2023-2024學(xué)年黑龍江省哈爾濱重點中學(xué)高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年黑龍江省哈爾濱重點中學(xué)高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.下列說法正確的是(

)A.當(dāng)兩個帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可以忽略時，這兩個帶電體才可以看成點電荷

B.電場和電場線一樣，是人為設(shè)想出來的，其實并不存在

C.從公式E=Fq來看，場強大小E與F成正比，與q成反比

D.2.將一通電直導(dǎo)線置于勻強磁場中，導(dǎo)線與磁場方向垂直，下列四幅圖中，磁場方向、電流方向和導(dǎo)線所受安培力方向三者關(guān)系正確的是(

)A. B.

C. D.3.兩個電荷量相等的帶電粒子，在同一勻強磁場中只受磁場力作用而做勻速圓周運動.下列說法中正確的是(

)A.若它們的運動周期相等，則它們的質(zhì)量相等

B.若它們的運動周期相等，則它們的速度大小相等

C.若它們的軌跡半徑相等，則它們的質(zhì)量相等

D.若它們的軌跡半徑相等，則它們的速度大小相等4.如圖所示，甲、乙為兩個獨立電源(外電路為純電阻電路)的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系圖線，下列說法中正確的是(

)A.路端電壓都為U0時，它們的內(nèi)電阻相等

B.電流都是I0時，兩電源的內(nèi)電壓相等

C.電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢

5.如圖所示，金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方A處由靜止開始下落，(

)A.從A到B，穿過金屬環(huán)的磁通量減少

B.從A到B，金屬環(huán)受磁場力方向向下

C.從B到O，穿過金屬環(huán)的磁通量增加

D.從B到O，金屬環(huán)不受磁場力的作用6.如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L)的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運動。t=0A. B. C. D.7.如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，同一粒子先后以不同速率從同一點正對圓心O射入磁場，分別從a、b兩點射出，下列說法正確的是(

)A.b點射出的粒子運動半徑較小

B.a點射出的粒子速率較大

C.b點射出的粒子運動時間較長

D.a點射出的粒子速度方向反向延長線過O點

二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.在豎直面內(nèi)一絕緣正方形環(huán)上：AB、BC段中點處放有等量正電荷，AD、CD段中點處放有等量負(fù)電荷，a、b、c、d是正方形對角線上四點，它們到中心的距離均相等，則A.b、d兩點電勢相等

B.a、c兩點電勢相等

C.a、c兩點電場強度大小相等，方向相同

D.b、d兩點電場強度大小相等，方向相反

9.關(guān)于下列四幅課本上的插圖的說法正確的是(

)

A.圖甲是速度選擇器示意圖，由圖可知，不計重力的粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的速度v=EB

B.圖乙是磁流體發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可以判斷出A極板是發(fā)電機的正極

C.圖丙是質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)示意圖，打在底片上的位置越靠近狹縫S3說明粒子的比荷越大10.如圖所示，傾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上間距d=1m的兩平行虛線aa′和bb′之間有垂直斜面向上的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=5T.現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg，總電阻R=5Ω，邊長也為d=1m的正方形金屬線圈MNA.從開始到線圈完全進入磁場的過程，通過線圈某一截面的電荷量為0.5C

B.線圈做勻速直線運動時的速度大小為0.4m/s

C.線圈速度為0.2m/三、實驗題：本大題共2小題，共14分。11.物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。

(1)用電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)和電流表(內(nèi)阻約為0.1Ω)測量一個電阻的阻值(約為5Ω)。要求盡量減小實驗誤差，應(yīng)該選擇的測量電路是圖中的______(選填“甲”或“乙”)。

(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約20kΩ電阻的阻值，下列實驗步驟正確的操作順序為______(填各實驗步驟前的字母)。

A.將選擇開關(guān)置于“×1k”位置

B.12.某同學(xué)用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有：小燈泡(額定電壓2.5V，額定電流0.3A)、電壓表(量程300mV，內(nèi)阻300Ω)、電流表(量程300mA，內(nèi)阻0.27Ω)、定值電阻R0、滑動變阻器R1(阻值0?20Ω)、電阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)、電源E(電動勢6V，內(nèi)阻不計)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。完成下列填空：

(1)閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的______(填“a”或“b”)端；

(2)在流過電流表的電流較小時，將電阻箱R2的阻值置零，改變滑動變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I，描點結(jié)果如圖(b)四、簡答題：本大題共2小題，共24分。13.如圖所示，在傾角為θ=30°的斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器R。電源電動勢E=2V，內(nèi)阻r=1Ω，一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B14.如圖甲所示，光滑的金屬導(dǎo)軌MN和PQ平行，間距L=1.0m，與水平面之間的夾角α=37°，勻強磁場磁感應(yīng)強度B=2.0T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R=1.6Ω的電阻，質(zhì)量m=0.5kg，電阻r=0.4Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，現(xiàn)用和導(dǎo)軌平行的恒力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab，使其由靜止開始運動，當(dāng)金屬棒上滑的位移s=3.8m時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，對應(yīng)過程的v五、計算題：本大題共1小題，共16分。15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第二、三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場，第一、四象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強磁場，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外．一個質(zhì)量

為m，帶電量為q的帶正電的粒子從第三象限中的Q(?2L,?L)點以速度v0沿x軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點O進入磁場，從P(2L,0)點射出磁場．不計粒子重力，求：

答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A、根據(jù)點電荷的定義可知，當(dāng)兩個帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可以忽略時，可以看作點電荷，故A正確；

B、電場是客觀存在的，電場線是人為引入的，故B錯誤；

C、公式E=Fq采用的是比值定義法，E由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，故C錯誤；

D、當(dāng)兩個點電荷間的距離趨近于零時，帶電體不能被看作點電荷，公式F=kq1q2r2不再適用，故此時利用公式得出的結(jié)論是錯誤的，故D錯誤。

故選：A。

A、根據(jù)帶電體能被看作點電荷的條件加以判斷即可；

B、利用電場和電場線的定義可知，電場是客觀存在的，電場線是人為引入的；

2.【答案】B

【解析】解：根據(jù)左手定則可知，A選項中的安培力方向豎直向上，B選項中的安培力方向水平向左，C選項的安培力方向豎直向下，D選項的導(dǎo)線不受安培力，故B正確，ACD錯誤；

故選：B。

根據(jù)左手定則逐一分析出安培力的方向。

本題主要考查了左手定則的相關(guān)應(yīng)用，能根據(jù)左手定則分析出安培力的方向即可，難度不大。3.【答案】A

【解析】解：A、據(jù)T=2πmBq可知，當(dāng)T、B、q相同時，它們的質(zhì)量相等，與速度沒有關(guān)系，故A正確，B錯誤；

C、根據(jù)Bqv=mv2r得：r=mvBq，則當(dāng)4.【答案】C

【解析】解：A.甲、乙兩圖線的交點坐標(biāo)為(I0,U0)，路端電壓與干路電流均相等，說明兩電源的外電阻相等，故A錯誤；

D.圖線的斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，圖線甲的斜率的絕對值大于圖線乙的斜率的絕對值，表明電源甲的內(nèi)阻大于電源乙的內(nèi)阻，故D錯誤；

C.圖線與U軸交點的坐標(biāo)值表示電動勢的大小，由圖線可知，電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢，故C正確；

B.電源的內(nèi)電壓等于通過電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積，即U內(nèi)=Ir，因為電源甲的內(nèi)阻比電源乙的內(nèi)阻大，所以當(dāng)電流都為I0時，電源甲的內(nèi)電壓較大，故B錯誤。

故選：C。

根據(jù)歐姆定律可知外電阻R路端電壓U與電流I的關(guān)系為R=5.【答案】C

【解析】解：A、磁感線在條形磁鐵的內(nèi)外形成閉合曲線，磁鐵外部的磁感線總數(shù)等于內(nèi)部磁感線的總數(shù)，而且磁鐵內(nèi)外磁感線方向相反。而磁鐵外部的磁感線分布在無窮大空間，當(dāng)線圈從A到B過程中，穿過線圈的磁通量增多，故A錯誤；

B、從A到B，穿過金屬環(huán)的磁通量增多，由楞次定律，可知，感應(yīng)磁場將會阻礙線圈磁通量變化，因而環(huán)受到的磁場力方向向上，故B錯誤；

C、當(dāng)從B到O過程中，線圈中磁鐵內(nèi)部的磁感線多于外部的磁感線，由于方向相反，外部的磁感線要將內(nèi)部的磁感線抵消一些，隨著外部磁感線越來越少，則抵消得越來越少，則磁通量將增加，故C正確；

D、從B到O，穿過環(huán)的磁通量發(fā)生變化，則環(huán)中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成的感應(yīng)磁場會阻礙線圈磁通量變化的，因此環(huán)受到磁場力的作用，故D錯誤。

故選：C。

當(dāng)穿過線圈的磁感線有相反的兩種方向時，要根據(jù)抵消后的條數(shù)來確定磁通量的大?。鸥芯€是閉合曲線，磁鐵外部與內(nèi)部磁感線條數(shù)相等，而磁鐵內(nèi)外穿過線圈的磁感線方向相反，根據(jù)抵消情況確定磁通量的變化；再結(jié)合楞次定律的阻礙磁通量變化，從而判定環(huán)受的磁場力方向．

本題考查磁通量的概念，掌握楞次定律的應(yīng)用，理解穿過線圈的磁場方向有兩種，磁感線出現(xiàn)抵消，要根據(jù)抵消后剩余的磁感線來比較磁通量的大?。⒁饫斫饫愦味傻摹眮砭苋チ簟暗膬?nèi)涵。6.【答案】D

【解析】解：線圈以一定初速度進入磁場，則感應(yīng)電動勢為：E=BLv

閉合電路歐姆定律，則感應(yīng)電流為：I=ER

安培力為：F=BIL=B2L2vR

由牛頓第二定律為：F=ma

則有：7.【答案】D

【解析】解：AB、粒子在磁場中運動軌跡如圖所示

由圖中幾何關(guān)系可知：a點射出的粒子運動半徑較小，b點射出的粒子運動半徑較大；

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：qvB=mv2R，解得：v=qBRm

由此可知a點射出的粒子運動速度小，b點射出的粒子運動速度大，故AB錯誤；

C、粒子運動的周期T=2πmqB，則粒子在磁場中運動的時間t=θ2π?T=θmq8.【答案】BC【解析】解：AD、四個電荷在b、d點產(chǎn)生的電場如圖所示

根據(jù)矢量合成法則，可知b、d兩點合場強大小相等，方向相同，將四個電荷形成的電場看成兩組等量異種點電荷電場的受加，所以b、d之間的電場方向由b指向d，沿電場線方向電勢降落，所以b、兩點的電勢不等，故AD錯誤；

BC、四個電荷在a、c兩點形成的電場如圖所示

根據(jù)矢量合成法則，可知a、c兩點合場強大小相等，方向相同，將四個電荷形成的電場看成兩組等量異種點電荷電場的疊加，AC是兩組等量異種電荷連線的中垂線，所以AC為一條等勢線，所以a、c兩點電勢相等，故BC正確。

故選：BC。

根據(jù)等量異種電荷等勢面分布情況以及疊加原理分析電勢關(guān)系；根據(jù)點電荷場強公式E9.【答案】AC【解析】解：A、電場的方向與B的方向垂直，帶電粒子進入復(fù)合場，受電場力和安培力，且二力是平衡力，即Eq=qvB，所以v=EB，不管粒子帶正電還是帶負(fù)電都可以勻速直線通過，故A正確；

B、由左手定則知正離子向下偏轉(zhuǎn)，所以下極板帶正電，A板是電源的負(fù)極，B板是電源的正極，故B錯誤；

C、粒子經(jīng)過加速電場加速后有：Uq=12mv2。在磁場中做勻速圓周運動時，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qvB=mv2r。聯(lián)立得到：r=1B2Uqm，打在底片上的位置越靠近狹縫S3，可知r越小，比荷qm10.【答案】AB【解析】解：A、根據(jù)電荷量的計算公式可得：q=I?t=E?Rt=ΔΦR=d22R，代入數(shù)據(jù)可得：q=0.5

C，故A正確；

B、線圈做勻速直線運動時，沿斜面有：mgsinθ=μmgcosθ+BI11.【答案】甲

AD【解析】解：(1)由于RxRA=50.1=50<RVRx=30005=600

為了減小實驗誤差，電流表采用外接法，即選用甲圖；

(2)歐姆表測電阻時，歐姆表的指針位于表盤中央附近，測量的誤差??；

一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣，用它測量約20kΩ電阻的阻值，先將選擇開關(guān)置于“×1k”位置；12.【答案】a

0.8

2700

增大

【解析】解：(1)滑動變阻器采用分壓式接法，為了保證電路安全，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑動片應(yīng)位于分壓電壓為零的那端，即a端；

(2)在流過電流表的電流較小時，將電阻箱R2的阻值置零，根據(jù)圖(b)可知，當(dāng)電流I=10mA時，燈泡兩端的電壓U=8mV

根據(jù)歐姆定律，燈泡電阻RL=UI=8×10?310×10?3Ω=0.8Ω

(3)將小量程電壓表改裝成大量程電壓表需要串聯(lián)一個電阻

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的分配與電阻的關(guān)系U0RV=URV13.【答案】解：(1)作出金屬棒的受力圖：

根據(jù)平衡條件，在平行斜面方向，有：F=mgsin30°=0.02×10×0.5N=0.1N；

(2)【解析】(1)金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，合理為零，對金屬棒受力分析，根據(jù)共點力平衡條件列式求解安培力大小；

(2)根據(jù)安培力公式F=14.【答案】解：(1)由右手定則可判斷感應(yīng)電流由a流向b，b相當(dāng)于電源的正極，故b端電勢高；

當(dāng)金屬棒勻速運動時，由平衡條件得

F=mgsin37°+F安

其中

F安=BIL=B2L2vR+r

由乙圖可知

v=1.0m/s

聯(lián)立解得

F=5【解析】(1)