山东省蓬莱一中2023年物理高二第一学期期末统考试题含解析

山东省蓬莱一中2023年物理高二第一学期期末统考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一个木箱在水平拉力F的作用下沿光滑水平地面滑动，有四位同学作出它的受力情况如图所示，其中正确的是（）A.A B.BC.C D.D2、关于物理学史，下列说法正确的是A.欧姆最初用实验直接得到电流通过导体产生热量的表达式B.安培通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律C.自然界存在两种电荷，库仑把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷D.法拉第提出了电场的概念，并引入电场线形象地描述电场3、如图所示，在直线l上A、B两点各固定电荷量均为Q的正电荷，O为AB的中点，C、D两点关于A点对称，C、D两点的场强大小分别为EC、ED，电势分别为φC、φD.则下列说法正确的是()A.EC>ED，φC>φDB.EC<ED，φC>φDC.在直线l上与D点电势相同的点除D点外可能还有2个D.将一负电荷从C点移到D点其电势能减小4、如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带正电粒子以速度v0从A点沿直径AC方向射入磁场，从D点离开磁场，半径OD与OC成60°角，不计粒子重力，则带电粒子的比荷为()A.BC.D.5、如图所示,一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈,铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场，磁场的中心与铁芯的轴线重合当铁芯绕轴线以角速度转浏的过程中,线圈中的电流变化图象是下图中的哪一个?(从图位置开始计时,NS极间缝隙的宽度不计,以边的电流进入纸面,边的电流出纸面为正方向)A. B.C. D.6、将一面积为cm2，匝数的线圈放在匀强磁场中，已知磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化规律如图所示，线圈总电阻为2Ω，则A.在0~2s内与2s~4s内线圈内的电流方向相反 B.在0~4s内线圈内的感应电动势为VC.第2s末，线圈的感应电动势为零 D.在0~4s内线圈内的感应电流为A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、一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠N极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，电流是流向纸内的，逐渐增大导电棒中的电流，磁铁一直保持静止。则下列说法正确的是A.磁铁对桌面的压力不变 B.磁铁对桌面的压力一定增大C.磁铁受到摩擦力的方向可能改变 D.磁铁受到的摩擦力一定增大8、如图所示，在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场，有两个电荷量、质量均相同的正、负粒子(不计重力)，从边界上的O点以相同速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负粒子在磁场中：A.运动轨迹的半径相同B.重新回到边界所用时间相同C.重新回到边界时速度大小和方向相同D.重新回到边界时与O点的距离相等9、如图所示，b是理想变压器原线圈的一个抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，示数分别为U和I，在原线圈两端加上交变电流，把单刀双掷开关S与b连接，则：（）A.保持其它条件不变，触头P向上移动的过程中，I变大B.保持其它条件不变，触头P向下移动的过程中，U变小C.保持其它条件不变，S由b扳向a时，U和I均变小D.保持其它条件不变，S由b扳向a时，U变大，I变小10、如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，则可判断()A.两个粒子电性相同B.经过b、d两点时，两粒子的加速度的大小相同C.经过b、d两点时，两粒子的速率相同D.经过c、e两点时，两粒子的速率相同三、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）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线完成下列主要实验步骤中的填空：(1)①按图接线②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出此时细沙的质量m2④用米尺测量D的底边长度L(2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________(3)判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里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）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、A【解析】物块竖直方向受重力、地面的支持力；水平方向受拉力F，因水平面光滑，故无摩擦力，A对2、D【解析】A．焦耳最初用实验直接得到电流通过导体产生热量的表达式，选项A错误；B．库伦通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律，选项B错误；C．自然界存在两种电荷，富兰克林把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷，故C错误；D．法拉第提出了电场的概念，并引入电场线形象地描述电场，选项D正确。故选D。3、B【解析】AB．A在C点产生的场强方向水平向右，B在C点产生的场强方向水平向左，并且小于A在C点的电场强度大小，故C点的电场强度大小为两电荷在C点产生电场强度之差，同理在D点产生的电场强度为两点电场强度之和，故，根据公式可得，C到A点的距离等于D到A点的距离，但是AD间的电场强度大于CA间的电场强度大小，所以AD间的电势差大于AC间的电势差，可知D点的电势小于C点的电势，即；A错误，B正确。C．根据电场强度的叠加可知在直线l上，与D点电势相等的点可能有3个，分别处于CO间、OB间和B的右侧；C错误。D．因为AD间的电势差大于AC间的电势差，可知C点的电势高于D点，根据知，负电荷在C点的电势能小于D点的电势能，即将一负电荷从C点移到D点其电势能增大；D错误。故选B。4、C【解析】设粒子做匀速圆周运动的半径为r，如图所示，，所以r=R；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿运动定律得：，解得，故选C.【点睛】带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子圆周的轨迹，找圆心和半径，往往用数学知识求半径5、D【解析】在一个周期内，前半个周期内：根据右手定则可知电流从b边进入纸面，a边电流出纸面，为负值．设ab边长为，ad边长为，矩形abcd的面积为S，电阻为R，磁感应强度大小为B，则感应电动势大小为：，感应电流大小为：，为不变．后半个周期内：根据右手定则可知电流从a边进入纸面，b边的电流出纸面，为正值．感应电流大小为：，为不变，故ABC错误，D正确，故选D【点睛】将一个周期分成两个半个周期研究，根据右手定则判断感应电流的方向，确定电流的正负．根据感应电动势公式推导电动势表达式，确定电流大小，然后选择图象6、D【解析】A．在0-2s内与2s-4s内磁场方向相反，磁通量变化情况相反，根据楞次定律可知，在这两段时间内线圈内感应电流方向相同，A错误。B．由图知：在0-4s内线圈内的感应电动势故B错误。C．在0～4s内，磁通量的变化率恒定，线框中产生的感应电动势不变，始终为E=0.8V，C错误。D．在0-4s内线圈内的感应电流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、BD【解析】根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，在根据左手定则判断安培力方向，如图，根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向左下方，选取磁铁为研究的对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力变大，方向不变，故BD正确。故选BD。8、ACD【解析】A．根据牛顿第二定律得：解得：由题q、m、v、B大小均相同，则r相同。故A正确。B．粒子的运动周期，由题q、m、B大小均相同，则知T相同。粒子运动轨迹如图所示：根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为2π-2θ，轨迹的圆心角也为2π-2θ，运动时间为：同理，负离子运动时间为：显然时间不等。故B错误。C．正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同。故C正确。D．根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离S=2rsinθ，r、θ相同，则S相同。故D正确。故选ACD。9、AC【解析】A、保持其它条件不变，滑动变阻器触头向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路的总电阻减小，由于副线圈的电压是由变压器和原线圈的电压决定的，副线圈的电压不变，根据欧姆定律可知副线圈的电流增大，根据电流与匝数成反比可知原线圈的电流增大，故选项A正确；B、保持其它条件不变，滑动变阻器触头向下移动的过程中，滑动变阻器的电阻增大，电路的总电阻增大，根据欧姆定律可知副线圈的电流减小，两端的电压减小，根据串联分压可知两端的电压增大，电压表示数变大，故选项B错误；CD、保持其它条件不变，当单刀双掷开关与连接时，根据电压与匝数成正比可知副线圈的电压变小，副线圈的电流变小，根据电流与匝数成反比可知原线圈的电流减小，所以电压表和电流表的示数都变小，故选项C正确，D错误10、BD【解析】A.由图可知电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同，故A错误B.两粒子经过b、d两点时，受到库仑力作用，由牛顿第二定律可得，，由题意可知，两粒子的加速度大小相同，故B正确C.根据图中运动轨迹可知，粒子1做减速运动，而粒子2做加速运动，开始它们的速率相同，当两粒子经过b、d（同一等势面）两点时，两粒子的速率不会相同，故C错误D.两个粒子的初速度仅仅是方向不同，速率相等，而粒子1从a到c、粒子2从a到e电场力做功均为零，则经过c、e两点两粒子的速率相等，故D正确三、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.重新处于平衡状态②.电流表的示数I③.④.【解析】(1)[1][2]金属框平衡时测量才有意义，读出电流表的示数I；(2)[3]根据平衡条件，有：|m2-m1|g=BIL，解得：；(3)[4]若m2＞m1．则安培力的方向向下，根据左手定则可得，磁场的方向向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里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，则：对：对：联立解得