2023-2024学年福建省尤溪县物理高二上期末检测试题含解析

2023-2024学年福建省尤溪县物理高二上期末检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻和是半径都为的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域中磁场的磁感应强度随时间按变化,中磁场的磁感应强度恒为一质量为电阻为长度为L的金属杆AB穿过区域的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止,则A.通过金属杆的电流大小为B.整个电路的热功率C.定值电阻的阻值为D.通过金属杆的电流方向为从A到B2、如图所示，在通有恒定电流的长直导线旁有一矩形导线框abcd，直导线与线框在同一平面内，下列情况中能使框中有感应电流的是A.线框向右平移B.线框向下平移C.以直导线为轴旋转过程中D.以ab边为轴向纸外旋转90°过程中3、达尔文曾说过:“最有价值的知识是关于方法的知识”，下列模型、公式或规律得出运用的物理方法正确的是（）A.点电荷是运用了微元法建立得出的B.受到“通电螺线管外部磁场与条形磁铁的磁场十分相似”的启发,安培提出了分子电流假说C.电场线和磁感线是根据实物模型建立的D.物体的电阻是用比值法定义的,说明物体的电阻与加在其两端的电压成正比4、密立根油滴实验原理如图所示。水平放置的两块金属板所加电压为U，板间存在竖直向下、大小为E的匀强电场。现喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴，若通过显微镜观察到质量为m的油滴悬浮不动，则下列说法正确的是（）A.悬浮油滴带正电B.悬浮油滴的电荷量为C.增大场强，悬浮油滴将向下运动D.油滴的电荷量是电子电量的整数倍5、如图，两个电阻、的阻值均为R，电源的内阻为r，电压表和电流表均为理想电表。c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是（）A.电流表A的示数减小，电压V表示数增大B.电流表A的示数增大，电压V表示数减小C.电流表A和电压V的示数都减小D.电流表A和电压V的示数都增大6、如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（）A. B.C. D.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，一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上，另一个带电粒子（可视为点电荷）射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，粒子仅受静电力作用，则粒子由a经b运动到c的过程中，下列分析正确的有（）A.a、b、c三点电势高低及场强大小的关系是：φa=φc>φb，Ea=Ec=2EbB.粒子由a到b电势能增加，由b到c电场力做正功，在b点动能最小C.粒子在a、b、c三处的加速度大小之比是1:2:1D.改变粒子在a处的速度，有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动8、如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔沿a→b方向垂直射入容器内的匀强磁场中，结果一部分电子从小孔c射出，一部分电子从小孔d射出，则从c、d两孔射出的电子A.速度之比vc∶vd＝1∶2B.在容器中运动时间之比tc∶td＝1∶2C.在容器中运动加速度之比ac∶ad＝2∶1D.在容器中运动受到向心力之比Fc∶Fd＝1∶29、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下移动时，关于灯泡A的亮度及电容器C所带电量Q的变化判断正确的是（）A.灯泡变亮 B.灯泡变暗C.带电量Q减小 D.带电量Q增大10、电阻A、的图像如图，由图像可知（）A.A，阻值之比为B.A，阻值之比为C.A，串联后的图线位于Ⅰ区D.A，并联后的图线位于Ⅱ区三、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）某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材：A．电池组(3V，内阻约1Ω)B．电流表A1(0～3A，内阻0.0125Ω)C．电流表A2(0～0.6A，内阻约0.125Ω)D．电压表V1(0～3V，内阻4kΩ)E．电压表V2(0～15V，内阻15kΩF．滑动变阻器R1(0～20Ω，允许最大电流1A)G．滑动变阻器R2(0～2000Ω，允许最大电流0.3A)H．开关、导线若干(1)上述器材中，电流表应选_________，电压表应选_________，滑动变阻器应选________（填写器材前的字母）．电路应选_________，（填甲图或乙图）(2)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图，则读为____mm.(3)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式＝_____.12．（12分）如图所示是用频率为50Hz的打点计时器打下的纸带,A、B、C、D依次为纸带上选出的计数点(1)根据标出的数据,打点计时器打A、C两计数点的时间间隔为____s,打B～D点的过程中,纸带的平均速度大小为_____m/s（保留两位有效数字）(2)打点计时器打A～D点的过程中,纸带的运动情况是____(填正确选项前的字母)A.一直做加速运动B.一直做减速运动C.先做减速运动后做加速运动D.先做加速运动后做减速运动四、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）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）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

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】A、对金属杆，根据平衡方程得：mg＝B2I•2a，解得：I，故A错误；B、整个电路中产生的热功率为：P＝EI．故B正确；C、由法拉第电磁感应定律，则有：回路中产生的感应电动势为：E•πa2＝kπa2；且闭合电路欧姆定律有：I，又I，解得：Rr．故C错误；D、区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1＝b+kt（k＞0）变化，可知磁感强度均匀增大，穿过整个回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通过金属杆的电流方向为从B到A．故D错误2、B【解析】穿过线圈的磁通量发生变化时由感应电流，AD对3、B【解析】A、点电荷是一种理想化物理模型模型，在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷，并不是微元法建立得出的B、通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，受此启发，安培提出了著名的分子电流假说．故B正确C、电场和磁场在自然界中是客观存在的，电场线和磁感线是人们为了形象地描述电场和磁场而引入的线，它不是真实存在的曲线，故C错误；D、是电阻的定义式，R反映导体本身的特性，与U、I无关，不能说电阻R跟U成正比，跟I成反比【点睛】平时要注意物理学史的积累是解题的关键4、D【解析】A.带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力；题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电，故A错误；B.根据平衡条件,有：，故，故B错误；C.根据平衡条件，有：mg=qE，当增大场强，电场力增大，则悬浮油滴将向上运动，故C错误；D.不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是元电荷电量的整数倍，元电荷电量等于电子电量，故D正确。故选：D5、B【解析】AD．由于和阻值相等，所以可以把和看成整体，和看成整体，都为滑动变阻器的一部分，c为中点，所以两部分阻值相等，滑片由c点向a端滑动，滑动变阻器连入电路中两段电阻并联后的阻值减小（根据数学知识可知若滑动变阻器两端都接入电路，P滑到中间电阻最大），所以电路总电阻减小，电路总电流增大，路端电压减小，而电压表测量的是路端电压，故其示数减小，AD错误；BC．设滑动变阻器的触头为P，由于与串联后的支路两端电压减小（路端电压），又知道增大，所以该支路的电流减小，但总电流是增大的，所以与所在支路的电流增大，即电流表示数增大，B正确C错误；故选B。6、A【解析】线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而A图象中的加速度逐渐增大．故A错误．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g．故B正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，即比较安培力与重力的大小关系，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析二、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、AB【解析】电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，都小于b，故B点的电势高于ac两点的电势．应用牛顿第二定律求出加速度之间的关系.【详解】根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，都小于b，故b点的电势低于ac两点的电势，即φa=φc>φb；Ea=Ec=；Eb=，故A正确；电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，所以质点由a到b电场力做负功，电势能增加，动能减小；由b到c电场力做正功，动能增大，在b点动能最小；故B正确；粒子P在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力．由图可知，ra=rc=,根据库仑定律：，可得：可知，加速度之比应为：2：1：2；故C错误；由带电粒子所受的电场力的方向可知，带电粒子abc三个点受到的电场力大小不相等，所以不可能其经过a、b、c三点做匀速圆周运动．故D错误．故选AB.【点睛】本题属于电场中轨迹问题，考查分析推理能力．根据轨迹的弯曲方向，判断出电荷受到的电场力指向轨迹内侧．进而判断出电荷是负电荷8、BC【解析】设磁场边长为，如图所示，粒子从点离开，其半径为：粒子从点离开，其半径为：A．电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：电子速率之比：故A错误；B．从点射出的电子的运动时间是个周期，从点射出的电子的运动时间是个周期，电子在磁场中做圆周运动的周期相同，从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比：故B正确；C．向心加速度：从两孔射出的电子的加速度大小之比：故C正确；D．向心力：向心力之比：故D错误；故选BC。9、BC【解析】AB．当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，灯A的电压减小，则灯A变暗。故A错误，B正确。CD．电容器板间电压等于变阻器两端的电压。由上得知，路端电压减小，则通过A灯的电流减小，而干路电流增大，则通过R1的电流增大，R1的电压也增大，则变阻器两端的电压减小，电容器所带电量Q减小。故C正确，D错误。故选BC。10、AC【解析】AB．I-U图像的斜率之比等于电阻比的倒数，由图像可知A、B阻值之比为选项A正确，B错误；C．A、B串联后的电阻比B的电阻还要大，可知I-U图线位于Ⅰ区，选项C正确；D．A、B并联后的总电阻比RA还小，则I-U图线位于Ⅲ区，选项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.C②.D③.F④.乙图⑤.0.900⑥.＝【解析】关键电源的电压选取电压表，根据电压表选取电流表，根据题目要求确定滑线变阻器的阻值选取变阻器．电路图的设计注重电表的接法和滑线变阻的接法；螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分；根据电阻定律的公式推导电阻率的表达式；【详解】解：(1)由于电源电动势为3V，电表读数要达到半偏，则电压表选D；由，可知电路中最大电流约为0.5A，则电流表选C；为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限流接法，故电阻不能太大，选F；为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限流接法，由，电流表采用外接法，故电路选乙图；(2)由图示螺旋测微器可知，固定刻度读数：，可动刻度读数：，其示数为：；(3)根据，其中，得金属丝电阻率的表达式：；12、①.②.③.D【解析】(1)频率为50Hz，那么打点计时器打A、C两计数点的时间间隔为t=10×0.02=0.2s；根据公式.(2)由纸