2023年福建省福清市华侨中学物理高二上期末综合测试试题含解析

2023年福建省福清市华侨中学物理高二上期末综合测试试题考生请注意：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，两等量同种点电荷的电量均为+Q，直线AO为两等量正电荷连续的中垂线，O点为垂足，A点为中垂线上的点，B点为两电荷连续上的点．电子具有某一方向上的初速度．下列说法正确的是（）A.若电子从A点运动到O点，电子加速度一定减小B.若电子从A点运动到O点，电子电势能一定减小C.若电子从O点运动到B点，电子的动能一定减小D.若电子的初速度与OA垂直，电子的动能一定增大2、如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若m甲＝m乙<m丙＝m丁，v甲>v乙＝v丙>v丁，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是A.甲、丁、乙、丙 B.丁、甲、乙、丙C.甲、丁、丙、乙 D.丁、甲、丙、乙3、在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看()A.液体将顺时针旋转B.液体将逆时针旋转C若仅调换N、S极位置，液体旋转方向不变D.若仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变4、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是（）A.，方向垂直斜面向上B.，方向垂直斜面向下C，方向垂直斜面向下D.，方向垂直斜面向上5、如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心。能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是（）A. B.C. D.6、如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通向右的电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是()A.物理学家安培，小磁针S极垂直转向纸内B.物理学家安培，小磁针N极垂直转向纸内C.物理学家奥斯特，小磁针的S极垂直转向纸内D.物理学家奥斯特，小磁针的N极垂直转向纸内二、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、如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A8、如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为，挡板右侧质谱仪中匀强磁场的磁感应强度为，速度相同的一束带电粒子（不计重力），由左侧沿垂直于E和的方向射入速度选择器做直线运动，通过狭缝后进入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（）A.该束带电粒子带负电B.能通过狭缝的带电粒子的速率等于C.粒子打在胶片上的位置越远离狭缝S0，粒子的比荷越小D.能通过狭缝S0的带电粒子进入质谱仪后运动半径都相同9、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知A.反映电源内部的发热功率Pr变化的图线是aB.电源电动势是4VC.电源内阻是2ΩD.当电流为0.5A时，外电阻一定为6Ω10、如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在一正电荷形成的电场中，A、B两点为枕形导体内部两点。导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A.A、B两点电场强度相等，电势相等B.A、B两点电场强度不相等，电势相等C.感应电荷产生的附加电场EA<EBD..当开关S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动三、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）某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验，如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点。（计算结果保留三位有效数字）请回答下列问题：（1）可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的________端（填“左”或“右”）；（2）若x2＝4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度vB＝_________m/s；（3）若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为__________。12．（12分）（1）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸用注射器测得1mL上述溶液有液滴100滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为1cm。则：①油膜的面积约为______保留两位有效数字。②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______③根据上述数据，估算出油酸分子的直径______保留一位有效数字。（2）实验中水槽所撒痱子粉太厚会导致测量结果______选填“偏大”或“偏小”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项：在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，电场力方向a→O，故加速度向下，与速度同向，故速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断．故A错误；B项：若电子从A点运动到O点，电势升高，电子电势能减小，故B正确；C项：若电子从O点运动到B点，电场力做正功，电势能减小，动能增大，故C错误；D项：若电子的初速度与OA垂直，电子的动能可能增大，也可能先减小后增大，故D错误故选B2、B【解析】粒子通过速度选择器，只有满足qvB=qE，即速度满足v=E/B，才能沿直线通过．当粒子的速度大于E/B，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，当粒子的速度小于E/B，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转【详解】四种粒子，只有两个粒子通过速度选择器，只有速度满足v=E/B，才能通过速度选择器．所以通过速度选择器进入磁场的粒子是乙和丙．由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，乙的质量小于丙的质量，所以乙的半径小于丙的半径，则乙打在P3点，丙打在P4点．甲的速度大于乙的速度，即大于E/B，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，打在P2点．丁的速度小于乙的速度，即小于E/B，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转，打在P1点．故选B【点睛】解决本题的关键知道速度选择器的原理，即所受洛伦兹力和电场力等大反向的粒子才能沿直线通过速度选择器3、B【解析】AB．根据电势的高低可知电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误，B正确；CD．仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，故CD均错误4、A【解析】AD．对通电导线受力分析，重力竖直向下，斜面的支持力垂直于斜面向上，如果磁场的方向垂直斜面向上，则根据左手定则，可知此时导线所受安培力方向沿着斜面向上，此时导体棒可以静止在斜面上，即所以A正确，D错误；BC．如果磁场的方向垂直斜面向下，则根据左手定则，可知此时导线所受安培力方向沿着斜面向下，此时导体棒不可以静止在斜面上，所以BC错误。故选A。5、C【解析】A．因雪橇做匀速圆周运动，合力一定指向圆心。故摩擦力的合力和牵引力的合力应该竖直向上，根据力的合成遵循平行四边形定则，可知牵引力的方向斜向右上方，由此可知，A错误；B．由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿圆的切线方向B错误；C．因雪橇做匀速圆周运动，合力一定指向圆心。故摩擦力的合力和牵引力的合力应该竖直向上，根据力的合成遵循平行四边形定则，可知牵引力的方向斜向右上方，由此可知，C正确；D．由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿圆的切线方向D错误。故选C。6、D【解析】发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，根据安培定则可知该导线下方磁场方向垂直纸面向里，因此小磁针的N极垂直转向纸内，故ABC错误，D正确．故选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、AC【解析】外阻为R：，则，则外压U=IR=10V，功率P=EI=12W，则A正确，B错误；根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A，所以Uba=0.5×(15-5)=5V，故C正确；a、b间用导线连接后，根据电路的连接可求外电路电阻为，电流，故D错【点睛】考查串并联电路电阻的求解及全电路欧姆定律，计算前要明确电路结构是求解问题的关键；8、BC【解析】考查粒子在速度选择器中受力平衡，粒子进入右侧磁场后，根据圆周运动基本公式分析问题。【详解】A．进入右侧磁场B2后，粒子向下偏转，根据左手定则，可知粒子带正电荷，A错误；B．在通过狭缝的过程中，粒子做直线运动，一定有因此，粒子运动速度B正确；C．粒子在磁场中做匀速度圆周运动轨道半径又由于粒子在磁场中运动了半周，因此可得因此S0越大比荷越小，C正确；D．根据通过狭缝的粒子速度相等，而比荷不一定相等，因此轨道半径不一定相等，D错误。故选BC9、BCD【解析】A．根据直流电源总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI-I2r，可知反映Pr变化的图线是c，反映PE变化的是图线a，反映PR变化的是图线b，故A错误；B．图线a的斜率等于电源的电动势，由得到，故B正确；C．由图，当I=2A时，Pr=8W，由公式Pr=I2r得，r=2Ω，故C正确；D．当电流为0.5A时，由图读出电源的功率PE=2W；由代入得到R=6Ω，故D正确。故选BCD。10、AD【解析】AB．枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，枕形导体左端带负电，右端带正电，达到静电平衡后感应电荷的电场与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，整个导体是一个等势体，选项A正确，B错误；C．A、B两点合场强相等，且都为零，由于点电荷形成的场强A点大于B点，则可知感应电荷产生的附加电场一定是EA>EB，选项C错误；D．当开关S闭合时，由于导体处在正电荷形成的电场中，故电子将从大地沿导线流向导体，选项D正确。故选AD。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.左②.1.20③.AB之间的距离hAB【解析】（1）[1]从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大，与重物相连接的纸带一端先打出的点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接；（2）[2]若x2＝4.80cm，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，得在纸带上打下记数点B时的速度（3）[3]若x1数据也已测出，则可求出A点的速度大小，需要验证的表达式为重物质量m等式两边可以约掉，故实验还需测出的物理量为AB之间的距离hAB。【点睛】对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用，纸带问题的处理是力学实验中常见的问题。我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度。12、①.83②.③.④.偏大【解析】(1)[1]这种粗测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数是83个（80～85均正确），油膜的面积为(2)[2]一滴溶液中含纯油的体积(3)[3]油