河北省石家庄市精英中学2023年高二物理第一学期期末考试试题含解析

河北省石家庄市精英中学2023年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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的2倍，那么它们之间的静电力的大小应为（）A.F/2 B.2FC.F/4 D.4F2、两同学从公园西门出发前往东门．甲步行，乙骑自行车，路线如图．甲乙两人的（）A.路程和位移均相同 B.路程和位移均不同C.路程相同，位移不同 D.路程不同，位移相同3、关于点电荷概念，下列说法正确的是（）A.点电荷就是电荷量很小的电荷B.点电荷就是体积很小的电荷C.体积较大的带电体，不能看作点电荷D.带电体能否看作点电荷，要视实际情况而定4、磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线，假设地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是A.由南向北沿磁子午线 B.由北向南沿磁子午线C.由东向西垂直磁子午线 D.由向东垂直磁子午线5、将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的N极朝上S极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来．下列判断正确的是（）A.线框能旋转起来，是因为电场力B.俯视观察，线框沿逆时针方向旋转C.电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率D.导线框将上下振动6、下列图示中标示了电流方向、磁感线指向、通电直导线或运动电荷所受磁场力方向，其中所标示方向均符合物理规律，正确的是（）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、一个面积S＝4×10－2m2、匝数n＝100的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是A.0～2s内穿过线圈的磁通量变化率等于－0.08Wb/sB.0～2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.0～2s内线圈中产生的感应电动势等于8VD.在第3s末线圈中的感应电动势等于零8、如图所示，一带电粒子（重力不计）在匀强磁场中沿图中轨道运动，中央是一薄绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（）A.粒子的动动方向是abcdeB.粒子带正电C.粒子的运动方向是edcbaD.粒子在下半周期比上半周期所用时间长9、如图所示，有一个磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一半径为r金属圆环放置在磁场中，金属圆环所在的平面与磁场垂直．金属杆Oa一端在O，另一端a搁在环上金属杆Oa可绕环的圆心O旋转，另一金属杆Ob一端固定在O点，另一端b固定在环上，．已知Oa杆以角速度ω匀速旋转，所有接触点接触良好，Ob不影响Oa的转动，则下列说法正确的是（）A.流过Oa的电流方向为O指向aB.流过Oa的电流方向为a指向OC.Oa旋转时产生的感应电动势的大小为Bωr2D.Oa旋转时产生的感应电动势的大小为Bωr210、如图所示，真空中有一均匀介质球，一束复色光平行于BOC从介质球的A点折射进入介质球内，进入介质球后分成光束I、Ⅱ，其中光束Ⅰ恰好射到C点，光束Ⅱ射到D点，∠AOB＝60°，则()A.介质球对光束Ⅱ的折射率大于B.同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ先射出介质球C.当入射角大于某一特定角度时，从A点射进介质球的光束Ⅱ不会发生全反射D.用光束Ⅰ和光束Ⅱ分别射向同一双缝干涉装置，光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ大三、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）如图所示，在真空中相距为L的A、B两点分别放置电量大小均为Q的正负点电荷，已知静电力常量为k，那么在离A、B两点距离都等于L的点的电场强度方向为__________，该点的场强大小为__________12．（12分）（1）测干电池的电动势和内阻的实验，为了尽量减小实验误差．在如下图所示的四个实验电路中应选用________（2）选好电路后,由于电流表和电压表内电阻对电路的影响,所测得电动势将________．(选填“偏大”，“偏小”，“不变”）（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为________V，电池的内阻为________Ω．（结果均保留两位小数）（4）这种用图象法处理数据是为了减少________.(选填“系统误差”或“偶然误差”)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、D【解析】距离改变之前：；当电荷量都变为原来的2倍时：，故ABC错误，D正确．故选D2、D【解析】由图看出，甲乙两人起点都在西门，终点都在东门，位移相同；路程为经过的路线的长度，由图象知甲的路程小，故D正确，ABC错误故选D3、D【解析】A．点电荷是一种理想化的物理模型，其带电荷量并不一定是最小的，故A错误；B．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的绝对大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，故B错误；C．能否看作点电荷与带电体的体积大小无关，要看带电体的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，故C错误；D．带电体能否看作点电荷，要看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，要看实际情况而定，故D正确故选D【点睛】点电荷是一种理想化的物理模型，当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，电荷量对原来的电场不会产生影响的时候，该电荷就可以看做点电荷，根据点电荷的条件分析可以得出结论4、C【解析】根据题意知，地磁体的N极朝南,根据安培定则,大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线，所以选C5、C【解析】该装置的原理是电流在磁场中的受力，根据左手定则判断线框的转动方向，根据能量守恒定律判断功率关系【详解】线框能旋转起来，是因为通电导线在磁场中受到安培力的缘故，选项A错误；磁体的上面为N极，产生斜向上的辐射状的磁感线，对导线的右半部分有向下的电流，根据左手定则可知受到向外的磁场力，同理左半部分受到向里的磁场力，可知俯视观察，线框沿顺时针方向旋转，选项BD错误；电池输出的电功率一部分要转化成线框的热功率，则电池的输出功率大于线框旋转的机械功率，选项C正确；故选C.6、C【解析】A．由左手定则可知安培力垂直电流向上，故A错误；B．因带电粒子沿磁感线运动，不受洛伦兹力作用，故B错误；C．由左手定则可知感应电流沿杆向上，故C正确；D．由右手螺旋定则（安培定则）可知俯视时磁感线为逆时针方向，故D错误。故选择C选项。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】A．线圈磁通量的变化率：＝其中磁感应强度变化率即为B-t图像的斜率，由题图知0～2s内＝－2T/s所以：==－2×4×10－2Wb/s＝－0.08Wb/s故A正确；B．在0～2s内线圈磁感应强度B由2T减到0，又从0向相反方向增加到2T，所以这2s内的磁通量的变化量：故B错误；C．0～2s内线圈中产生的感应电动势：E＝n＝100×0.08V＝8V故C正确；D．第3s末线圈中的感应电动势等于2～4s内的平均感应电动势：E′＝n＝nS＝100×2×4×10－2V＝8V故D错误8、BC【解析】带电粒子在磁场中由洛伦兹力充当向心力而做匀速圆周运动，则由可得：，可见粒子的轨迹半径与速率成正比；因粒子在穿过板后速度减小，则粒子的半径减小，故说明粒子是由下向上穿过绝缘板，故运动方向为edcba；故A错误，C正确；粒子受力指向圆心，则由左手定则可知粒子应带正电，故B正确．因粒子转动的周期，在转动中磁感应强度及质量没有变化，故周期不变，而由图可知，粒子在上下都经过半个周期，时间相等；故D错误9、AD【解析】oa杆以角速度匀速旋转，切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，其余部分为外电路．当oa转到最高点时，外电路总电阻最大，通过oa的电流最小；当oa与ob重合时，环的电阻为0，外电路总电阻最小，通过oa的电流最大．根据E=BLv和欧姆定律求解，其中v是速度的平均值【详解】A、B项：根据右手定则可知，流过oa电流方向为由o指向a，故A正确，B错误；C、D项：oa杆切割磁感线产生感应电动势为E=，故C错误，D正确故选AD【点睛】本题一要会求解感应电动势，由于oa杆上各点切割速度不同，要用平均速度求解；二要知道最大值与最小值的条件，运用欧姆定律求解10、AC【解析】由几何知识求出光束Ⅰ的折射角，求出其折射率，再分析光束Ⅱ的折射率．由v=c/n分析光在介质球中传播速度的大小，分析传播时间的长短．由光路可逆原理分析能否发生全反射．由波长关系分析干涉条纹间距的大小【详解】对于光束I：在A点的入射角i=60°，折射角r=30°，则玻璃对光束I的折射率为，由折射定律分析知，介质球对光束Ⅱ的折射率大于介质球对光束I的折射率，即大于，故A正确．由v=c/n分析知在介质球中，光束Ⅰ的传播速度大于光束Ⅱ的传播速度，则同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ后射出介质球，故B错误．从A点射进介质球的光束Ⅱ，再射到界面时入射角等于A点的折射角，由光路可逆原理知，光线不会发生全反射，一定能从介质球射出，故C正确．介质球对光束Ⅱ的折射率大于介质球对光束I的折射率，说明光束Ⅱ的频率大，波长短，而干涉条纹的间距与波长成正比，则光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ小，故D错误．故选AC.【点睛】本题考查对全反射、折射现象的理解与运用能力，作出光路图，关键要能灵活运用光路可逆原理分析能否发生全反射三、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.水平向右，②.【解析】根据点电荷的场强公式分别求出等量异种电荷在到两点距离都等于l的点的电场强度，再根据场强的叠加进行合成【详解】两个等量异种点电荷在到两点距离都等于l的点产生的电场强度大小相等，方向如图大小为，则合场强.12、①.(1).丙②.(2).偏小③.(3).1.45(1.44—1.46均给分)④.0.70（0.67—0.72均给分）⑤.(4).偶然误差【解析】明确实验原理，从而确定实验电路图，并根据电路的分析可得出电动势的误差情况；根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而确定电动势和内电阻的大小．用图象法处理数据是为了减少偶然误差【详解】（1）本实验中需要测量多组路端电压和干路电流，所以必须用到滑动变阻器；同时因电流表内阻不能忽略，为了减小内阻的测量误差，电流表应采用相对电源的外接法；故应选择丙电路图；（2）丙图中由于电压表的分流，导致电流表测量值小于真实值；而电压值的示数是准确的，故U-I图象将向下移动，故电源的电动势将小于真实值；（3）根据U=E-Ir可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E=1.45V；图象的斜率表示内阻，故（4）这种用图象法处理数据是为了减少偶然误差【点睛】本题考查了实验电路选择、实验误差分