2023-2024学年辽宁省瓦房店市第三高级中学物理高二第一学期期末联考试题含解析

2023-2024学年辽宁省瓦房店市第三高级中学物理高二第一学期期末联考试题注意事项：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、以下关于物理学史的说法中，正确的是（）A.奥斯特最早引入了电场的概念B.牛顿提出了万有引力定律，并测定出万有引力常量C.库仑利用扭秤实验发现了电荷之间相互作用规律——库仑定律D.安培通过实验研究，发现了电流的磁效应2、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A.粒子从回旋加速器的磁场中获得能量B.高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动周期的2倍C.D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大D.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子3、下列物理量属于矢量的是()A.时间 B.路程C.速度 D.动能4、如图为质谱仪的结构原理图，磁场方向如图，某带电粒子穿过S′孔打在MN板上的P点．则（）A.该粒子一定带负电B.a极板电势一定比b极板高C.到达P点粒子的速度大小与ab间电磁场强弱无关D.带电粒子的比值越大，PS′间距离越大5、下列物理量中，属于标量的是A.电势能 B.电场强度C.磁感强度 D.洛伦兹力6、如图所示，长为L的通电直导体棒垂直放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，棒处于静止状态，弹簧被压缩x则()A.导体棒中的电流方向从a流向bB.导体棒中的电流大小为C.若只将棒中电流减小一点，x变大D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大二、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，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2在先后两种情况下()A.线圈中的感应电流之比为I1∶I2=2∶1B.线圈中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2C.线圈中产生焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1D.通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶28、如图所示，匀强电场中O、A、B、C四个点恰好构成一个正三棱锥，边长为6cm．已知A点电势为6V、B点电势为9V、C点电势为3V，则下列说法正确的是（）A.O点的电势为6VB.电场方向平行于直线ACC.电场强度大小100V/mD.将正电荷从O移动到B，电势能减小9、如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则（）A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电源内阻的电压变小10、下列关于静电场的说法正确的是()A.在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点B.正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动C.场强零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零D.初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动三、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）某同学用如图甲所示的电路测量一电池的电动势和内阻．已知该待测电池的电动势约为9V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50mA；电阻箱R的最大阻值为999.9Ω，定值电阻R1的阻值为200Ω（1）某次测量时，电压表和电阻箱的示数分别如图乙、丙所示，其读数分别为________V和_________Ω（2）选择定值电阻R1时，实验小组发现电阻的额定功率有以下几种规格：A．WB．WC．1W应选___（选填“A”“B”或“C”）规格的定值电阻，依据是____________________（3）根据实验测得的多组电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，以为纵坐标，为横坐标，作—图线如图丁所示．根据图线可求得待测电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω．（均保留两位有效数字）12．（12分）在探究电磁感应现象的实验中：(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系，实验中所用电流表量程为电源电动势为1.5V，待选的保护电阻有三种应选用_____Ω的电阻(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由正接线柱流入．由于某种原因,螺线管线圈绕线标识已没有了,通过实验查找绕线方向如图1所示,当磁铁N极插入线圈时,电流表指针向左偏，则线圈的绕线方向是图2所示的_______图(填“左”或“右”).(3)若将条形磁铁S极放在下端,从螺线管中拔出,这时电流表的指针应向______偏(填“左或“右”).(4)若将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关,按图连接．在开关闭合线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转．由此可以推断,线圈A中铁芯向上拔出,能引起电流表指针向____偏转(填“左”或“右”).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、C【解析】A．法拉第最早引入了电场的概念，选项A错误；B．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定出万有引力常量，选项B错误；C．库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，选项C正确；D．奥斯特通过实验研究，发现了电流的磁效应，选项D错误；故选C.2、C【解析】回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径【详解】A项：粒子从两D形盒之间的加速电场中获得能量，故A错误；B项：高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动的周期，故B错误；C项：根据，解得：，所以D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大，故C正确；D项：根据，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期，故D错误故选C【点睛】解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等3、C【解析】速度既有大小又有方向是矢量；而时间、路程和动能只有大小无方向，是标量；故选C.4、B【解析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性．根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度．通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小【详解】A项：粒子在里的磁场中向右运动，向上偏转，由左手定则可知粒子带正电，故A错误；B项：由左手定则可知，粒子在选择器中受向上的洛伦兹力，由qE=qvB，此时粒子受力平衡，电场力的方向向下，所以电场强度的方向也向下，a极板电势一定比b极板高，故B正确；C项：由qE=qvB可知，粒子的速度：，到达P点粒子的速度大小与ab间电磁场强弱有关，故C错误；D项：由洛伦兹力提供向心力得：则：知荷质比越大，r越小，PS′间距离越小，越靠近狭缝，故D错误故应选：B【点睛】解决本题的关键知道粒子在速度选择器中做匀速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动5、A【解析】标量是只有大小没有方向物理量，矢量是既有大小又有方向的物理量．根据有无方向确定【详解】电场强度、磁感应强度和力都是矢量，只有电势能是标量，故属于标量的选A【点睛】矢量与标量明显的区别是：矢量有方向，标量没有方向．要掌握物理量的矢标性6、B【解析】A．导体棒处于静止状态，受力平衡；由于弹簧压缩，弹力水平向右，则安培力方向水平向左，由左手定则可得，导体棒中的电流方向从b流向a，故A错误；B．由于弹簧压缩量为x，根据胡克定律和平衡条件可得解得故B正确；C．若只将棒中电流减小一点，安培力将减小，所以棒将向右运动，弹簧压缩量减小，故C错误；D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，则水平向左方向安培力也逆时针转动一小角度，根据力的分解与平衡可得，弹力变小，导致x变小，故D错误。故选B。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、AC【解析】AB．根据电磁感应定律和欧姆定律可知故可知在两种情况下，线圈中的电流之比2：1，选项A正确，B错误；C．线圈中产生的焦耳热等于克服安培力做的功即故可知线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1选项C正确；D．通过某截面的电荷量与速度无关，即q1∶q2=1∶1，选项D错误。故选AC。8、AC【解析】求解BC中点的电势，可知A点电势等于BC中点的电势，由此可找到等势面，从而确定场强的方向，根据E=U/d确定场强的大小；正电荷在高电势点电势高.【详解】因BC中点的电势为，可知过A点以及BC中点和O点的平面为等势面，可知O点的电势为6V，选项A正确；电场线与等势面正交，可知电场方向垂直于A点与BC中点的连线，即沿BC方向，选项B错误；电场强度大小为，选项C正确；O点电势低于B点，可知将正电荷从O移动到B，电势能增加，选项D错误；故选AC.【点睛】本题关键是找到等势点，作出等势线．利用电场线与等势面相互垂直的关系作出电场线，分析时还要抓住对称性9、BD【解析】A．当光照强度减小时，电阻值增大，从而电路总电阻也增大，干路电流减小，所以两端电压减小，所以电压表示数变小，故A错误；BC．因为干路电流减小，故和电源分压均减小，所以并联部分电压增大，两端电压增大，而其电阻不变，所以中电流增大，又因为干路电流减小，所以小灯泡的电流减小，功率变小，故B正确，C错误；D．因为干路电流减小，所以由欧姆定律可知电源内阻分压减小，故D正确。故选BD。10、AC【解析】在单个点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点，A正确；正电荷只在电场力作用下，可能沿着电场线运动，也可能逆电场线运动，所以不一定从高电势向低电势运动，B错误；等势体内部场强处处为零，电势不一定为零；电势具有相对性，规定哪点电势为零都可以，但场强不一定为零，C正确；当电场线是曲线时，初速为零的正电荷在电场力作用下不一定沿电场线运动，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、①.8.2②.180.0③.C④.定值电阻在电路中消耗的功率会超过1/4W⑤.9.3（9.1~9.5之间）⑥.51（49~53之间）【解析】(1)如图乙所示，电压表的示数为：8.2V，如图丙所示，电阻箱的阻值为：180.0；(2)定值电阻在电路中的最大功率为：，所以应选C，依据为定值电阻在电路中消耗的功率会超过1/4W；(3)由实验原理变形得：，由图象可得：，解得：，12、①.20②.左③.左④.右【解析】（1）由闭合电路欧姆定律，则有：RΩ＝15×103Ω，R1＞R．不会使电流表超过量程，达到保护的作用．选20kΩ的电阻（2）已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入，当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如图2中左图所示（3）若将条形磁铁S极在下端，从螺线管中拨出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏（4）由题意可知当P向左加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减弱，此时线圈B中产生的电流使指针向右偏转，由此可知