反，故D错误，C正确【题目点拨】该题关键是抓住“小灯泡逐渐熄灭”来判定感应电流与原电流的关系，其余都是基本关系应用6、D【解题分析】穿过某个面的磁通量为零，此处磁感应强度不一定为零，可能此平面与磁感线平行，故A错误；磁通量的大小除与磁感应强度有关，还与线圈的面积有关．故B错误；磁通量的大小除与磁感应强度有关，还与线圈的面积、线圈与磁感应强度之间的夹角有关，面积越大，通过这个面的磁通量不一定越大，故C错误；当平面跟磁场方向平行时，穿过这个平面的磁通量必为零．故D正确．故选D考点：磁通量二、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、BD【解题分析】AC．带电液体处于静止状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力平衡，a板向下平移，极板间距为，匀强电场中：减小，极板之间电压不变，场强变大，M点的电场强度变大，粒子受到的电场力变大，说明液滴加速向上运动，AC错误；B．假设M点到b极板的距离为，沿着电场线方向：电场强度变大，不变，，则M点电势升高，B正确；D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功：极板之间电势差不变，所以电场力做功相同，D正确。故选BD。8、BC【解题分析】感应电流大小先由和欧姆定律分析，根据焦耳定律分析产生的热；感应电流方向根据楞次定律判断；由分析通过导体框截面的电量关系，根据欧姆定律和电路的连接关系，分析边两端电势差关系【题目详解】A．设磁感应强度为，线框边长为，电阻为，则：又：得到，则，当速度为时产生的焦耳热多，故A错误；B．将导体框从两个方向移出磁场的两个过程中，磁通量均减小，而磁场方向都垂直纸面向外，根据楞次定律判断知，导体框中产生的感应电流方向均沿逆时针方向，故B正确；C．根据：可知磁通量的变化量相同，电阻相等，则通过导体框截面的电量相同，故C正确；D．水平向右拉出时导体框边两端电势差公式为：水平向上拉出时导体框边两端电势差公式为：导体框边两端电势差的绝对值不相同，故D错误【题目点拨】本题主要是考查了法拉第电磁感应定律、楞次定律和闭合电路欧姆定律；对于导体切割磁感应线产生的感应电动势，可以根据来计算9、BD【解题分析】A．小球所受力的合力提供向心力，做匀速圆周运动的物体所受合力一定指向圆心，故A错误；B．由图可知，小球处磁场的方向是斜向上，洛伦兹力垂直于磁场的方向，又洛伦兹力应该受指向圆心方向的分量提供向心力，故洛伦兹力的方向是斜向下，并不指向圆心，如图，结合受力的特点可知，小球在竖直方向上，受到的支持力一定等于重力与洛伦兹力沿竖直方向向下的分力的和，根据牛顿第三定律可知，小球对地面的压力大于小球的重力，故B正确；CD．根据前面分析的洛伦兹力的方向，由左手定则判断带负电的小球的运动方向一定是逆时针，故C错误，D正确；故选BD。10、AC【解题分析】根据带电粒子经加速后进入速度选择器，速度为粒子可通过选择器，然后进入，打在S板的不同位置，根据粒子在匀强磁场中的圆周运动的轨迹，运用左手定则可以判断粒子带正电还是负电，以及速度选择器中的磁场的方向详解】粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可知，粒子带正电，故A正确；粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误；由，得，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；由，知R越小，荷质比越大，故D错误三、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、①；②0.730(0.728--0.732)；③最左端；④4、5、6；断路；⑤A；【解题分析】①滑动变阻器用分压电路，故应选阻值较小的R1；②合金丝直径为：0.5mm+0.01mm×23.0=0.730mm；③闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到最左端；④可以推断：电路中4、5、6之间出现了断路；⑤因，故采用电流表内接电路误差较小，故选A.考点：伏安法测电阻.12、500N/C【解题分析】[1]．带电体A在