河北省石家莊市精英中學(xué)2023年高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

河北省石家莊市精英中學(xué)2023年高二物理第一學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，它們之間靜電力的大小為F．如果保持這兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離不變，而將它們的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么它們之間的靜電力的大小應(yīng)為（）A.F/2 B.2FC.F/4 D.4F2、兩同學(xué)從公園西門(mén)出發(fā)前往東門(mén)．甲步行，乙騎自行車(chē)，路線如圖．甲乙兩人的（）A.路程和位移均相同 B.路程和位移均不同C.路程相同，位移不同 D.路程不同，位移相同3、關(guān)于點(diǎn)電荷概念，下列說(shuō)法正確的是（）A.點(diǎn)電荷就是電荷量很小的電荷B.點(diǎn)電荷就是體積很小的電荷C.體積較大的帶電體，不能看作點(diǎn)電荷D.帶電體能否看作點(diǎn)電荷，要視實(shí)際情況而定4、磁子午線是地球磁場(chǎng)N極與S極在地球表面的連線，假設(shè)地球磁場(chǎng)是由地球的環(huán)形電流引起的，則該假設(shè)中的電流方向是A.由南向北沿磁子午線 B.由北向南沿磁子午線C.由東向西垂直磁子午線 D.由向東垂直磁子午線5、將圓柱形強(qiáng)磁鐵吸在干電池的負(fù)極，強(qiáng)磁鐵的N極朝上S極朝下，金屬導(dǎo)線折成上端有一支點(diǎn)，下端開(kāi)口的導(dǎo)線框，使導(dǎo)線框的頂端支點(diǎn)和底端分別與電源的正極和磁鐵都接觸良好但不固定，這樣整個(gè)線框就可以繞電池旋轉(zhuǎn)起來(lái)．下列判斷正確的是（）A.線框能旋轉(zhuǎn)起來(lái)，是因?yàn)殡妶?chǎng)力B.俯視觀察，線框沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)C.電池輸出的電功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率D.導(dǎo)線框?qū)⑸舷抡駝?dòng)6、下列圖示中標(biāo)示了電流方向、磁感線指向、通電直導(dǎo)線或運(yùn)動(dòng)電荷所受磁場(chǎng)力方向，其中所標(biāo)示方向均符合物理規(guī)律，正確的是（）A.B.C.D.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、一個(gè)面積S＝4×10－2m2、匝數(shù)n＝100的線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示，則下列判斷正確的是A.0～2s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量變化率等于－0.08Wb/sB.0～2s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量的變化量等于零C.0～2s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于8VD.在第3s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零8、如圖所示，一帶電粒子（重力不計(jì)）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿圖中軌道運(yùn)動(dòng)，中央是一薄絕緣板，粒子在穿過(guò)絕緣板時(shí)有動(dòng)能損失，由圖可知（）A.粒子的動(dòng)動(dòng)方向是abcdeB.粒子帶正電C.粒子的運(yùn)動(dòng)方向是edcbaD.粒子在下半周期比上半周期所用時(shí)間長(zhǎng)9、如圖所示，有一個(gè)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，一半徑為r金屬圓環(huán)放置在磁場(chǎng)中，金屬圓環(huán)所在的平面與磁場(chǎng)垂直．金屬桿Oa一端在O，另一端a擱在環(huán)上金屬桿Oa可繞環(huán)的圓心O旋轉(zhuǎn)，另一金屬桿Ob一端固定在O點(diǎn)，另一端b固定在環(huán)上，．已知Oa桿以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，所有接觸點(diǎn)接觸良好，Ob不影響Oa的轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.流過(guò)Oa的電流方向?yàn)镺指向aB.流過(guò)Oa的電流方向?yàn)閍指向OC.Oa旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為Bωr2D.Oa旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為Bωr210、如圖所示，真空中有一均勻介質(zhì)球，一束復(fù)色光平行于BOC從介質(zhì)球的A點(diǎn)折射進(jìn)入介質(zhì)球內(nèi)，進(jìn)入介質(zhì)球后分成光束I、Ⅱ，其中光束Ⅰ恰好射到C點(diǎn)，光束Ⅱ射到D點(diǎn)，∠AOB＝60°，則()A.介質(zhì)球?qū)馐虻恼凵渎蚀笥贐.同時(shí)進(jìn)入介質(zhì)球的光束Ⅱ比光束Ⅰ先射出介質(zhì)球C.當(dāng)入射角大于某一特定角度時(shí)，從A點(diǎn)射進(jìn)介質(zhì)球的光束Ⅱ不會(huì)發(fā)生全反射D.用光束Ⅰ和光束Ⅱ分別射向同一雙縫干涉裝置，光束Ⅱ的條紋間距比光束Ⅰ大三、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）如圖所示，在真空中相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)分別放置電量大小均為Q的正負(fù)點(diǎn)電荷，已知靜電力常量為k，那么在離A、B兩點(diǎn)距離都等于L的點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)開(kāi)_________，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)_________12．（12分）（1）測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差．在如下圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用________（2）選好電路后,由于電流表和電壓表內(nèi)電阻對(duì)電路的影響,所測(cè)得電動(dòng)勢(shì)將________．(選填“偏大”，“偏小”，“不變”）（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的一系列數(shù)據(jù)，畫(huà)出U-I圖（如圖丙所示），則被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V，電池的內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω．（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）（4）這種用圖象法處理數(shù)據(jù)是為了減少________.(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)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）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14．（16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L15．（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??；（2）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】距離改變之前：；當(dāng)電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)：，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選D2、D【解析】由圖看出，甲乙兩人起點(diǎn)都在西門(mén)，終點(diǎn)都在東門(mén)，位移相同；路程為經(jīng)過(guò)的路線的長(zhǎng)度，由圖象知甲的路程小，故D正確，ABC錯(cuò)誤故選D3、D【解析】A．點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，其帶電荷量并不一定是最小的，故A錯(cuò)誤；B．點(diǎn)電荷是將帶電物體簡(jiǎn)化為一個(gè)帶電的點(diǎn)，物體能不能簡(jiǎn)化為點(diǎn)，不是看物體的絕對(duì)大小，而是看物體的大小對(duì)于兩個(gè)電荷的間距能不能忽略不計(jì)，故B錯(cuò)誤；C．能否看作點(diǎn)電荷與帶電體的體積大小無(wú)關(guān)，要看帶電體的形狀、體積和電荷量對(duì)分析的問(wèn)題的影響可以忽略，故C錯(cuò)誤；D．帶電體能否看作點(diǎn)電荷，要看物體的大小對(duì)于兩個(gè)電荷的間距能不能忽略不計(jì)，要看實(shí)際情況而定，故D正確故選D【點(diǎn)睛】點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，當(dāng)電荷的形狀、體積和電荷量對(duì)分析的問(wèn)題的影響可以忽略，電荷量對(duì)原來(lái)的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生影響的時(shí)候，該電荷就可以看做點(diǎn)電荷，根據(jù)點(diǎn)電荷的條件分析可以得出結(jié)論4、C【解析】根據(jù)題意知，地磁體的N極朝南,根據(jù)安培定則,大拇指指向地磁體的N極，則四指的繞向即為電流的方向，即安培假設(shè)中的電流方向應(yīng)該是由東向西垂直磁子午線，所以選C5、C【解析】該裝置的原理是電流在磁場(chǎng)中的受力，根據(jù)左手定則判斷線框的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，根據(jù)能量守恒定律判斷功率關(guān)系【詳解】線框能旋轉(zhuǎn)起來(lái)，是因?yàn)橥妼?dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力的緣故，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；磁體的上面為N極，產(chǎn)生斜向上的輻射狀的磁感線，對(duì)導(dǎo)線的右半部分有向下的電流，根據(jù)左手定則可知受到向外的磁場(chǎng)力，同理左半部分受到向里的磁場(chǎng)力，可知俯視觀察，線框沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤；電池輸出的電功率一部分要轉(zhuǎn)化成線框的熱功率，則電池的輸出功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率，選項(xiàng)C正確；故選C.6、C【解析】A．由左手定則可知安培力垂直電流向上，故A錯(cuò)誤；B．因帶電粒子沿磁感線運(yùn)動(dòng)，不受洛倫茲力作用，故B錯(cuò)誤；C．由左手定則可知感應(yīng)電流沿桿向上，故C正確；D．由右手螺旋定則（安培定則）可知俯視時(shí)磁感線為逆時(shí)針?lè)较颍蔇錯(cuò)誤。故選擇C選項(xiàng)。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、AC【解析】A．線圈磁通量的變化率：＝其中磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率即為B-t圖像的斜率，由題圖知0～2s內(nèi)＝－2T/s所以：==－2×4×10－2Wb/s＝－0.08Wb/s故A正確；B．在0～2s內(nèi)線圈磁感應(yīng)強(qiáng)度B由2T減到0，又從0向相反方向增加到2T，所以這2s內(nèi)的磁通量的變化量：故B錯(cuò)誤；C．0～2s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝n＝100×0.08V＝8V故C正確；D．第3s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于2～4s內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E′＝n＝nS＝100×2×4×10－2V＝8V故D錯(cuò)誤8、BC【解析】帶電粒子在磁場(chǎng)中由洛倫茲力充當(dāng)向心力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則由可得：，可見(jiàn)粒子的軌跡半徑與速率成正比；因粒子在穿過(guò)板后速度減小，則粒子的半徑減小，故說(shuō)明粒子是由下向上穿過(guò)絕緣板，故運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閑dcba；故A錯(cuò)誤，C正確；粒子受力指向圓心，則由左手定則可知粒子應(yīng)帶正電，故B正確．因粒子轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，在轉(zhuǎn)動(dòng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度及質(zhì)量沒(méi)有變化，故周期不變，而由圖可知，粒子在上下都經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，時(shí)間相等；故D錯(cuò)誤9、AD【解析】oa桿以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，其余部分為外電路．當(dāng)oa轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，外電路總電阻最大，通過(guò)oa的電流最??；當(dāng)oa與ob重合時(shí)，環(huán)的電阻為0，外電路總電阻最小，通過(guò)oa的電流最大．根據(jù)E=BLv和歐姆定律求解，其中v是速度的平均值【詳解】A、B項(xiàng)：根據(jù)右手定則可知，流過(guò)oa電流方向?yàn)橛蒾指向a，故A正確，B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：oa桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=，故C錯(cuò)誤，D正確故選AD【點(diǎn)睛】本題一要會(huì)求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于oa桿上各點(diǎn)切割速度不同，要用平均速度求解；二要知道最大值與最小值的條件，運(yùn)用歐姆定律求解10、AC【解析】由幾何知識(shí)求出光束Ⅰ的折射角，求出其折射率，再分析光束Ⅱ的折射率．由v=c/n分析光在介質(zhì)球中傳播速度的大小，分析傳播時(shí)間的長(zhǎng)短．由光路可逆原理分析能否發(fā)生全反射．由波長(zhǎng)關(guān)系分析干涉條紋間距的大小【詳解】對(duì)于光束I：在A點(diǎn)的入射角i=60°，折射角r=30°，則玻璃對(duì)光束I的折射率為，由折射定律分析知，介質(zhì)球?qū)馐虻恼凵渎蚀笥诮橘|(zhì)球?qū)馐鳬的折射率，即大于，故A正確．由v=c/n分析知在介質(zhì)球中，光束Ⅰ的傳播速度大于光束Ⅱ的傳播速度，則同時(shí)進(jìn)入介質(zhì)球的光束Ⅱ比光束Ⅰ后射出介質(zhì)球，故B錯(cuò)誤．從A點(diǎn)射進(jìn)介質(zhì)球的光束Ⅱ，再射到界面時(shí)入射角等于A點(diǎn)的折射角，由光路可逆原理知，光線不會(huì)發(fā)生全反射，一定能從介質(zhì)球射出，故C正確．介質(zhì)球?qū)馐虻恼凵渎蚀笥诮橘|(zhì)球?qū)馐鳬的折射率，說(shuō)明光束Ⅱ的頻率大，波長(zhǎng)短，而干涉條紋的間距與波長(zhǎng)成正比，則光束Ⅱ的條紋間距比光束Ⅰ小，故D錯(cuò)誤．故選AC.【點(diǎn)睛】本題考查對(duì)全反射、折射現(xiàn)象的理解與運(yùn)用能力，作出光路圖，關(guān)鍵要能靈活運(yùn)用光路可逆原理分析能否發(fā)生全反射三、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.水平向右，②.【解析】根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式分別求出等量異種電荷在到兩點(diǎn)距離都等于l的點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，再根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加進(jìn)行合成【詳解】?jī)蓚€(gè)等量異種點(diǎn)電荷在到兩點(diǎn)距離都等于l的點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向如圖大小為，則合場(chǎng)強(qiáng).12、①.(1).丙②.(2).偏?、?(3).1.45(1.44—1.46均給分)④.0.70（0.67—0.72均給分）⑤.(4).偶然誤差【解析】明確實(shí)驗(yàn)原理，從而確定實(shí)驗(yàn)電路圖，并根據(jù)電路的分析可得出電動(dòng)勢(shì)的誤差情況；根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，從而確定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的大?。脠D象法處理數(shù)據(jù)是為了減少偶然誤差【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量多組路端電壓和干路電流，所以必須用到滑動(dòng)變阻器；同時(shí)因電流表內(nèi)阻不能忽略，為了減小內(nèi)阻的測(cè)量誤差，電流表應(yīng)采用相對(duì)電源的外接法；故應(yīng)選擇丙電路圖；（2）丙圖中由于電壓表的分流，導(dǎo)致電流表測(cè)量值小于真實(shí)值；而電壓值的示數(shù)是準(zhǔn)確的，故U-I圖象將向下移動(dòng)，故電源的電動(dòng)勢(shì)將小于真實(shí)值；（3）根據(jù)U=E-Ir可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)，故E=1.45V；圖象的斜率表示內(nèi)阻，故（4）這種用圖象法處理數(shù)據(jù)是為了減少偶然誤差【點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)電路選擇、實(shí)驗(yàn)誤差分