2023-2024学年安徽省蒙城县一中物理高二第一学期期末考试试题含解析

2023-2024学年安徽省蒙城县一中物理高二第一学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ，一根长为L、质量为m的直导体棒垂直导轨放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，在磁场的方向由垂直导轨所在平面向上沿垂直直导体棒逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，下列关于B的大小变化的说法中正确的是A.先减小后增大 B.先增大后减小C.逐渐增大 D.逐渐减小2、如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径，则可知(重力不计)()A.两粒子都带正电，质量比B.两粒子都带负电，质量比C.两粒子都带正电，质量比D.两粒子都带负电，质量比3、如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，垂直放置，其间距均为a，通过的电流均为I，方向均垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，到导线距离为r处的磁感应强度为（其中k为常量），则对于P、Q连线的中点O处的磁感应强度，下列说法正确的是()A.方向由O指向P，大小为 B.方向由P指向R，大小为C.方向由R指向O，大小为 D.方向由O指向P，大小为4、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是A.M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间5、某同学做观察电磁感应现象的实验，将电流表线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，实验进行中，下列所描述的现象与实验事实相符合的是A.闭合开关瞬间，电流表指针不会发生偏转B.开关闭合稳定后，电流表指针会发生偏转，且示数不变C.开关闭合稳定后，把线圈A插入及拔出线圈B这两个过程，电流表指针都会发生偏转，且偏转方向相反D.断开开关瞬间，电流表指针不会发生偏转6、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是（）A. B.C. D.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程A.外力对棒所做功相等B.电流所做功相等C.通过ab棒的电荷量相等D.安培力对ab棒所做的功不相等8、如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A.ab中的感应电流方向由a到b B.ab所受的安培力方向向左C.ab中的感应电流方向由b到a D.ab所受的安培力方向向右9、如图所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，则下列对电子运动的描述中错误的是（设每节电池电动势为U）（）A.电子到达B板时的动能是eUB.电子从B板到达C板动能变化量为eUC.电子到达D板时动能是3eUD.电子在A板和D板之间做往复运动10、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面未画出一群比荷为的负离子体以相同速率较大，由P点在纸面内向不同方向射入磁场中，发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法正确的是A.离子飞出磁场时的动能一定相等B.离子在磁场中运动的半径一定相等C.沿着PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大D.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中：（1）用多用电表测电流或电阻的过程中正确的是____A．在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零B．在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C．在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D．在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测（2）测量时多用电表指针指在如图所示位置，若选择开关处于“10V”挡，其读数为__V；若选择开关处于“”挡，其读数___（选填“大于”“等于”或“小于”）。12．（12分）某实验小组利用如图所示电路测量一节干电池的电动势和内电阻。（1）实验室有电流表（）、电压表（）、滑动变阻器（）、开关和导线若干（2）实验中记录的6组数据如下表所示，请在下图的坐标纸上画出图像。（）序号123456电压1.451.401.301.251.201.10电流0.060.120.240.260.360.48（3）根据（2）中所画图像可求出干电池的电动势__________，内电阻__________。（结果保留两位小数）（4）由实验测得的电动势_____________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】对导体棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，将支持力FN和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图，从图中可以看出，安培力FA一直变大，由于FA=BIL，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度渐渐变大，故C正确。故选C。2、B【解析】两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点受到洛伦兹力均向下，由左手定则可知，四指所指的方向与粒子的运动方向相反，所以这两个粒子均带负电，根据洛伦兹力提供向心力，得：，得，又动能，联立得：，可见m与半径r的平方成正比，故，选B.【点睛】带电粒子在匀强磁场中以垂直于磁场方向运动，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．根据偏转方向，利用左手定则来判断粒子所带的电性，根据半径表示粒子的质量，即可求得质量之比3、A【解析】P、Q两根导线距离O点的距离相等，根据安培定则，在O点产生的磁场方向相反，大小相等，合场强为零，所以最终场强等于R在O点产生的场强，根据安培定则，方向沿OP方向，R到O点距离，那么磁感线强度的大小A．方向由O指向P，大小为，与结论相符，选项A正确；B．方向由P指向R，大小为，与结论不相符，选项B错误；C．方向由R指向O，大小为，与结论不相符，选项C错误；D．方向由O指向P，大小为，与结论不相符，选项D错误；故选A。4、A【解析】A．由左手定则可知，M带负电，N带正电，选项A正确B．由可知，M的速度率大于N的速率，选项B错误；C．洛伦兹力对M、N都不做功，选项C错误；D．由可知，M的运行时间等于N的运行时间，选项D错误5、C【解析】当通过闭合回路的磁通量发生变化，就会产生感应电流，电流表指针发生偏转.【详解】A、开关闭合的瞬间，则通过螺线管B中的磁通量从无到有，则产生感应电流，电流表指针发生偏转，故A错误；B、开关闭合稳定后，则通过螺线管B中的磁通量不变，电流表指针不发生偏转，故B错误；C、开关闭合稳定后，把线圈A插入及拔出线圈B这两个过程，穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，指针发生偏转，故C正确；D、开关断开的瞬间，则通过螺线管B中的磁通量从有到无，则产生感应电流，电流表指针发生偏转，故D错误；故选C.【点睛】解决本题的关键掌握感应电流的产生条件，知道当通过闭合回路的磁通量发生变化，就会产生感应电流.6、D【解析】由图可知，0-1s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0-1s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，1-2s内电路中的电流为顺时针，2-3s内，电路中的电流为顺时针，3-4s内，电路中的电流为逆时针，由可知，电路中电流大小恒定不变故选D考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律【名师点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，注意图线的斜率等于磁感应强度的变化率，斜率的符号能反映感应电流的方向，知道这些才能准确的利用楞次定律进行判定二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解析】A．根据动能定理可知两种情况下外力功都等于动能的变化量，因初状态和末状态相同，则合外力对棒做功相同，故A正确；BD．电流所做的功等于回路中产生的焦耳热，根据功能关系，当导轨光滑时，金属棒克服安培力做功，动能全部转化为焦耳热，产生的内能等于金属棒的初动能；当导轨粗糙时，金属棒在导轨上滑动，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生热，把部分动能转化为内能，另一方面要克服安培力做功，金属棒的部分动能转化为焦耳热，摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能；所以导轨粗糙时，安培力做的功少，导轨光滑时，安培力做的功多，故B错误、D正确.C．根据感应电荷量公式：x是ab棒滑行的位移大小，B、R、导体棒长度L相同，x越大，感应电荷量越大；而导轨光滑时滑行的位移x较大，故感应电荷量大．故C错误故选AD8、AD【解析】AC．磁感应强度随时间均匀减小，故回路磁通量减小，根据楞次定律判断，感应电流的磁场方向向下，根据右手定则判断ab中的感应电流方向由a到b，A正确C错误BD．因为ab中的感应电流方向由a到b，磁场方向竖直向下，根据左手定则判断ab所受的安培力方向向右，B错误D正确9、BC【解析】A．释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为U电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即W=qU=eU故A正确；B．由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变，故B错误；C．电子以eU的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压也为U，所以电子的到达D板时速度减为零，所以开始反向运动，故C错误；D．由上可知，电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速，回头加速、匀速再减速，做往复运动，故D正确。本题选择错误的，故选BC。10、BD【解析】粒子在磁场中均由于洛仑兹力充当向心力而做匀速圆周运动，根据公式和圆的性质可得出粒子运动的半径、偏向角及离开磁场的时间；由洛仑兹力不做功可知离开时的动能【详解】因洛仑兹力永不做功，故粒子在磁场中运动时动能保持不变，但由于不知离子初动能，故飞出时的动能不一定相同，故A错误；由可知，，因粒子的速率相同，比荷相同，故半径相同，故B正确；由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故此时粒子一定不会沿PQ飞出，故C错误；由C的分析可知，由Q点飞出的粒子圆心角最大，故所对应的时间最长，故D正确．所以BD正确，AC错误【点睛】本题为多个粒子的偏转问题，此类题目要求我们能将圆的性质掌握清楚，利用我们所掌握的几何知识进行分析判断三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.AD②.5.4③.小于【解析】（1）[1]A.在测量电阻时，更换倍率后，欧姆表的内部电阻发生了变化，欧姆挡的零刻度在最右边，也就是电流满偏，所以必须重新进行调零，选项A正确；B.在测量电流时，根据电流表的原理，电流的零刻度在左边，更换量程后不需要调零，选项B错误；C.在测量未知电阻时，若先选择倍率最大挡进行试测，当被测电阻较小时，电流有可能过大，所以应从倍率较小的挡进行测试，若指针偏角过小，再换用倍率较大的挡，选项C错误；D.在测量未知电流时，为了电流表的安全，必须先选择电流最大量程进行试测，若指针偏角过小，再换用较小的量程进行测量，选项D正确。故选AD。（2）[2].选择开关处于“10V”挡，最小分度值为0.2V，所以此时的读数为5.4V。[3]（因多用电表的欧姆挡的刻度分布不是均匀的，越向左，刻度越密集，所以10至30的中间数值一定小于20，若选择开关处于“×10”挡，由图可知其读数小于。12、①.②.③.④.小于【解析】（2）[1]．画出的U-I图像如图：（3）[