2023-2024學(xué)年福建省龍巖市武平一中、長(zhǎng)汀一中、漳平一中等六校高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年福建省龍巖市武平一中、長(zhǎng)汀一中、漳平一中等六校高二物理第一學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖，矩形abcd的長(zhǎng)ad＝0.6m，寬ab＝0.3m，o、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以o、e為圓心有兩個(gè)半徑均為R＝0.3m的四分之一圓弧，區(qū)域obedo內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無(wú)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.25T。一群不計(jì)重力、質(zhì)量m＝3×10－9kg、電荷量q＝2×10－5C的帶正電粒子垂直于ad邊以v＝5×102m/s的速度射入磁場(chǎng)區(qū)域。下列判斷正確的是（）A.所有粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向都平行B.所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等C.從od邊射入的粒子，出射點(diǎn)都在e點(diǎn)D.從ao邊射入的粒子，出射點(diǎn)都在b點(diǎn)2、如圖所示，平行板電容器上極板帶正電荷，且與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的正點(diǎn)電荷，以E表示兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角，若保持上極板不動(dòng)，將下極板向上移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則（）A.θ增大，E增大，Ep增大B.θ增大，E增大，Ep減小C.θ減小，E不變，Ep增大D.θ減小，E不變，Ep減小3、如圖所示，用絲線吊一個(gè)質(zhì)量為m的帶電（絕緣）小球處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，空氣阻力不計(jì)，當(dāng)小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，則兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)（）A.小球的動(dòng)能不相同B.絲線所受的拉力相同C.小球所受的洛倫茲力相同D.小球的向心加速度相同4、如圖所示，質(zhì)量分別是m1和m2，電荷量分別是q1和q2的小球，用長(zhǎng)度不等的絕緣輕絲線懸掛起來(lái)，兩絲線與豎直方向的夾角分別是α和β(α>β)，兩小球恰在同一水平線上，那么()A.兩球可能帶同種電荷B.q1一定大于q2C.m1一定小于m2D.m1所受的電場(chǎng)力一定大于m2所受的電場(chǎng)力5、已知電場(chǎng)中A點(diǎn)處放有一電量為q的電荷，所受電場(chǎng)力為F，A點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為E，則（）A.若在A點(diǎn)換上－q，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向發(fā)生改變B.若在A點(diǎn)換上電量為2q的電荷，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)將變?yōu)?EC.若把A點(diǎn)電荷q移去，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)榱鉊.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小、方向與q的大小、方向、有無(wú)均無(wú)關(guān)6、某研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)利用安培力測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，如下圖甲所示，將矩形線框固定在電子秤的臺(tái)面上，線框的上部處于垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（如下圖乙所示）。當(dāng)線框中通順時(shí)針電流時(shí)，電子秤讀數(shù)為；當(dāng)線框中通逆時(shí)針電流時(shí)，電子秤讀數(shù)為（）。已知矩形線框共有匝，邊長(zhǎng)為，則磁感應(yīng)強(qiáng)度A.垂直紙面向外，大小為 B.垂直紙面向外，大小為C.垂直紙面向里，大小為 D.垂直紙面向里，大小為二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，MN是一熒光屏，當(dāng)帶電粒子打到熒光屏上時(shí)，熒光屏能夠發(fā)光．MN的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．P為屏上的一小孔，PQ與MN垂直．一群質(zhì)量為m、帶電荷量都為q的正粒子（不計(jì)重力），以相同的速率v，從小孔P處沿垂直于磁場(chǎng)且與PQ夾角為θ的范圍內(nèi)向各個(gè)方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)粒子間的相互作用．則以下說(shuō)法正確的是（）A.在熒光屏上將出現(xiàn)一個(gè)條形亮線，其半徑為B.在熒光屏上將出現(xiàn)一個(gè)條形亮線，其長(zhǎng)度為C.粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中到熒光屏MN的最大距離為D.粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中到熒光屏MN的最大距離為8、如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=100，線圈面積S=200cm2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的阻值，把線圈放入一方向垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．下列說(shuō)法中正確的是（）A.線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大C.線圈電阻r消耗的功率為4×10-4WD.前4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為8×10-2C9、如圖所示，是折成60°角的固定于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌關(guān)于豎直軸線對(duì)稱，，整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為．一質(zhì)量為、長(zhǎng)為、電阻為、粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒鎖定于的中點(diǎn)位置．將導(dǎo)體棒解除鎖定，導(dǎo)體棒由靜止向下加速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的速度為．導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為，下列說(shuō)法正確的是A.解除鎖定后，導(dǎo)體棒向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.解除鎖定后，導(dǎo)體棒中電流由到C.導(dǎo)體棒滑到導(dǎo)軌末端時(shí)的加速度大小為D.導(dǎo)體棒下滑過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為10、如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，下列判斷正確的是（）A.電勢(shì)φA>φB，場(chǎng)強(qiáng)EA>EBB.電勢(shì)φA>φB，場(chǎng)強(qiáng)EA<EBC.將電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少D.將電荷量為q的負(fù)電荷分別放在A、B兩點(diǎn)，電荷具有的電勢(shì)能EpA>EpB三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）現(xiàn)有一新材料制成的均勻圓柱體，某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲，由圖甲可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_______mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙，由圖乙可知其直徑為_(kāi)_______mm；用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖丙，則該電阻的阻值約為_(kāi)_______Ω。12．（12分）要測(cè)一個(gè)待測(cè)電阻Rx（190?--210?）的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：電源E：電動(dòng)勢(shì)3.0V，內(nèi)阻不計(jì)；電流表A1：量程0~10mA，內(nèi)阻r1約50?；電流表A2：量程0~500μA，內(nèi)阻r2為1000?；滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值20?，額定電流2A；定值電阻R2=5000?；定值電阻R3=500?；電鍵S及導(dǎo)線若干要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確測(cè)量Rx的阻值，請(qǐng)回答下面問(wèn)題：（1）為了測(cè)定待測(cè)電阻上的電壓，可以將電流表_______（選填“A1”或“A2”）串聯(lián)定值電阻______（選填“R2”或“R3”），將其改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表（2）如圖（1）所示，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了測(cè)量電阻Rx的甲、乙兩種電路方案，其中用到了改裝后的電壓表和另一個(gè)電流表，則應(yīng)選電路圖__________（選填“甲”或“乙”）（3）若所選測(cè)量電路中電流表的讀數(shù)為I=6.2mA，改裝后的電壓表讀數(shù)如圖（2）所示，則電壓表讀數(shù)是________V．根據(jù)電流表和電壓表的讀數(shù)，并考慮電壓表內(nèi)阻，求出待測(cè)電阻Rx=________?四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】詳解】C．粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力：得：因，從邊射入的粒子，形成以為半徑的圓弧，從點(diǎn)射入粒子的從點(diǎn)出去；同理從之間射入的其他粒子，到邊界處速度均豎直向上，因邊界上無(wú)磁場(chǎng)，之間所有粒子全部通過(guò)點(diǎn)，C錯(cuò)誤；ABD．從邊射入的粒子先做一段時(shí)間的直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)某一個(gè)粒子在點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，其圓心為，如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系，可知虛線的四邊形是菱形，則粒子的出射點(diǎn)一定是從點(diǎn)射出。同理可知，從邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部從點(diǎn)射出，但射出的速度方向并不相同，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知，從邊射入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角不相同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間不相同，AB錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、D【解析】電容器與電源斷開(kāi)，電量不變，將下極板上移的過(guò)程中，因d減小，由可知電容C增大，由可知U減小，則夾角減??；由可得可知E不變；根據(jù)U=Ed可知由于P離下極板距離減小，E不變，因此P點(diǎn)的電勢(shì)減小，由可知電勢(shì)能減?。还蔬xD．3、D【解析】A．帶電小球受到洛倫茲力和繩拉力與速度方向時(shí)刻垂直，對(duì)小球不做功，只改變速度方向，不改變速度大小，只有重力做功，小球兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)，重力做的功相同，由動(dòng)能定理可知，小球兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相同，故A錯(cuò)誤；BC．小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)且兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度方向相反，由左手定則可知，兩次過(guò)O點(diǎn)洛倫茲力方向相反，受力分析可知，繩的拉力大小也就不同，故BC錯(cuò)誤；D．小球兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度大小相同，由可知，向心加速度相同，故D正確。故選D。4、C【解析】A．兩球相互吸引必定是異種電荷。故A錯(cuò)誤。B．兩球間的庫(kù)侖力為相互作用力，無(wú)論電荷量是否相等都有庫(kù)侖力大小相等，故無(wú)法判斷電量的大小。故B錯(cuò)誤。C．設(shè)兩球間庫(kù)侖力大小為F，對(duì)m1研究，得到F=m1gtanα，同理對(duì)m2研究，得到F=m2gtanβ則m1tanα=m2tanβ因α＞β，得到m1＜m2，故C正確。D．根據(jù)牛頓第三定律，m1所受庫(kù)侖力一定等于m2所受的庫(kù)侖力。故D錯(cuò)誤；故選C。5、D【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度是通過(guò)比值定義法得出的，電場(chǎng)強(qiáng)度取決于電場(chǎng)本身，與試探電荷無(wú)關(guān)，故在A點(diǎn)換上－q或2q或把q移去，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都不變故選D。6、C【解析】電子秤讀數(shù)，即，由可知，通順時(shí)針電流時(shí)，安培力向上，磁場(chǎng)垂直紙面向里；對(duì)線框進(jìn)行受力分析知解得A．垂直紙面向外，大小為，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．垂直紙面向外，大小為，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．垂直紙面向里，大小為，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．垂直紙面向里，大小為，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】一群質(zhì)量、電量都相同的正負(fù)兩種粒子（不計(jì)重力），以相同的速率v從小孔P處沿垂直于磁場(chǎng)方向入射，則不可能在熒光屏上出現(xiàn)圓形亮環(huán)，故A錯(cuò)誤；以正粒子為例，如下圖可知：正粒子垂直邊界射入，軌跡如上面左圖，此時(shí)出射點(diǎn)最遠(yuǎn)，與邊界交點(diǎn)與P間距為：2r；正粒子沿著右側(cè)邊界射入，軌跡如上面中圖，此時(shí)出射點(diǎn)最近，與邊界交點(diǎn)與P間距為：2rcosθ；正粒子沿著左側(cè)邊界射入，軌跡如上面右間圖，此時(shí)出射點(diǎn)最近，與邊界交點(diǎn)與P間距為：2rcosθ；負(fù)離子受力與正離子相反，軌跡與正粒子軌跡關(guān)于PQ對(duì)稱；故范圍為在熒光屏上P點(diǎn)兩側(cè)，將出現(xiàn)兩個(gè)相等長(zhǎng)度條形亮線，其長(zhǎng)度為：2r-2rcosθ=2r（1-cosθ）=，故B正確；粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中到熒光屏MN的最大距離，則圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角最大，即離P點(diǎn)最近的距離．由幾何關(guān)系可求出粒子離x軸最大距離為，故C錯(cuò)誤，D正確考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)8、CD【解析】A．根據(jù)楞次定律可知，穿過(guò)線圈的磁通量增大，則線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍蔄錯(cuò)誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律：可得：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：平均電流：電阻R兩端的電壓U=0.02×4=0.08V即電阻R兩端的電壓不變，故B錯(cuò)誤；C．線圈電阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正確；D．前4s內(nèi)通過(guò)的電荷量為：q=It=0.02×4=0.08C故D正確；故選CD。9、BCD【解析】根據(jù)題圖可知，考查了導(dǎo)體棒切割磁感線的問(wèn)題，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)歐姆定律求解感應(yīng)電流的大小，根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的方向，根據(jù)安培力公式求解安培力，利用牛頓第二定律求解加速度a，根據(jù)能量守恒求解過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱【詳解】A、導(dǎo)體棒在下降的過(guò)程中，對(duì)ab棒進(jìn)行受力分析有：，由于導(dǎo)體棒粗細(xì)均勻，設(shè)單位長(zhǎng)度的電阻為，則電流，整理得：，物體做加速運(yùn)動(dòng)，增大，也增加，故加速度在減小，故A錯(cuò)誤；B、解除鎖定后，導(dǎo)體棒向下運(yùn)動(dòng)，由右手定則得，電流由a到b，故B正確；C、導(dǎo)體棒滑到導(dǎo)軌末端時(shí)，導(dǎo)體棒的有效切割長(zhǎng)度，所以加速度大小為，故C正確；D、導(dǎo)體棒下滑過(guò)程中，由能量守恒得：，整理得：，故D正確10、BC【解析】AB．電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，A處電場(chǎng)線疏，場(chǎng)強(qiáng)小，故場(chǎng)強(qiáng)EA＜EB．順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降落，可知φA＞φB，故A錯(cuò)誤B正確；C．將電荷量為q的正電荷放在電場(chǎng)中，受力的方向是從A指向B，故從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，故C正確；D．負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力和電場(chǎng)方向相反，所以從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，故D錯(cuò)誤故選：BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.50.15②.4.700③.220【解析】[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為(50＋0.05×3)mm=50.15mm[2]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為(4.5＋0.01×20.0)mm=4.700mm[3]多用電表的讀數(shù)為22.0×10Ω=220Ω12、①.（1）A2②.R2③.（2）甲④.（3）1.20；⑤.200【解析】把電流表改裝成電壓表，需要知道電流表內(nèi)阻與滿偏電流；根據(jù)待測(cè)電阻阻值與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路；根據(jù)歐姆定律求出電壓表示數(shù)與待測(cè)電阻阻值【詳解】（1）將小量程的電流表改裝成電壓表，電流表需要知道兩個(gè)參數(shù)：