2023-2024学年福建省福州市闽侯八中高二物理第一学期期末考试试题含解析

2023-2024学年福建省福州市闽侯八中高二物理第一学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是A.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小2、用两根绝缘细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()A.两导线环相互吸引B.两导线环相互排斥C.两导线环间无相互作用力D.两导线环先吸引后排斥3、静电屏蔽也不是什么高科技，小明想起课本上提到过一种新兴的发电技术——磁流体发电。如下图为磁流体发电机的原理示意图，平行导体电极之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的电离气体喷入磁场，两极间就会产生电压。磁场的磁感应强度为B，电离气体在两极间穿过的速度为v，两极间距为d，则下列小明对如图所示的磁流体发电机的说法中，正确的是A.上极为电源的正极B.带电粒子在两极间运动时只受到磁场力的作用C.在接有用电器之后，两极间的电压为BdvD.在接有用电器之后，要维持电离气体匀速通过两极间的区域，则需要左右存在一个确定的压力差4、某一金属圆环处于匀强磁场中：环面垂直于磁场，如图甲所示。磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。取磁场垂直于环面向里为正方向，则下列说法正确的是（）A.时间内，环中感应电动势先减小后增大B.时间内，环中感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向C.时间内，金属环一共出现两次收缩趋势，两次扩张趋势D.时间内，环上某一段受到的安培力先变大后变小5、如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法能使圆盘中产生感应电流的是（）A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B.圆盘以某一速度竖直移动C.圆盘在磁场中向右匀速平移 D.匀强磁场均匀增强6、如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是：（）A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C.O、b两点处的磁感应强度大小不等，方向相反D.a、d两点处的磁感应强度大小不等，方向相反二、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，L1和L2为两平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v斜向上与L2成30°角射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力影响，下列说法中正确的是：()A.该粒子一定带正电B.带电粒子经过B点时速度一定与在A点时速度相同C.若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变)，它仍能经过B点D.若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成45°角斜向上，它仍能经过B点.8、2012年6月24日，航天员刘旺手动控制“神舟九号”飞船完成与“天宫一号”的交会对接，形成组合体绕地球做匀速圆周运动，轨道高度为340km。测控通信由两颗在地球同步轨道运行的“天链一号”中继卫星、陆基测控站、测量船，以及北京飞控中心完成。根据以上信息和你对航天相关知识的理解，下列描述正确的是A.组合体匀速圆周运动的周期一定大于地球的自转周期B.组合体匀速圆周运动的线速度一定大于第一宇宙速度C.组合体匀速圆周运动的角速度大于“天链一号”中继卫星的角速度D.“神舟九号”从低轨道必须加速才能与“天宫一号”交会对接9、如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，下列说法正确的是A.增大R1的阻值，油滴向上运动 B.增大R2的阻值，油滴向上运动C.增大两板间的距离，油滴静止 D.断开开关S，油滴向下运动10、理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片，原线圈两端接在电压为U的交流电源上。则（）A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小三、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）为了探究加速度与质量关系，实验室提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长木板，实验中认为细绳对小车的拉力等于砝码和小桶的总重力.请回答下列问题：(1)为了消除小车与长木板之间摩擦力的影响，采用的做法是___________.(2)为了直观地判断小车加速度a与其质量m的数量关系，应保持______不变，作______图象（选填“a-m”或“”）12．（12分）测量一蓄电池的电动势和内阻根据实验数据作出U-I图象，如图所示，则电池的电动势E=_________V，电池的内阻r=__________Ω（保留两位有效数字）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L15．（12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

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、B【解析】在外太空，宇航员处于完全失重状态，所以在旋转仓中我们不需要考虑地球引力作用；宇航员在旋转仓中做圆周运动所需要的向心力由侧壁支持力提供，根据题意有，故可知，旋转半径越大，转运角速度就越小，且与宇航员质量无关，故B正确、ACD错误2、A【解析】根据平行的通电直导线，当通入方向相同的电流时，相互吸引，当通入方向相反的电流时，相互排斥，可把两导线环分割成很短很短的无数段，对照平行通电直导线进行理解即可；【详解】根据左手定则合右手定则可知：平行的通电直导线，当通入方向相同的电流时，相互吸引，当通入方向相反的电流时，相互排斥；可把两导线环分割成很短很短的无数段，则平行靠近的两端可看做通电直导线的情况，当通入方向相同的电流时，相互吸引，故A正确，BCD错误【点睛】考查了左手定则判断安培力的方向，右手定则判断磁场方法，得出通电导线间的相互作用，注意结论的应用：同向电流相吸，异向电流相斥3、D【解析】A．由左手定则可知，正离子向下偏转，负离子向上偏转，故A错误；B．当离子偏转使得两极板带电后，两极间就存在静电场，因此离子还受到静电力的作用，故B错误；C．由qvB-qE场=0E=U开=E场d可知，该发电机的电动势E=Bdv则通电后，两极板间电压为U=E-Ir，其中r为该发电机的内阻，故C错误；D．通电后，发电机内部的电流由负极指向正极，即向下，由左手定则可知，电离气体会受到向左的安培力，因此需要左侧的气体压力大于右侧的气体压力，才能维持电离气体向右匀速通过两极板间区域，故D正确。故选D。4、C【解析】A．时间内，磁感应强度的变化率一直减小，根据法拉第电磁感应定律可知，环中的感应电动势减小，故A错误；B．时间内，穿过环面的磁通量减小，且磁场方向向里由楞次定律可知，环中感应电流方向沿顺时针方向，故B错误；C．当磁感应强度增大时，根据楞次定律可知，金属环有收缩的趋势，当磁感应强度减小时，金属环有扩张趋势，从图象可以看出，0～t4时间内，金属环出现两次收缩趋势，两次扩张趋势，故C正确；D．由于t2、t4两个时刻，磁感应强度为零，因此环上某一段受到的安培力为零，在t3时刻，感应电动势为零，感应电流为零，因此环上某一段受到的安培力也为零，因此t2～t4时间内，环上某一段受到的安培力先变大后变小，再变大然后再变小，故D错误。故选C。5、D【解析】A．保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，A错误；B．圆盘以某一速度竖直移动时，穿过圆盘的磁通量不变；不产生感应电流；故B错误；C．圆盘在磁场中向右匀速平移时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误；D．使匀强磁场均匀增加，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流，故D正确；故选D。6、B【解析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成【详解】A项：根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，因此垂直于纸面向外的通电直导线受到的力不为零，故A错误；B项：M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同．当垂直于纸面向外的相同通电直导线受到的力大小相等，方向相同，故B正确；C项：M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后O点的磁感应强度的方向竖直向下，M在b处产生的磁场方向竖直向下，Nb处产生的磁场方向竖直向下，合成后b点的感应强度的方向竖直向下，即、b两点处的磁感应强度方向相同，故C错误；D项：M在a处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，合成后a处的磁感应强度方向竖直向下，M在d处产生的磁场方向垂直Md斜向左下方，N在d处产生的磁场方向垂直Md斜向右下方，由平行四边定则可知，d点的合磁场方向竖直向下，两个位置方向相同，故D错误故选B【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成二、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、BC【解析】带电粒子的运动轨迹如图中实线（带负电荷时）或虚线（带正电荷时）所示.由带电粒子在磁场中运动规律和几何知识可知粒子过B点时的速度与过A点时的速度相同.【详解】设磁场间隙宽度为d，速度方向与边界线夹角为α，则由图知AB=2dtanα,与粒子速度无关，仅由d和α决定．所以答案为BC8、CD【解析】设飞船的质量为m，轨道为r，地球的质量为M．根据牛顿第二定律得：则得A．由于同步卫星的轨道高度约3.6×104km，远大于组合体的高度，则根据可知，组合体匀速圆周运动的周期一定小于同步卫星的周期，即小于地球自转的周期，故A错误B．第一宇宙速度是卫星绕地球圆周运动的最大速度，等于近地卫星的速度，由知，组合体匀速圆周运动的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误C．由知，组合体的轨道半径较小，角速度较大，故C正确D．“神州九号”在低轨道通过加速做离心运动，可以到“天宫一号”的轨道上去，从而实现和“天宫一号”对接，故D正确。故选CD。9、AD【解析】A．电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻的电压，当增大的阻值，导致总电流减小，则外电压增大，因此电容器的电压增大，板间场强增强，油滴将向上运动，故A正确；B．电路稳定时，当增大的阻值，不改变电路中的电流，因此电容器的电压不变，板间场强不变，油滴将不运动，故B错误；C．增大两板间的距离，因电容器的电压不变，则电场强度减小，导致油滴向下运动，故C错误；D．断开开关S，电容器放电，板间场强逐渐减小，油滴将向下运动，故D正确；故选AD。10、AC【解析】AB．在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定，因此保持Q的位置不动，变压器输出电压不变。将P向上滑动时，副线圈电路总电阻增大，则变压器输出电流减小，变压器输入电流也减小，电流表的读数变小，故A正确，B错误；CD．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，变压器输出电压变大，变压器输出电流变大，变压器输出功率变大；变压器的输入功率等于输出功率，变压器输入电压不变，则变压器输入电流变大，电流表的读数变大，故C正确，D错误。故选AC。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.把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力②.小桶和砝码的总质量或总重力③.【解析】(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动；(2)探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究三者关系必须运用控制变量法，且建立线性函数关系.【详解】(1)将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使带动纸带的小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力.(2)要探究小车的加速度a和质量m的关系，应该保持细线对车的拉力F不变(即砝码和小桶的总重力不变，由F=ma可知，则为使图象直观应作出图象.【点睛】对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时要清楚每一项操作存在的理由，比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用12、①.;②.;【解析】电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻，根