山西省長(zhǎng)治市2023-2024學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁山西省長(zhǎng)治市2023-2024學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.關(guān)于能源、能量，下列說法正確的是(

)A.能量是守恒的，所以不會(huì)發(fā)生能源危機(jī)

B.能量利用過程中存在能量耗散，說明能量在不斷減少

C.能量耗散說明便于利用的能源最終會(huì)轉(zhuǎn)化為不便于利用的能源

D.能量守恒定律說明能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移不具有方向性2.如圖所示，帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，只在靜電力的作用下沿曲線由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢(shì)能減小。則該電場(chǎng)方向可能是(

)A.由A指向B

B.由B指向A

C.沿x軸正方向

D.沿y軸正方向3.如圖所示的電路中，A、B是相同的兩個(gè)小燈泡，L是一個(gè)帶鐵芯的線圈，電阻極小。調(diào)節(jié)R，穩(wěn)定后兩燈泡均能正常發(fā)光。則(

)A.閉合S時(shí)，A立即變亮，B逐漸變亮

B.閉合S時(shí)，B立即變亮，A逐漸變亮

C.斷開S時(shí)，A會(huì)突然閃亮一下而B立即熄滅

D.斷開S時(shí)，B會(huì)突然閃亮一下而A立即熄滅

4.水平桌面上固定著一根絕緣長(zhǎng)直導(dǎo)線，矩形導(dǎo)線框abcd靠近長(zhǎng)直導(dǎo)線靜止放在桌面上，如圖甲所示。當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流按圖乙的規(guī)律變化時(shí)(圖甲所示電流方向?yàn)槠湔较?，則A.0～t1，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda B.t1～t5.如圖所示，R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小)，R2為定值電阻，當(dāng)S閉合時(shí)，極板水平的電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是(

)A.只逐漸增大光照強(qiáng)度，帶電微粒會(huì)向上運(yùn)動(dòng)

B.只逐漸增大光照強(qiáng)度，帶電微粒會(huì)向下運(yùn)動(dòng)

C.只緩慢將P向上端移動(dòng)，帶電微粒會(huì)向下運(yùn)動(dòng)

D.只緩慢將P向上端移動(dòng)，帶電微粒會(huì)向上運(yùn)動(dòng)

6.回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)設(shè)備中，其原理如圖所示，兩個(gè)銅質(zhì)D形盒間的狹縫很小，粒子穿過狹縫的時(shí)間可忽略。若用它對(duì)氕核(11H)加速，所需的高頻電源的頻率為f。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，加速電壓大小為UA.U越大，氕核在加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間越短

B.U越大，氕核射出加速器時(shí)的動(dòng)能越大

C.隨著速度的增加，氕核在一個(gè)D形盒中運(yùn)動(dòng)一次的時(shí)間在減小

D.不改變f和B也可對(duì)氘核(?7.如圖所示，abc為等腰直角三角形，ac邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、∠α=90°。兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直紙面分別放在a、b兩點(diǎn)處。a點(diǎn)處導(dǎo)線中的電流大小為I，方向垂直紙面向外；b點(diǎn)處導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里。已知直線電流在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kIr(r

A.b點(diǎn)處導(dǎo)線中的電流大小為2I B.c處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為2kIL

C.bc中點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向平行8.如圖所示，矩形ABCD中AB=3L、AD=L。其內(nèi)部有一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0A.粒子在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為πm3qB B.粒子在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為πm6qB二、多選題：本大題共4小題，共16分。9.關(guān)于下列圖片說法正確的是(

)

A.圖甲中，搖動(dòng)手柄使蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)鋁框會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，且它們轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同

B.圖乙中，當(dāng)線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生大量熱量冶煉金屬

C.圖丙中，對(duì)著話筒講話線圈中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)弱變化的電流，這利用了電磁感應(yīng)原理

D.圖丁中，運(yùn)輸中，將表頭的接線柱用導(dǎo)線連接可保護(hù)指針，這利用了電磁阻尼原理10.如圖所示的平面內(nèi)，固定有等量異種點(diǎn)電荷，M、N兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱，N、P兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中垂線對(duì)稱。下列說法正確的是(

)A.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與P點(diǎn)的相同

B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與N點(diǎn)的相同

C.M點(diǎn)的電勢(shì)與N點(diǎn)的電勢(shì)相同

D.將電子從P點(diǎn)沿直線移動(dòng)到N點(diǎn)，靜電力一直做負(fù)功

11.如圖所示，三個(gè)完全相同的半圓形光滑絕緣軌道豎直放置，圖乙、圖丙分別置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，軌道兩端點(diǎn)在同一高度上?，F(xiàn)將a、b、c三個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從軌道左端的最高點(diǎn)由靜止釋放，小球均能經(jīng)過軌道最低點(diǎn)。已知小球的帶電荷量不會(huì)發(fā)生變化，則a、b、c三個(gè)小球(

)

A.a球、b球在向右運(yùn)動(dòng)過程中始終不會(huì)脫離軌道

B.到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)的速率均相同

C.向右經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)，b球?qū)壍赖膲毫ψ畲?/p>

D.向左經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)，a球?qū)壍赖膲毫ψ钚?2.水平固定的圓形線圈，上方有條形磁鐵，其中軸與線圈的中心軸線保持重合，線圈的兩端接電流傳感器，如圖甲所示?，F(xiàn)讓條形磁鐵由高處從靜止落下，以線圈中心位置為原點(diǎn)O、豎直向下為x正方向，俯視逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，圖乙記錄了a、b兩次實(shí)驗(yàn)中i隨條形磁鐵的中點(diǎn)位置x的變化關(guān)系，下列說法正確的是(

)

A.條形磁鐵的上端為S極，下端為N極

B.兩次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)條形磁鐵的中點(diǎn)位于x=0時(shí)，其速度最大

C.a實(shí)驗(yàn)中條形磁鐵釋放時(shí)的高度等于b實(shí)驗(yàn)中條形磁鐵釋放時(shí)的高度

D.穿過線圈的過程中，三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。13.用如圖裝置探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件時(shí)，有下列操作，請(qǐng)按要求完成步驟：

(1)在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)接完整；

(2)根據(jù)完善的電路，閉合S前，滑片P應(yīng)置于變阻器的______(選填“C”或“D”)端；

(3)閉合S，將螺線管A插入B的過程中，觀察到電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)；

(4)保持A插入B中靜止，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，電流計(jì)的指針將會(huì)______(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)；

(5)14.在吉縣蘋果上插上一個(gè)銅片和一個(gè)鋅片，這就做成了一個(gè)蘋果電池，用多用電表的直流電壓擋測(cè)其開路電壓，示數(shù)如圖甲所示。為精確測(cè)量該蘋果電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，小梁同學(xué)設(shè)計(jì)了圖乙的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)按要求完成下列任務(wù)：

A.電壓表(0～3V)，內(nèi)阻約3kΩ

B.電壓表(0～1V)，內(nèi)阻約1kΩ

C.電阻箱(999.9Ω)

D.電阻箱(99999Ω)

(1)實(shí)驗(yàn)中，所需部分器材如上，電壓表應(yīng)選擇的是______(選填“A”或“B”)，電阻箱應(yīng)選擇的是______(選填“C”或“D”)；

(2)正確選擇器材后閉合S，多次改變電阻箱的阻值R，記錄電阻箱和電壓表對(duì)應(yīng)的值，并算出1U和1R的值描到圖丙中。某次當(dāng)R=4000Ω四、計(jì)算題：本大題共4小題，共36分。15.如圖，在(0≤x≤L)區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向外。一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從y軸上P點(diǎn)，以速率v沿x軸的正方向射入磁場(chǎng)，從磁場(chǎng)右邊界上某點(diǎn)離開磁場(chǎng)，并經(jīng)過x軸上的Q(

16.蹄形磁鐵的中心區(qū)域附近的磁場(chǎng)可看成勻強(qiáng)磁場(chǎng)。為近似測(cè)量該區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，如圖所示，將蹄形磁鐵固定在兩平行導(dǎo)軌間，兩導(dǎo)軌間距d略大于磁鐵寬度，d=10cm，質(zhì)量m=20g的不銹鋼尺ab垂直軌道支架放置。為導(dǎo)軌接上電源，將電流調(diào)節(jié)為2.00A。已知不銹鋼尺與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。

(1)將支架的底板水平放置，判斷不銹鋼尺ab所受安培力的方向；

(2)17.海浪發(fā)電裝置的俯視圖可簡(jiǎn)化為圖甲所示：圓柱體磁芯N極和外殼S極間形成均勻輻射狀的磁場(chǎng)，它們可隨著海浪上下浮動(dòng)；磁芯與外殼的間隙中固定有環(huán)面水平的環(huán)形線圈，線圈半徑為d、匝數(shù)為n、總電阻為r。當(dāng)磁體隨海浪上下浮動(dòng)時(shí)，線圈切割磁感線，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)外供電。已知線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小恒為B，將線圈與阻值為R的電阻組成閉合回路，則當(dāng)磁體的速度v隨t按圖乙的規(guī)律變化時(shí)，求：

(1)線圈中的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em；

(2)線圈所受的最大安培力Fm；18.如圖，一種質(zhì)譜儀可簡(jiǎn)化為由粒子源A、加速電場(chǎng)(勻強(qiáng)電場(chǎng))、靜電分析器和磁分析器組成。其中加速電場(chǎng)電壓為U，極板間距d=5cm；靜電分析器是圓心為O、半徑為R(15cm≤R≤20cm)的14圓弧通道，其中半徑為R處各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小ER=200RV/m；磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0T，P

1.【答案】C

2.【答案】D

3.【答案】B

4.【答案】B

5.【答案】A

6.【答案】A

7.【答案】D

8.【答案】C

9.【答案】CD10.【答案】AC11.【答案】AC12.【答案】AD13.【答案】C

偏轉(zhuǎn)

向右

14.【答案】B

D

0.8

1.8×15.【答案】解：粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為r，粒子穿過磁場(chǎng)右邊界時(shí)的縱坐標(biāo)值為y，根據(jù)幾何關(guān)系有

y=(2L?L)tan45°=L

r=Lsin16.【答案】解：(1)由左手定則可知，不銹鋼尺ab所受安培力的方向水平向左；

(2)鋼尺剛好沿軌道下滑時(shí)，受力分析如下圖：

由平衡可知BId+f=mgsin15°，f=17.【答案】解：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律，磁體的速度最大時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大Em=nB×2πd×v0=2nπBdv0；

(2)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大時(shí)，感應(yīng)電流最大，

由閉合電路歐姆定律Im=