吉林省松原市2023-2024學年高二上學期期中物理試題（含答案）

吉林省松原市前郭蒙中2023-2024年度第一學期期中考試高二物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題(共7小題,每小題4分，共28分。每小題列出的四個被選項中只有一個符合題目要求，不選、多選、錯選均不得分。)1．如圖所示的勻強磁場中有一根放入其中的通電直導線，圖中已經(jīng)標出了電流I和磁感應(yīng)強度B以及安培力F三者的方向，其中不正確的是()A． B．C． D．2．如圖所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈水平拉出有界勻強磁場區(qū)域，v1＝2v2，則在先后兩種情況下()A．線圈中的感應(yīng)電動勢之比為E1∶E2＝1∶2B．線圈中的感應(yīng)電流之比為I1∶I2＝4∶1C．線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶Q2＝2∶1D．通過線圈某截面的電荷量之比q1∶q2＝2∶13．如圖甲所示，面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強磁場中，線圈電阻r＝4Ω，磁場方向垂直于線圈平面向里，已知磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，定值電阻R＝6Ω。下列說法正確的是()A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均勻增大B．a(chǎn)、b兩點間電壓為2VC．a(chǎn)、b兩點間電壓為1.2VD．a(chǎn)點電勢比b點電勢低1.2V4．在如圖所示的電路中，A1和A2是兩個相同的燈泡．線圈L的自感系數(shù)足夠大，電阻不可以忽略。下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)S時，A1和A2同時亮B．閉合開關(guān)S時，A2先亮，A1逐漸變亮C．斷開開關(guān)S后的瞬間，A2閃亮一下再熄滅D．斷開開關(guān)S后的瞬間，流過A2的電流方向向右5．如圖為士兵用探雷器進行掃雷，該探雷器利用渦流工作。下列說法正確的是()A．探雷器使用直流電工作B．渦流是在探雷器的線圈中產(chǎn)生的C．探雷器靜止在地雷上方時，將無法報警D．該探雷器探測網(wǎng)狀金屬物品時，靈敏度會降低6．如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一導體棒ab繞O點在垂直于磁場的平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，Oa＝ab＝L，導體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為()A．BL2ω B．BL2ω2 C．7．如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導軌ab和cd上，以速度v向右滑動，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1；若金屬桿速度改為2v，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)镋2。則關(guān)于通過電阻R的電流方向及E1∶E2的判斷，下列說法正確的是()A．c→a，2∶1 B．a(chǎn)→c，2∶1 C．a(chǎn)→c，1∶2 D．c→a，1∶2二、多選題。（共3小題,每小題6分，共18分。全部選對得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。）8．某靜電場的電場線如圖中實線所示，虛線是某個帶電粒子僅在靜電力作用下的運動軌跡，下列說法正確的是()A．粒子一定帶正電荷B．粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度C．粒子在M點的動能大于它在N點的動能D．粒子一定是從M點運動到N點9．在如圖所示的電路中，R1=5Ω，R2=20Ω，滑動變阻器R3能在0～20Ω之間進行調(diào)節(jié)，當滑動變阻器的滑片滑動時，A、B間的（）A．最小電阻為0Ω B．最小電阻為5ΩC．最大電阻為15Ω D．最大電阻為35Ω10．根據(jù)磁場對電流有安培力作用的原理，人們研制出一種新型的發(fā)射炮彈的裝置——電磁炮，其原理如圖所示：把待發(fā)炮彈(導體)放置在強磁場中的兩平行導軌上，給導軌通以大電流，使炮彈作為一個通電導體在磁場作用下沿導軌加速運動，并以某一速度向右發(fā)射出去，若電流方向與圖中相同，則下列說法正確的是()A．磁場方向應(yīng)豎直向上B．磁場方向應(yīng)豎直向下C．增大磁感應(yīng)強度B的值，炮彈受到的安培力變大D．若同時將電流方向和磁場方向反向，安培力方向也會反向三、實驗題（共2題，每空3分、共18分）11．一個200匝、面積為20cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30°角，若磁感應(yīng)強度在0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T，在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是Wb；磁通量的平均變化率是Wb/s；線圈中感應(yīng)電動勢的大小是V。12．用如圖甲所示的裝置來驗證動量守恒定律，實驗步驟如下：①用天平測出兩小球A、B的質(zhì)量mA和mB；②安裝好實驗裝置，使斜槽末端水平；③先不在斜槽末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P處由靜止開始下滑，小球A離開斜槽后，利用頻閃照相機連續(xù)拍攝小球A的兩位置(如圖乙)；④將小球B放在斜槽末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始下滑，使它們碰撞，再利用頻閃照相機連續(xù)拍攝兩個小球的位置(如圖丙)；⑤測出所需的物理量。（1）步驟①中A、B兩球的質(zhì)量應(yīng)滿足____。A．mA＝mB B．mA>mB C．mA<mB（2）在步驟⑤中，需要在照片乙和丙中直接測量的物理量有(用圖中字母表示)。（3）若兩球碰撞過程中動量守恒，則滿足的方程為(用題中字母表示)。四、計算題（共3題、13題10分、14題12分、15題14分共36分）13．甲、乙兩物體在同一條直線上相向運動，已知甲物體的質(zhì)量是2kg，速率是5m/s，乙物體的質(zhì)量是3kg，速率是6m/s，試求甲、乙兩物體的總動能和總動量。14．如圖，一長L=20cm，質(zhì)量m=60g的金屬棒ab用兩個完全相同的不可伸長的細線水平地懸掛在磁場中，已知金屬棒受到磁場的安培力公式F安=BIL中比例系數(shù)B的大小為0.2N/（A?m），磁場方向垂直于紙面向里。金屬棒通過開關(guān)與一電動勢E=12V的電池相連，電路總電阻R=2Ω。閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，求：（注：細線始終處于彈性限度內(nèi)，g=10m/s2，結(jié)果均保留到小數(shù)點后兩位）（1）每條細線上的拉力F1大小為多少？（2）當磁場大小不變，方向垂直于紙面向外時，系統(tǒng)再次平衡后，每條細線上的拉力F2大小為多少？15．如圖所示，有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，MN、PQ為磁場的邊界，磁場區(qū)域?qū)挾葹閐。一束電荷量為e的粒子以速度v垂直磁場邊界射入磁場中，穿出磁場時速度方向與磁場右邊界夾角為45°。不考慮電荷之間的相互作用力，求：（1）粒子的電性；（2）穿越磁場時的軌道半徑；（3）粒子的質(zhì)量；（4）穿越磁場的時間。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)左手定則可知：

A.安培力垂直于導線水平向左，A正確，不符合題意；

B.安培力垂直于導線斜向左上方，B正確，不符合題意；

C.磁場與電流方向平行，不受安培力，C錯誤，符合題意；

D.安培力垂直于導線水平向左，D正確，不符合題意。

故答案為：C

【分析】根據(jù)左手定則判斷安培力的方向。2．【答案】C【解析】【解答】A.根據(jù)E=BLv得E故A不符合題意；

B.根據(jù)I=得I故B不符合題意；

C.根據(jù)Q=得Q故C符合題意；

D.根據(jù)q=得q故D不符合題意。

故答案為：C

【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、焦耳定律、電荷量的計算公式分析判斷。3．【答案】C【解析】【解答】A.根據(jù)E=N結(jié)合乙圖得E=2線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是恒定，故A不符合題意；

BC.根據(jù)閉合電路歐姆定律得U故B不符合題意，C符合題意；

D.根據(jù)楞次定律知，電流從a點流出，b點流入，所以a點的電勢比b點電勢高1.2v，故D不符合題意。

故答案為：C

【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合圖像求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；根據(jù)閉合電路歐姆定律求a、b兩點間電壓；根據(jù)楞次定律判斷a、b兩點的電勢高低。4．【答案】B【解析】【解答】AB.燈A1與電感線圈串聯(lián)，當電鍵K閉合時，燈A2立即發(fā)光．通過線圈L的電流增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與原來電流方向相反，阻礙電流的增大，電路的電流只能逐漸增大，A1逐漸亮起來．所以A2比A1先亮．A不符合題意，B符合題意；C.由于線圈直流電阻不可以忽略，當電流逐漸穩(wěn)定時，線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，A2的電流比A1的電流大，當電鍵K斷開后，由于自感，線圈中的電流只能慢慢減小，其相當于電源，與燈泡A1、A2構(gòu)成閉合回路放電，兩燈都過一會兒熄滅，由于穩(wěn)定后兩個支路的電流是相等的，所以A2不會閃亮一下．C不符合題意；D、斷開開關(guān)S時，流過L的電流逐漸減小，方向不變，所以流過A2的電流方向與開始相反，方向向左．D不符合題意．故答案為：B．

【分析】利用電感對變化電流的阻礙作用，當開關(guān)閉合時，A2立即發(fā)光，A1逐漸發(fā)光；當斷開開關(guān)時，利用電流相同可以判別A2不會閃亮，利用電感對電流的阻礙作用可以判別流過燈泡的電流方向。5．【答案】D【解析】【解答】AB.探雷器是利用電磁感應(yīng)原理，所以必須使用交流電工作，探雷器產(chǎn)生的變化的磁場在金屬物品內(nèi)部產(chǎn)生渦流，渦流又會產(chǎn)生磁場，反過來影響原來的磁場，引發(fā)探雷器發(fā)出信號，故AB不符合題意；

C.探雷器靜止在地雷上方時，探雷器產(chǎn)生變化的磁場，地雷中產(chǎn)生渦流，從而引發(fā)探雷器報警，故C不符合題意；

D.如果該探雷器測網(wǎng)狀金屬物品時，渦流現(xiàn)象會減弱，則靈敏度會降低，故D符合題意。

故答案為：D

【分析】探雷器是利用電磁感應(yīng)原理。探雷器中有交變電流，會產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場會在金屬物品內(nèi)部產(chǎn)生渦流，渦流又會產(chǎn)生磁場，反過來影響原來的磁場，引發(fā)探雷器發(fā)出信號。6．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)v=ωr得，導體棒上a點的速度為v導體棒上b點的速度為v則導體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E=BLv=BL故ABD不符合題意，C符合題意。

故答案為：C

【分析】根據(jù)E=BLv7．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)右手定則知，通過電阻R的電流方向為：a→c；根據(jù)

E=BLv

得

E1E2=12

故ABD不符合題意，C符合題意。8．【答案】A,B【解析】【解答】A.根據(jù)粒子的運動軌跡知，粒子受到的電場力沿著電場線的方向，所以粒子為正電荷，故A符合題意；

B.根據(jù)電場線的疏密知E再根據(jù)a=知a故B符合題意；

C.粒子從M點運動到N點，電場力做正功，動能增大，即E故C不符合題意；

D.根據(jù)題中條件無法判斷粒子是從M點運動到N點，故D不符合題意。

故答案為：AB

【分析】根據(jù)曲線運動的合外力指向軌跡的內(nèi)側(cè)判斷電場力的方向，再判斷粒子的電性；電場線疏密反映電場的強弱，再根據(jù)a=Eq9．【答案】B,C【解析】【解答】AB.當R3=0時，R故A不符合題意，B符合題意；

CD.當R3R故D不符合題意，C符合題意。

故答案為：BC

【分析】當R3=0時，電阻R210．【答案】A,C【解析】【解答】AB.電磁炮受到的安培力方向向右，根據(jù)左手定則知，磁場方向豎直向上，故A符合題意，B不符合題意；

C.根據(jù)F知，增大磁感應(yīng)強度B的值，炮彈受到的安培力變大，故C符合題意；

D.若同時將電流方向和磁場方向反向，根據(jù)左手定則知，安培力方向不變，故D不符合題意。

故答案為：AC

【分析】根據(jù)左手定則判斷磁場的方向；根據(jù)F安11．【答案】4×10－4；8×10－3；1.6【解析】【解答】穿過線圈的磁通量的變化量?Φ=?BS磁通量的平均變化率?Φ線圈中感應(yīng)電動勢的大小E=N【分析】根據(jù)?Φ=?BSsinθ求穿過線圈的磁通量的變化量；根據(jù)?Φ?t12．【答案】（1）B（2）x0、xA、xB（3）mAx0＝mAxA＋mBxB【解析】【解答】（1）要使碰后小球A能平拋出去m故AC不符合題意，B符合題意；

（2）碰撞時有m兩邊同乘以t得m即m所以需要直接測量的物理量有：x0、xA、xB；

（3）若兩球碰撞過程中動量守恒，則滿足的方程為m【分析】（1）兩小球只能向右平拋出去才能進行驗證；

（2）（3）根據(jù)碰撞時動量守恒，結(jié)合平拋運動規(guī)律推導動量守恒的表達式，進而分析需要直接測量的物理量；13．【答案】解：動能為標量，甲物體的動能Ek甲＝m甲v甲2＝25J乙物體的動能Ek乙＝m乙v乙2＝54J則甲、乙兩物體的總動能Ek總＝Ek甲＋Ek乙＝79J動量為矢量，規(guī)定甲物體的速度方向為正方向，甲物體的動量p甲＝m甲v甲＝10kg?m/s乙物體的動量p乙＝－m乙v乙＝－18kg?m/s則甲、乙兩物體的總動量p總＝p甲＋p乙＝－8kg?m/s，方向與甲物體的速度方向相反?！窘馕觥俊痉治觥縿恿渴鞘噶?，動能時標量，分別根據(jù)矢量和標量的運算法則求解。14．【答案】（1）解：金屬棒上通過的電流I＝＝6A金屬棒在磁場中受到的安培力大小為F安＝BIL＝0.24N磁場方向垂直于紙面向里時，金屬棒受力平衡有2F1＝mg＋F安，解得F1＝0.42N（2）解：磁場方向垂直于紙面向外時，金屬棒受力平衡，根據(jù)平衡條件得：

2F2+F安=mg

代入數(shù)據(jù)解得：F2=0.18N。【解析】【分析