广东省揭阳市普宁市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题【含答案解析】

2023-2024学年度第一学期期终高中二年级教学质量测试物理科试题满分100分，考试时间75分钟说明：1．答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上，并在“考场号”、“座位号”栏内填涂考场号、座位号。2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4．考生必须保持答题卡整洁，考试结束后，将答题卡交回，试题卷自己保存。第Ⅰ卷选择题（共46分）一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，满分28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，多选、选错或不答的得0分）1.如图所示，A、B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法错误的是（）A.用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥B.把磁铁远离A环，A环又会被吸引C.磁极接近或者远离B环时，B环保持静止D.磁铁N极接近B环时，B环会被排斥【答案】D【解析】【详解】A．用磁铁的任意一磁极接近A环时,环内磁通量变大,根据楞次定律,圆环受到的安培力的效果总是阻碍磁通量的变化(来拒)可知闭合圆环中会产生感应电流，A环被排斥，A正确，不符合题意；B．同理，把磁铁远离A环，，A环又会被吸引，B正确，不符合题意；CD．磁极接近或者远离B环时（磁铁N极接近B环时），磁通量变化,有感应电动势，但是由于不闭合，所以没有感应电流，圆环不受到安培力的作用，圆环保持静止，C正确，不符合题意；D错误，符合题意。故选D。2.如图所示，某同学在探究电荷间相互作用力的实验中，用绝缘细绳悬挂质量为的带电小球B，若将带电荷量为的带电小球A靠近B，当两个带电小球在同一高度静止时，细绳与竖直方向成角，已知重力加速度大小为。下列说法正确的是（  ）AB球带正电B.AB两球之间作用力大小为C.只将B球的带电荷量变为原来的二倍，AB之间的作用力变为原来的一半D.只将AB两球之间的距离变为原来的二倍，AB之间的作用力变为原来的一半【答案】B【解析】【详解】A．由题知，两小球相互排斥，故小球B带负电，A错误；B．根据平衡条件可知，AB之间作用力的大小为B正确；CD．根据库仑定律可知只将B球的电荷量变为原来的二倍，AB之间的作用力变为原来的二倍，只将AB两球之间的距离变为原来的二倍，AB之间的作用力变为原来的四分之一，CD错误。故选B。3.某家用空气净化器的内部结构原理如图所示，图中充电极接电源正极，尘埃采集球接地。当空气中的尘埃进入装置前，通过滤网后带正电，此后会吸附在尘埃采集球上。内部形成的电场如图所示，尘埃的重力忽略不计。下列说法正确的是（）A.电场中各点的电势大小关系为B.电场中各点的场强大小关系为C.同一尘埃在a点和b点的电势能相同D.某尘埃仅在电场力作用下从c点运动到a点，电场力始终做负功【答案】A【解析】【详解】A．沿着电场线方向电势逐渐降低，由题图中电场线可知，尘埃在电场中电势的大小关系为故A正确；B．电场线的疏密程度表示电场场强的大小，由题图中电场线可知故B错误；C．由电势能公式同一尘埃在a点和b点的电势能不相同，故C错误；D．尘埃从c点移动到a点的过程中，由于尘埃的运动轨迹未知，无法判断电场力做功情况，故D错误。故选A。4.如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线上，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为的中点，c、d位于的连线上，且c、d到O点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（）A.O点处的电场强度为零B.点处的磁感应强度为零C.a、b两处的电场强度大小相等，方向相同D.c、d两处的磁感应强度大小相等，方向相反【答案】C【解析】【详解】A．正电荷在O点处的电场强度方向水平向右，负电荷在O点处的电场强度方向水平向右，根据场强叠加可知，O点处的总电场强度不为零，故A错误；C．根据等量异种电荷电场的对称性可知，a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故C正确；BD．根据右手螺旋定则，M、N两点处长直导线在c、d、点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称性以及磁感应强度的叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同；点处的磁感应强度不为零，故BD错误。故选C。5.电磁轨道炮发射的基本原理图如图所示，两条平行的金属导轨充当传统火炮的炮管，弹丸放置在两导轨之间，并与导轨保持良好接触，当电磁炮中通过如图虚线所示的强电流时，轨道电流在弹丸处形成垂直于轨道平面的磁场，弹丸获得很大的加速度，最终高速发射出去，下列说法正确的是（）A.电磁炮的本质是一种大功率的发电机B.若通入与图示方向相反的电流，弹丸不能发射出去C.其他条件不变的情况下，弹丸的质量越小，发射速度越大D.两导轨中的强电流（如图示）在导轨之间产生的磁场，方向竖直向下【答案】C【解析】【详解】A．电磁炮的本质是电磁发射技术，不是大功率的发电机，故A错误；B．若通入与图示方向相反的电流，弹丸也能发射出去，故B错误；C．电磁炮是将电磁能量转化为弹丸的动能，则其他条件不变的情况下，弹丸的质量越小，发射速度越大，故C正确；D．根据安培定则可知，两导轨中的强电流（如图示）在导轨之间产生的磁场方向竖直向上，故D错误。故选C。6.微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。其工作原理可简化为如图所示，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板能上下左右运动，进而改变电容器的电容，将运动信号转化为电信号，图中R为定值电阻。下列说法正确的是（）A.N极板向上运动时，电容器的电容增加B.N极板向上运动时，两极板间的电场强度不发生变化C.N极板向下运动时，电流表有由a向b的电流D.手机静止时，电流表示数为零、电容器两极板不带电【答案】A【解析】【详解】A．N极板向上运动时，极板间距减小，根据可知电容器的电容增加，故A正确；B．由于电容器保持与电源连接，N极板向上运动时，板间电势差不变，间距减小，根据可知两极板间的电场强度增大，故B错误；C．N极板向下运动时，间距增大，根据知电容器电容减小，由于板间电势差不变，根据可知极板上的电荷量减小，电容器放电，由图可知，电流由b向a流过电流表，故C错误；D．手机静止时，电路处于断路状态，电流表示数为零，但两极板与电源连接，带正、负电荷，故D错误。故选A。7.如图甲所示，螺线管匝数，横截面积，电阻，螺线管外接一个阻值的电阻，电阻的一端b接地。现有一方向平行于螺线管轴线向左的磁场穿过螺线管，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，则（）A.在时间内，R中有电流从a流向bB.在时穿过螺线管的磁通量为C.在时间内，通过R的电流大小为D.在时间内，R两端电压【答案】B【解析】【详解】A．在内，原磁场增大，则磁通量增大，根据楞次定律可知，感应磁场方向向右，再由安培定则可知R中的电流方向从b流向a，选项A错误；B．由图乙可知，t=4s时磁感应强度为B=4T，则此时的磁通量为选项B正确；C．在内，感应电动势为则R中电流大小为选项C错误；D．在内，根据楞次定律可知，R中的电流从a流向b，则R两端电压为选项D错误。故选B。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，满分18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.下图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（）A.在加油站给车加油前，触摸静电释放器，是为了导出人体的静电B.超高压带电作业的工人穿戴含金属丝的工作服，是因为这种衣服更结实耐用C.电磁炉是利用“涡流”加热达到烹饪食物的目的D.鸟儿能安全地停在高压电线上是因为鸟儿的脚底有一层绝缘皮【答案】AC【解析】【详解】A．静电释放器可以把人体、金属、大地形成通路，将人体静电导入大地，这样就可以清除人身上的静电，防止发生火灾，故A正确；B．超高压带电作业的工人穿戴的工作服含金属丝，防止静电对人体的危害，故B错误；C．铁锅产生涡流，发热部分为铁锅底部和侧壁，直接加热锅内食物，故C正确；D．鸟儿能安全地停在高压电线上是因为鸟儿的两脚之间的导线电阻很小，两脚减的跨步电压很小，故D错误。故选AC。9.某光控开关控制电路如图所示，为光敏电阻（电阻值随光照强度的减弱而增大），为滑动变阻器，电源内阻忽略不计。当光控开关两端电压升高到一定值时，照明系统打开。以下说法正确的是（）A.光照强度减弱时，光控开关两端电压升高B.将的滑片P向下滑动，能使傍晚时照明系统更早打开C.将的滑片P向上滑动，能使傍晚时照明系统更早打开D.保持的滑片位置不变，换用电动势更大的电源，能使傍晚时照明系统更早打开【答案】ABD【解析】【详解】A．光照强度减弱时，电阻变大，两端电压可知两端的电压变大，即光控开关两端电压升高，故A正确；BCD．要使系统更早打开，即在阻值不变时增加R1两端电压，R1两端电压可知应减小或增大E，故BD正确，C错误。故选ABD10.带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中观察到某带电粒子的轨迹，其中a和b是运动轨迹上的两点。该粒子使云室中的气体电离时，其本身的动能在减少，而其质量和电荷量不变，重力忽略不计。下列有关该粒子的说法正确的是（）A粒子带负电B.粒子先经过b点，再经过a点C.粒子动能减小是由于洛伦兹力对其做负功D.粒子运动过程中所受洛伦兹力大小不变【答案】AB【解析】【详解】AB．该粒子使云室中的气体电离时，其本身的动能在减少，即速率减小，而其质量和电荷量不变，根据可知，粒子轨道半径逐渐减小，则粒子先经过b点，再经过a点，由左手定则可知粒子带负电，选项AB正确；C．洛伦兹力方向与速度方向总垂直，则洛伦兹力对其不做功，选项C错误；D．粒子运动过程中速率不断减小，根据f=qvB可知，所受洛伦兹力大小不断减小，选项D错误。故选AB。第Ⅱ卷非选择题（共54分）三、实验题（每空2分，满分16分。请将正确的答案写在答题卡上。）11.某同学想利用多用表粗测量某一元件的电阻。他使用“”欧姆挡进行测量时，操作步骤正确，但发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到______档（填“”或“”）。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是______（选填“机械”或“欧姆”）调零，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该元件的阻值是______。【答案】①.②.欧姆③.160【解析】【详解】[1]选欧姆挡测电阻时指针偏转角度很大，说明所选倍率太大，应选用更低倍率挡×10Ω，使指针尽可能偏转到表盘的中间位置附近，该位置附近有较高的精度。[2]欧姆挡每换一次倍率，需重新进行调零。[3]该电阻的阻值12.某物理兴趣小组自制了图甲所示的水果电池组，为了准确测量该电池组的电动势和内阻，进行以下操作：（1）先用多用电表粗测得水果电池组电动势E约为，内阻r约为（2）选择合适的实验器材，设计电路进行实验。实验室提供了以下器材：A．待测水果电池组（E约为2.0V，r约为）B．电流表A（，内阻为）C．电压表（，内阻约为）D．电压表（，内阻约为）E．滑动变阻器F．浮动变阻器G．开关、导线各若干①应该选择的实验电路是图中的______（选填“乙”或“丙”）；②实验电压表应选______（填“”或“”），滑动变阻器应选______（填“”或“”）；（3）根据实验电路连接实物，调节滑动变阻器滑片位置，记下电压表示数U与电流表示数I的多组数据，作出图像如图丁所示，根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势______V，内电阻______．（结果均保留三位有效数字）【答案】①.丙②.③.④.2.25##2.24##2.26⑤.##【解析】【详解】（1）①[1]因水果电池的内阻远大于电流表内阻，且与电压表内阻相差不大，且电流表内阻已知，则应该选择的实验电路是图中的丙；②[2][3]水果电池的电动势约为2.0V，为了减小误差，实验中电压表应选量程3V的，滑动变阻器应选阻值与电池内阻相当的；（3）[4][5]由水果电池的图像可知该水果电池组的电动势内电阻四、计算题（13题10分，14题10分，15题18分．满分38分．计算题要求写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.图甲所示的CT扫描机，其部分工作原理如图乙所示：M、N之间是加速电场，虚线框内存在垂直纸面的匀强磁场。电子从静止开始经加速电场后，垂直进入偏转磁场，最后打在靶上的P点。已知加速电压为U，磁场的宽度为d，电子的质量为m、电荷量为e，电子离开磁场时的速度偏转角为θ。求：（1）电子离开电场时的速度大小；（2）磁感应强度的大小和方向。【答案】（1）；（2），垂直纸面向里【解析】【详解】（1）电子加速过程，由动能定理可得解得（2）如图所示，电子在匀强磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力作为向心力可得由几何关系可得联立解得，磁感应强度的大小为由左手定则可知，磁感应强度的方向垂直纸面向里。14.如图，一长为的金属棒用两个完全相同的弹簧水平