吉林省吉林市普通高中友好学校联合体2023年物理高二第一学期期末联考试题含解析

吉林省吉林市普通高中友好学校联合体2023年物理高二第一学期期末联考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电油滴正好可以沿直线ab运动，不考虑油滴受到的阻力，则（）A.油滴可能带负电B.油滴可能做匀加速直线运动C.油滴一定从a向b运动D.油滴机械能一定减小2、法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。如图所示，紫铜做的圆盘水平放置，在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与灵敏电流表G连接起来形成回路，转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转。下列说法正确的是（）A回路中电流大小变化，方向不变B.回路中电流大小不变，方向变化C.回路中电流的大小和方向都周期性变化D.回路中电流方向不变，从a导线流进电流表3、有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（）A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C.带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行4、如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出，已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的宽度h，那么下列说法中正确的是（）A.线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C.线框在进入和穿出磁场的过程中，都是磁场能转变成电能D.线框在磁场中间运动的过程中，电能转变成机械能5、在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”。在航天器中建立电磁学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电磁场的干扰。下列说法正确的是（）A.场是一种人为假设，实际是不存在的B.在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0C.航天器中“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力D.由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置6、如图所示，正点电荷放在O点，图中画出它产生的电场的六条对称分布的电场线．以水平电场线上的O’点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，下列说法正确的是（）A.b、e两点的电场强度相同B.a点电势高于e点电势C.电子沿圆周由d运动到b，电场力做正功，电势能减少D.b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差二、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，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则A.杆中感应电流方向是从b到aB.杆中感应电流大小保持不变C.金属杆所受安培力逐渐增大D.金属杆受三个力作用而保持平衡8、如图所示，一匀强磁场B垂直于倾斜放置的光滑绝缘斜面斜向上，匀强磁场区域在斜面上虚线ef与gh之间．在斜面上放置一质量为m、电阻为R的矩形铝框abcd，虚线ef、gh和斜面底边pq以及铝框边ab均平行，且eh＞bc．如果铝框从ef上方的某一位置由静止开始运动．则从开始运动到ab边到达gh线之前的速度（v）﹣时间（t）图象，可能正确的有（）A. B.C. D.9、如图所示，L1和L2为两平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v斜向上与L2成30°角射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力影响，下列说法中正确的是：()A.该粒子一定带正电B.带电粒子经过B点时速度一定与在A点时速度相同C.若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变)，它仍能经过B点D.若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成45°角斜向上，它仍能经过B点.10、如图所示，水平向右的匀强电场中，质量为m带正电的小球在A点由静止释放后，沿直线由A点运动到B点。不计空气阻力，在这一过程中，()A.小球的重力势能减小B.小球的动能减小C.小球的机械能减小D.小球的电势能减小三、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）某中学为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，准备了如下的实验器材：A.电压表V1（0～1V，内阻2kΩ）B电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）C.电流表A（0～1A，内阻约1Ω）D.定值电阻R1＝6kΩE.定值电阻R2＝16kΩF.滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流2A）G.学生电源（直流5V，内阻不计）H.开关、导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选用____，定值电阻应选用____（均用序号字母填写）；（2）在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，画出满足要求的电路图___；（3）根据设计的电路图，写出小灯泡两端电压U与电压表读数UV的关系U＝___．若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是____12．（12分）要测量某种合金的电阻率。（1）若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R，则其电阻率ρ=___________，用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数D=___________mm。（2）图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关。根据原理图在图丙中将实物连线补充完整___________。（3）闭合S1，当S2处于位置a时，电压表和电流表的示数分别为U1=1.35V，I1=0.30A；当S2处于位置b时，电压表和电流表的示数分别为U2=0.92V，I2=0.32A，根据以上测量数据判断，当S2处于位置___________（选填“a”或“b”）时，测量相对准确，测量值Rx=___________Ω。（结果保留两位有效数字）。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，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15．（12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L

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】ABC．粒子做直线运动，因为洛伦兹力的大小和速度有关，根据受力分析可知，粒子只能做匀速直线运动，且从b向a运动，受力分析如图：粒子只能带正电，ABC错误；D．电场力做负功，电势能增大，油滴的机械能减小，D正确。故选D。2、D【解析】铜盘转动产生的感应电动势为其中B、L、ω不变，则E不变，电流为电流大小恒定不变，由右手定则可知，回路中电流方向不变，从a导线流进电流表，故ABC错误，D正确。故选D。3、B【解析】A．当通电直导线放置方向与匀强磁场方向在同一直线上时，不受安培力的作用，A选项错误；B．安培力可以看成导体内大量电子共同受到洛伦兹力产生的，即B正确；C．在匀强磁场中，洛伦兹力始终与运动方向垂直，此时洛伦兹力不做功，C错误；D．由左手定则可知，通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D也错误故选B。4、A【解析】AB．线框在进入和穿出磁场的过程中，穿过线框的磁通量发生变化，有感应电流产生，而整个线框都在磁场中运动时，线框的磁通量不变，没有感应电流产生，故A正确，B错误；C．线框在进入和穿出磁场的过程中，产生感应电流，线框的机械能减小转化为电能，故C错误；D．线框在磁场中间运动的过程中，线框的磁通量不变，没有感应电流产生，所以线框的重力势能转化为动能，故D错误。故选A。5、B【解析】A.场是看不见，摸不着，但是客观存在的物质形态，故A错误；B.外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，故B正确；C.航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力，故C错误；D.由于地磁场影响，小磁针静止时大致沿南北指向，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面南北放置，使小磁针受通电导线产生的磁场作用，偏向东西方向。故D错误。故选：B6、D【解析】电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时两点的电场强度才相同；电势根据顺着电场线方向电势降低进行判断；根据对称性分析b、c两点间电势差与b、e间电势差的关系．根据电势高低，判断电场力对电子做功的正负【详解】由图看出，b、e两点电场强度大小相等，但方向不同，而电场强度是矢量，所以b、e两点的电场强度不同，故A错误；根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越低，故a点电势低于e点电势，故B错误；d点的电势高于b点的电势，电子沿圆周由d到b，电势降低，但电势能升高，电场力做负功，故C错误；根据对称性可知，d、c的电势相等，同理b、e的电势相等．所以b、c两点间电势差与e、d两点间电势差相等，故D正确；故选D【点睛】常见电场的电场线分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意点电荷形成电场的对称性．加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题二、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、BC【解析】AB．当磁感应强度均匀增大时，磁通量增大，杆中感应电流方向是从a到b，磁通量均匀增大，故杆中感应电流大小保持不变，选项A错误，B正确；C．而磁场对杆有安培力的作用，，B增大则F增大，选项C正确；D．金属杆受四个力作用：重力、支持力、安培力、静摩擦力，选项D错误；故选BC8、AD【解析】线框开始阶段，未进入磁场，做匀加速直线运动，进入磁场时，切割磁感线产生感应电流，受到沿斜面向上的安培力，若速度适中，安培力与重力沿斜面向下的分力大小相等，则线圈做匀速直线运动，由于磁场的长度大于线圈的长度，所以当线圈在磁场中运动的位移大于线圈的宽度后，线圈完全进入磁场中，由于磁通量不变，不产生感应电流，线圈做匀加速直线运动，线圈dc边出磁场时，开始做加速度减小的减速运动，最后可能做匀速运动，速度大于等于线圈进入磁场时的速度，故A正确BC错误；若线圈进入磁场时速度较小，线圈做加速度减小的加速运动，线圈完全进入磁场中，由于磁通量不变，不产生感应电流，线圈做匀加速直线运动，线圈dc边出磁场时，开始做加速度减小的减速运动，最后可能做匀速运动，速度大于等于线圈进入磁场时的速度，故D正确【点睛】线框未进入磁场前做匀加速直线运动，进入磁场时，切割磁感线产生感应电流，受到沿斜面向上的安培力，根据安培力与重力沿斜面向下的分力关系，判断线框的运动情况9、BC【解析】带电粒子的运动轨迹如图中实线（带负电荷时）或虚线（带正电荷时）所示.由带电粒子在磁场中运动规律和几何知识可知粒子过B点时的速度与过A点时的速度相同.【详解】设磁场间隙宽度为d，速度方向与边界线夹角为α，则由图知AB=2dtanα,与粒子速度无关，仅由d和α决定．所以答案为BC10、AD【解析】小球受到水平向右的电场力，竖直向下的重力，又知道小球沿直线AB运动，故合力方向在直线AB上，由A指向B；A．从A到B，小球的高度减小，重力做正功，重力势能减小，A正确；B．合力方向与运动方向同向，所以做正功，动能增大，B错误；CD．电场力方向和运动方向夹角为锐角，故电场力做正功，所以电势能减小，机械能增大，C错误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.（或）②.D（或）③.如图所示：④.⑤.C【解析】（1）由于小灯泡的额定电压为4V，若选15V量程，则量程太大，所以应选A，但需要进行改装为U=4V量程的电压表；根据欧姆定律和串并联规律应有：U=，解得：R=6kΩ，所以定值电阻应选D；（2）实验要求电压从零调，说明变阻器应采用分压式接法；根据纯电阻功率P=,灯泡的电阻R==4Ω，电阻远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：（3）根据串联电路特点知，灯泡电压与电压表示数间的关系为U=UV+U1=UV+；整理得：由于灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，根据灯泡的功率,在P−U2图象中，斜率逐渐变小，所以可知，只有选项C可能是正确的；故选C.12、①.②.0.899~0.902③.④.b⑤.2.9【解析】（1）[1]有电阻的决定式得电阻率为[2]由图示螺旋测微器可知，其示数为（2）[3]根据图2所示电路图连接实物电路