2023年河北省沧州市沧县中学高二物理第一学期期末考试试题含解析

2023年河北省沧州市沧县中学高二物理第一学期期末考试试题考生请注意：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、下列说法正确的是（）A.电流互感器的原线圈匝数小于副线圈匝数B.竖直上抛小球，从小球抛出到落回抛出点的过程中，重力的冲量为零C.回旋加速器所用交流电源的周期是带电粒子在磁场中运动的周期的2倍D.远距离输电时，输电线路的总电阻为R，输电电压为U，则输电线损失的功率为2、两个初速度大小相同同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力，下列说法正确的有()A.a、b均带负电 B.a在P上落点与O点的距离比b的近C.a在磁场中飞行的路程比b的短 D.a在磁场中飞行的时间比b的短3、条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心穿过圆环中心，如图所示．若圆环为弹性环，其形状由I扩大到II，那么圆环内磁通量的变化情况是（）A.磁通量不变 B.磁通量增大C.磁通量减小 D.条件不足，无法确定4、如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）A.电流表读数变小，电压表读数变大B.小灯泡L变暗C.电源的总功率变大D.电容器C上电荷量增加5、如图所示为一个圆环形导体，有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程，环中感应电流的情况是()A.无感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.有顺时针方向的感应电流D.先逆时针方向后顺时针方向感应电流6、如图所示，一物体从A点沿光滑面AB与AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是()A.到达斜面底端时的速度相同B.到达斜面底端时的动能相同C.沿AB面和AC面运动时间一样长D.沿AC面运动时间长二、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、有一电流计，内阻Rg＝25Ω，满偏电流Ig＝3mA，现对它进行改装，下列说法正确的是()A.把它改装成量程为0.6A的电流表，需与它并联一个0.126Ω的电阻B.把它改装成量程为0.6A电流表，需与它串联一个0.126Ω的电阻C.把它改装成量程为3V的电压表，需与它并联一个975Ω的电阻D.把它改装成量程为3V的电压表，需与它串联一个975Ω的电阻8、有关磁场的物理概念，下列说法中正确的是（）A.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C.磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D.磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小9、劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒构成，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法正确的是（）A.离子由加速器的中心附近进入加速器B.离子从磁场中也能加速C.D形盒的半径越大，离子最大动能一定越大D.D形盒中的磁感强度B越大，离子最大动能一定越大10、有一倾角为θ足够长的固定斜面，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，电荷量为+q的带电滑块（可视为质点），以沿斜面向上的初速度v0开始运动，且v0<，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力。在滑块沿斜面向上运动的过程中（）A.滑块所受摩擦力始终为0B.滑块所受摩擦力始终不为0C.滑块运动的加速度大小不变，始终为D.滑块运动的加速度大小变化，始终大于三、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）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材及代号如下：A．小灯泡L（3V、5Ω）；B．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流1.5A）；C．电压表V1（量程：0~3V，RV约5kΩ）；D．电压表V2（量程：0~15V，RV约10kΩ）；E．电流表A1（量程：0~0.6A，RA约0.5Ω）；F．电流表A2（量程：0~3A，RA约0.1Ω）；G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压（1）为了减少误差，实验中应选电压表______，电流表_______．（填写器材前面的字母序号，如：A、B、C等．）（2）选出既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图________（3）根据所得到的小灯泡的相关数据描绘的伏安特性曲线如图所示，若将该小灯泡串联一阻值为2.0Ω的定值电阻后接在电动势为3.0V、内阻为0.5Ω的电池两端，则此时小灯泡的实际功率为_______W（保留两位有效数字）12．（12分）如图所示，点电荷、、固定在一直线上，与的距离是与的距离的2倍，若每个电荷所受库仑力的合力均为零，则电量大小之比：：=____。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、A【解析】A．电流与匝数成反比，所以电流互感器的原线圈匝数小于副线圈匝数，A正确；B．从小球抛出到落回抛出点的过程中重力的方向一直竖直向下，重力的冲量不为零，B错误；C．带电粒子在磁场中运动半个周期后加一次速，而在交流电源一个周期内带电粒子要加速两次，故回旋加速器所用交流电源的周期等于带电粒子在磁场中运动的周期，C错误；D．输电线上损失的功率为：D错误。故选A。2、B【解析】因粒子向下偏转，则由左手定则可知，粒子均带正电；故A错误；由r=可知，两粒子半径相等，根据粒子入射方向可判断其向心力方向，从而明确其圆心的位置，则可知a、b粒子的运动轨迹如图所示：由图根据运动轨迹可知，b到P点的落点的距离为直径，而a的落点为一个小于直径的弦；故两粒子在P上的落点与O点的距离a比b的近，故B正确．由图可知a粒子在磁场转过的圆心角较大，故a在磁场中飞行的路程要长；故C错误；根据上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，运动时间a在磁场中飞行的时间比b的长，故D错误；故选B点睛：本题考查带电粒子在磁场中的运动规律，要注意带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．同时明确左手定则判断粒子受力时，对于正电荷四指指向运动方向，而对于负电荷，四指指向运动的反方向3、C【解析】磁感线是闭合曲线，磁铁内部穿过线圈的磁感线条数等于外部所有磁感线的总和，图中内部磁感线线比外部多．外部的磁感线与内部的磁感线方向相反，外部的磁感线将内部抵消，Ⅰ位置磁铁外部磁感线条数少，将内部磁感线抵消少，则Ⅰ位置磁通量大．而Ⅱ位置磁铁外部磁感线条数多，将内部磁感线抵消多，则Ⅱ位置磁通量小．故选C.4、C【解析】首先认识电路的结构：灯泡与变阻器串联，电容器与变阻器并联．当滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，根据欧姆定律分析【详解】当滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知，电流I=增大，电压表的读数U=E-Ir减小．故A错误．灯泡功率P=I2RL，RL不变，I增大，P增大，则灯泡变亮．故B错误．电源的总功率P总=EI，E不变，I增大，P总增大．故C正确．电容器电压UC=E-I（RL+r）减小，电容器电量Q=CUC减小．故D错误．故选C【点睛】本题考查电路动态分析的能力，比较简单．对于电路动态分析往往按“局部→整体→局部”的思路5、A【解析】由题意可知，带负电的粒子沿直径方向运动，周围会产生磁场，但因沿着直径运动，则穿过圆环的合磁通量为零，因此没有感应电流，故A正确，BCD错误；故选A。【点睛】解决此题的关键是知道产生感应电流的条件是：闭合电路的磁通量发生变化，并根据穿过圆环的磁通量分清正反面，从而求解。6、B【解析】A、B、物体沿斜面下滑，只有重力做功，根据动能定理，有mgh=mv2解得v=即末速度大小与斜面的坡角无关，故A错误，B正确；C、D、物体受到的合力为F合=mgsinθ①根据牛顿第二定律，有F合=ma②由运动学公式s==at2③由①②③三式，解得t=即斜面的坡角越大，下滑的越短，故C错误，D也错误；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、AD【解析】AB．把电流表改装成的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：故A正确，B错误；CD．把电流表改装成的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：故C错误，D正确【点睛】本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表的改装原理，应用串并联电路特点与欧姆定律即可解题8、ABD【解析】A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量。故A正确；B．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，跟产生磁场的电流方向有关。故B正确；C．磁感应强度的方向是由磁场本身决定的，与放入磁场中的受磁场力作用的电流方向无关。故C错误；D．磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小。故D正确。故选ABD。9、ACD【解析】A.离子由加速器的中心附近进入加速器，从边缘离开加速器，选项A正确；B.离子进入加速器后在电场中加速，在磁场中偏转，选项B错误；C.根据得离子出D形盒的速度，则离子出D形盒的动能，D形盒的半径越大，离子最大动能一定越大，选项C正确；D.由知D形盒中的磁感强度B越大，离子最大动能一定越大，选项D正确。故选ACD。10、BD【解析】AB．滑块受力分析如图所示：由于故滑块受到垂直斜面向上的支持力，故滑块受到沿斜面向下的摩擦力作用，由于滑块做减速运动，速度减小，则洛伦兹力减小，支持力增大，则摩擦力逐渐增大，即滑块所受摩擦力始终不为0，故A错误，B正确；CD．根据牛顿第二定律得根据AB项分析可知故a＞gsinθ故C错误，D正确；故选BD。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.C;②.E;③.C;④.0.80;【解析】（1）根据小灯泡的标称数据可明确最大电流和电压，则可选取电压表和电流表；同时根据实验原理确定实验电路图；（2）在灯泡的U-I图象同一坐标系内作出电源的U-I图象，两图象的交点坐标值是用该电源给小灯泡供电时的电压与电流值，由P=UI求出灯泡的实际功率【详解】（1）由题意可知，额定电压为3V，故电压表选择C；灯泡的额定电流约为0.6A，故电流表应选择E；由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，因此滑动变阻器应采用分压接法；灯泡电阻5Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，故应选用C图中的电路图进行实验；（2）在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如图所示，两图的交点表示灯泡的工作点，则可知，灯泡电压为2.0V，电压为0.4A，则灯泡的功率P=UI=2×0.4=0.8W；【点睛】本题考查了实验电路的设计，设计实验电路是实验常考问题，设计实验电路的关键是根据题目要求确定滑动变阻器采用分压接法还是采用限流接法，根据待测电路元件电阻大小与电表内阻间的关系确定电流表采用内接法还是外接法12、36：4：9【解析】根据平衡条件可知，和带同种电荷，与电性相反，假设与的距离为