山东省菏泽市东明县第一中学2023年物理高二第一学期期末考试试题含解析

山东省菏泽市东明县第一中学2023年物理高二第一学期期末考试试题考生须知：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、已知直导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为B=k，k为常量，I为电流强度，r为到导线的距离。b、c、d三根长通电直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，ac垂直于bd且ab=ad=ac，b、c、d三根导线中电流强度分别为I、I、2I。已知导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为（）A.B B.3BC.2B D.B2、如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（）AUa＞Uc，金属框中无电流B.Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.Ubc=﹣Bl2ω，金属框中无电流D.Ubc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a3、如图所示，一小钢球在光滑水平桌面上沿AB直线运动，C处有一小球门，BC垂直于AB．现用同一根细管分别沿甲、乙、丙三个方向对准B处吹气，可将钢球吹进球门的是()A.甲方向B.乙方向C.丙方向D都有可能4、如图所示，为地球赤道上的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，为地球同步卫星．则下列说法正确的是（）A.角速度的大小关系是B.向心加速度的大小关系是C.线速度的大小关系是D.周期的大小关系是5、关于内能，下列说法正确的是A.理想气体吸热，温度一定升高B.物体动能越大，分子动能越大C.外界对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则气体的内能减少10JD.只有热传递可以改变物体的内能6、如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的可看做质点的甲、乙两个小球，甲球不带电、乙球带正电．现将两个小球在轨道AB上分别从相同高度处由静止释放，都能通过圆形轨道最高点，则（）A.经过最高点时，甲球的速度比乙球小B.经过最高点时，两个小球的速度相等C.若两球均能恰好通过最高点则甲球的释放位置比乙球的高D.两个小球到最低点时对轨道的压力大小相同二、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、如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定A.此交变电流的周期为0.1sB.此交变电流的频率为5HzC.将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光D.图象上对应的时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面8、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线处于同一竖直平面内，为使MN垂直于纸面向外运动，可以A.将a、c端接电源正极，b、d端接电源负极B.将b、d端接电源正极，a、c端接电源负极C.将a、d端接电源正极，b、c端接电源负极D.将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极9、有两个相同灵敏电流计,允许通过的电流最大值为Ig=1mA，表头内阻为Rg=50Ω,若改装成一个量程为0-3V的电压表和一个量程为0-0.6A的电流表,应给它们分别()A.串联一个550Ω的电阻改装成电压表B.串联一个2950Ω的电阻改装成电压表C.并联一个0.083Ω的电阻改装成电流表D.并联一个0.017Ω的电阻改装成电流表10、如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，三点构成直角三角形，∠A＝37°，AB边长为5m，D为AB中点，电场线与ABC所在平面平行，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和6V，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则A.DC两点间电势差UDC＝4V B.D点电势φD＝8VC.该电场的电场强度E＝2V/m D.该电场的方向为沿BC方向三、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）如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I时(方向顺时针，如图)时，在天平左、右两边各加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡．当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知：磁感应强度的方向为________，大小为________12．（12分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．先在平铺的白纸上放半圆形玻璃砖，用铅笔画出直径所在的位置MN、圆心O以及玻璃砖圆弧线（图中半圆实线）；再垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O；最后在玻璃砖圆弧线一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像．移走玻璃砖，作出与圆弧线对称的半圆虚线，过O点作垂直于MN的直线作为法线；连接OP2P1，交半圆虚线于B点，过B点作法线的垂线交法线于A点；连接OP3，交半圆实线于C点，过C点作法线的垂线交法线于D点（1）测得AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4．计算玻璃砖折射率n的公式是n=__________（选用l1、l2、l3或l4表示）（2）该同学在插大头针P3前，不小心将玻璃砖以O为轴顺时针转过一个小角度，该同学测得的玻璃砖折射率将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）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、A【解析】由于直导线c在a点处的磁感应强度大小为B，又因为b、c、d三根导线中电流强度分别为I、I、2I，且，所以直导线b在a点的磁感应强度大小也等于B，而直导线d在a点的磁感应强度大小等于2B，根据安培定则可判断方向如下图所示b和d直导线在a点产生的磁感应强度方向向左，合成后大小为3B，c直导线在a点产生的磁感应强度方向向下，大小为B，根据平行四边形法则，可知a点的磁感应强度大小为故BCD错误，A正确。故选A。2、C【解析】因为当金属框绕轴转运时，穿过线圈abc的磁通量始终为0，故线圈中无感应电流产生，选项BD错误；但对于bc与ac边而言，由于bc边切割磁感线，故bc边会产生感应电动势，由右手定则可知，c点的电势要大于b点的电势，故Ubc是负值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故选项C正确；对于导体ac而言，由右手定则可知，c点的电势大于a点的电势，故选项A错误，所以选项C是正确的考点：导合格切割磁感线产生感应电动势【名师点睛】该题既可以通过法拉第电磁感应定律得出线圈abc的感应电流情况，又可以通过对bc边和ac边的研究，看它们切割磁感线时产生感应电动势的大小，判断导线端点的电势大小情况3、C【解析】小球若进入球门，则吹气后小球的速度方向沿BC方向，画出小球的初速度、末速度的方向，由平行四边形定则画出小球速度变化的方向如图，则：由图可知钢球的速度变化的方向沿丙的方向，加速度方向沿丙的方向，所以沿丙的方向吹气，故C正确，ABD错误4、D【解析】a与c的角速度相等，即，而b、c都围绕地球做匀速圆周运动，则有：，解得：，因b的半径小于c的半径，故，所以有：，根据可知，，故A错误，D正确；a与c的角速度相等，由可知，a的半径小于c的半径，故，而b、c都围绕地球做匀速圆周运动，则有：，解得：，因b的半径小于c的半径，故，所以，故B错误；a与c的角速度相等，由可知，a的半径小于c的半径，故，而b、c都围绕地球做匀速圆周运动，则有：，解得：，因b的半径小于c的半径，故，所以，故C错误；故选D【点睛】本题中涉及到三个做圆周运动物体，ac转动的周期相等，bc同为卫星，故比较它们的周期、角速度、线速度、向心加速度的关系时，涉及到两种物理模型，要两两比较5、C【解析】A.根据热力学第一定律△U=W+Q得物体的内能与做功和热传递有关，故一定质量的理想气体吸热时内能可以不变．温度不一定升高，故A错误；B.物体运动速度与分子热运动的速度或动能无关，分子动能与物体的动能无关，故B错误；C.外界对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则根据热力学第一定律△U=W+Q=10−20=−10J，气体的内能减少10J，故C正确；D.物体内能改变与做功和热传递有关．故D错误故选C6、B【解析】洛伦兹力不做功，则根据能量关系可知，两球经过最高点时，甲球的速度等于乙球的速度；根据牛顿第二定律判断若两球均能恰好通过最高点时两球的速度关系，再判断两球释放位置关系；根据牛顿第二定律列式比较两个小球到最低点时对轨道的压力大小.【详解】两球均从相同的高度A处开始释放到小球到达圆环最高点过程中，两球重力做功相等，洛伦兹力不做功，则经过最高点时，甲球的速度等于乙球的速度，选项A错误，B正确；甲球恰能经过最高点时：mg=m；乙球：mg+qv乙B=m，则v乙>v甲，可知甲球的释放位置比乙球的低，选项C错误；两个小球到最低点时的速度相同，在最低点，对甲球：；对乙球：；可知N甲>N乙，选项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、BD【解析】AB．根据图象可知，周期T=0.2s，频率为：，故A不符合题意，B符合题意；C．交变电流的电压的有效值为由此可知标有“12V、3W”的灯泡额定电压为12V，灯泡不能正常发光故，C不符合题意；D．图象上对应的0.1s时刻，电动势为零，发电机中的线圈刚好转至中性面，故D符合题意。故选BD。8、ABD【解析】运用安培定则判断电流产生的磁场方向，根据左手定则判断安培力方向．将选项逐一代入检验，选择符合题意的【详解】将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，或者将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意．故AD正确．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意．故B正确．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意．故C错误．故选ABD【点睛】本题考查综合运用安培定则和左手定则分析在安培力作用导体运动方向的问题，关键是熟练运用，分清哪个定则用哪个手，基础题目9、BC【解析】AB．把灵敏电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：，A错误B正确；CD．把灵敏电流计改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：，C正确D错误；故选BC。10、AC【解析】在匀强电场中，平行等距离的两点电势差相等；电场线与等势线垂直，确定沿电场方向上的距离，从而根据E=U/d求出匀强电场的大小【详解】在匀强电场中，平行等距离的两点电势差相等，则φA-φD=φD-φB，解得：φD=10V，所以UDC=φD-φC=4V，故A正确、B错误；三角形中B、C的电势分别为6V和6V，则B和C为等势点，BC为等势线，电场线方向沿AC方向，则电场强度，故C正确、D错误．故选AC【点睛】解决本题的关键知道匀强电场的等势线为间距相等的平行直线，以及知道电场线与等势线垂直三、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.垂直纸面向里②.【解析】因为B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以需要在右边加砝码．则有mg=2NBIL，所以B=故答案为12、①.（1）l1/l3②.（2）偏大【解析】用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的原理是折射定律，利用几何知识得到入射角的正弦和折射角的正弦，推导出折射率的表达式，即可知道所要测量的量【详解】（1）设圆的半径为R，由几何知识得入射角的正弦为：sini=sin∠AOB=；折射角的正弦为：sinr=sin∠DOC=根据折射定律（2）该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时其边界和法线不变，则入射角（玻璃砖中的角）不变，折射角（空气中的角）减小，由折射率公式可知，测得玻璃砖的折射率将