山西省芮城县2023年高二物理第一学期期末考试试题含解析

山西省芮城县2023年高二物理第一学期期末考试试题

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，心和乙2为电感线圈，4、42、4是三个完全相同的灯泡.实验时，断

开开关Si瞬间，灯4突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2,灯4逐渐变亮，而另一个相同的灯43立即变亮，最终

4与4的亮度相同.下列说法正确的是（）

图甲图乙

A.图甲中，4与Li的电阻值相同

B.图甲中，闭合Si,电路稳定后，4中电流大于Li中电流

C.图乙中，变阻器R与心的电阻值相同

D.图乙中，闭合出瞬间，心中电流与变阻器R中电流相等

2、下图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是（）

A.a点的电势高于8点的电势

B.该点电荷带正电

C.a点和b点电场强度的方向相同

D.a点的电场强度大于5点的电场强度

3、下图中标出了磁场5的方向、通电直导线中电流/的方向以及通电直导线所受磁场力尸的方向，其中正确的是（）

XXXX

tFB

4、如图甲所示，一电子仅在电场力作用下从A点沿直线运动到B点，其速度随时间变化的图象如图乙所示.设A、B

两点的电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为＜PA、＜RB,则

A.EA=EBB.EA<EB

C.(pA=(pBD.(pA<(pB

5、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，在工作时利用安培力的是

A.电动机B.回旋加速器

C.电磁炉D.质谱仪

6、质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直

进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运

动轨迹，由图可知（）

A.此粒子带负电

B.下极板S2比上极板S］电势高

C.若只增大加速电压U,则半径，•变大

D.若只增大入射粒子的质量，则半径「变小

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、将一条形磁铁从相同位置插入到闭合线圈中的同一位置，第一次缓慢插入，第二次快速插入，两次插入过程中不发

生变化的物理量是（）

A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率

C.感应电流的大小D.流过导体某横截面的电荷量

8、等腰直角三角形闭合线框，直角边长为乙，在拉力厂的作用下从图示位置以速度v水平向右匀速穿过两个条形区域

的匀强磁场，磁场区域宽度均为乙，两部分磁场磁感应强度大小相等方向相反，如图所示，线框穿越磁场过程中，以

下描述感应电流（逆时针方向为正）、安培力（向左为正）、拉力（向右为正）、电功率随时间或位移变化的图像中，正

确的是（）

9、如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，具有一定电阻的正方形金属线框的右边与磁场的边界

重合.在外力作用下，金属线框从0时刻由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，L刻线框全

部进入磁场.若规定时针方向为感应电流i的正方向，则感应电流i、外力大小F、线框中电功率的瞬时值P以及通过

导体横截面的电荷量q随时间t变化的关系可能正确的是

I

(dI

10、如图所示，电表均为理想电表，两个相同灯泡电阻均为R,且R大于电源内阻r。将滑动变阻器滑片向下滑动,

电压表Vi、V2、V3示数变化量的绝对值分别为AUi、A5、Nth,电流表A示数变化量的绝对值为A/,贝！|（）

A.两灯泡的亮度始终一样且逐渐变暗B.Vi,V2的示数增大，V3的示数减小

C.AS与A/的比值为2R+rD.XU3>\Ui>\U2

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）在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许传动的机械部分与这些

液体相接触，常使用一种电磁泵，如图所示为这种电磁泵的结构.将导管放入磁场中，当电流通过导电液体时，这种

液体即被驱动，如果导管截面积为a・h,磁场宽度为1,磁感应强度为B,液体穿过磁场区域的电流为I,则液体所受

的驱动力为,驱动力造成的压强差为

12.（12分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材

A.干电池（电动势E约L5V、内电阻r约1.0Q）

B.电流表G（满偏电流2.0mA、内阻Ro=lO。）

C.电流表A（量程（）-0.6A、内阻约0.5。）

D.滑动变阻器Ri（0—20。，10A）

E.滑动变阻器R2（0-1000£1,10A）

F.定值电阻Ro（阻值990。）

G.开关和导线若干

（1）一组同学设计的实验电路如图甲所示，需要利用以上器材，正确连接好电路，进行实

验测量，其中滑动变阻器选择（填“Ri”或“R2”）

（2）本实验中若将电流表G和定值电阻Ro组装成电压表，则此电压表的量程为V

（3）实验步骤如下：

①利用选好的器材正确连接电路；

②闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，记录电流表G的示数L和电流表A的示数八；

③多次改变滑动端P的位置，得到多组数据；

④在图乙所示的坐标纸上建立人、人坐标系，并已标出了与测量数据对应的4个坐标点.还有一组数据如图丙中的电

表所示，请读出此时电流表G的示数Ii=_______mA和电流表A的示数12=_______mA

⑤将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中，并依据所标各点在图中描绘出4-八图线

⑥利用所画图线求得电源的电动势E=V,电源的内阻r=Q（结果要求保留两位小数）

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）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=lO的电源，导轨平面与

水平面间的夹角。=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Ro=l。时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,01137。=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

14.（16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5c部分是半径

为衣的L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A3=R=0.2m,把一质量机=O.lkg,带电

4

量为0=+l（）TC的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

⑴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

15.（12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、》间的电场强度为E=5.0X105N/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.今有一质量为桃=4.8xl0-25kg、电荷

量为q=1.6xl018c的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlO6m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝尸处穿过匕板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到入板的。处（图中未画出）.求P、。之间的距离乙

xxxx^xxxx

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】断开开关Si瞬间，灯Al突然闪亮，由于线圈匕的自感，通过匕的电流逐渐减小，且通过A1,即自感电流会大

于原来通过A1的电流，说明闭合Si,电路稳定时，通过4的电流小于通过%的电流，%的电阻小于Ai的电阻，AB错

误；闭合S2,电路稳定时，A2与As的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器火与。的电阻值相同，C正确；

闭合开关S”Az逐渐变亮，而As立即变亮，说明。中电流与变阻器7?中电流不相等，D错误

【点睛】线圈在电路中发生自感现象，根据楞次定律可知，感应电流要“阻碍”使原磁场变化的电流变化情况.电流

突然增大时，会感应出逐渐减小的反向电流，使电流逐渐增大；电流突然减小时，会感应出逐渐减小的正向电流，使

电流逐渐减小

2、D

【解析】A.根据电场线与等势线垂直，在8点所在电场线上找到与。点电势相等的，依据沿电场线电势降低，。点电

势低于匕点电势，故A错误；

B.电场线直线点电荷，所以该点电荷带负电，故B错误；

C.由题图可看出a点和5点电场强度的方向不相同，故C错误；

D.电场线越密的地方电场强度越大，。点的电场强度大于入点的电场强度，故D正确。

3、C

【解析】A.由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向上，故A错误；

B.由图可知，磁感应强度3与电流/平行，导线不受安培力，故B错误；

C.由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向下，故C正确；

D.由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向垂直纸面向外，故D错误。

故选C。

4、D

【解析】从图象中可以看出，速度的变化率逐渐减小，即加速度逐渐减小，所以电场力就减小，电场强度就逐渐减小.同

时带电粒子的速度增大，说明了电场力做正功，电势能减小

【详解】从图象中可以看出，速度的变化率逐渐减小，即加速度逐渐减小，所以电场力就减小，电场强度就逐渐减小,

即EA>EB,故AB错误；电子的速度增大，说明了电场力做正功，电势能减小；电子带负电，所以电势升高q>A〈q)B.故

C错误，D正确.故选D

【点睛】该题中，图象中看出速度的变化率逐渐减小，即加速度逐渐减小是解决问题的关键

5、A

【解析】明确各电器的工作原理，知道通过安培力可以将电能转化为动能.

【详解】A、电动机是线圈在磁场中受力转动而工作的，故用到了安培力；故A正确.

B、回旋加速器是带电粒子在电场中加速和磁场中转动原理工作的；故B错误.

C、电磁炉是利用电磁感应原理工作的；故C错误.

D、质谱仪采用的是带电粒子在电磁场中的转动原理工作的；故D错误.

故选A.

【点睛】本题考查对现代科技装置和产品原理的理解能力，要求知道常见仪器，并明确各种原理的应用.

6、C

【解析】A.由左手定则可知，粒子带正电，故A错误；

B.粒子经过电场要加速，因正电粒子，所以下极板S2比上极板Si电势低，故B错误；

C.根据动能定理得

〃12

qU=—mv

2

由

v~

qvB=m—

若只增大加速电压U,则半径厂变大，若只增大入射粒子的质量，则半径，•变大，故C正确，D错误。

故选C。

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】根据产生感应电流的条件分析有无感应电流产生.再根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧

姆定律分析感应电流的大小.再由q=It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值

【详解】A.当条形磁铁插入线圈的瞬间，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流.条形磁铁第一次缓慢插入线圈时，

磁通量增加慢.条形磁铁第二次迅速插入线圈时，磁通量增加快，但磁通量变化量相同，故A正确；

B.根据法拉第电磁感应定律第二次线圈中产生的感应电动势大，则磁通量变化率也大，故B错误；

C.根据法拉第电磁感应定律第二次线圈中产生的感应电动势大，再欧姆定律可知第二次感应电流大，即/2＞人故C

错误；

D.根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小.再由疔〃可确定导体某横截

面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值，由于磁通量变化量相同，电阻不变，所以通过导体横截面的电荷量不变,

故D正确

所以AD正确，BC错误

8、AD

【解析】A线框刚进入磁场时磁通量向里增加，感应磁场向外，因此感应电流方向为逆时针，电流，应为正；随着线

框的运动，导线切割磁感线长度增加，感应电流增加，由于底边的长度为L故电流正方向增加的时间为人，线框进

v

入右边磁场之后，由楞次定律可知，磁通量向里减小，根据楞次定律可知感应电流为顺时针，且逐渐增加，且两边均

切割磁感应线，感应电流方向一致，所以最大电流为完全进入磁场时的2倍；当线框出磁场的过程中，磁通量向内减

小，根据楞次定律可知感应电流为逆时针，且电流强度逐渐增大，故A正确。

B线圈向右运动过程中，所受的安培力总是向左的，即总是正值，不可能是负值，选项B错误；

C设开始时经过时间f,则线圈进入磁场内的距离为vt,切割磁感线的有效长度也为vt,则电动势E=Bvh,因安培力等

于外力，则*

可知外力与时间不是线性关系，则选项C错误；

D由A分析可知，电流与时间成线性关系，则不妨设/=股，则电功率六产尺=好衣巴则电功率与时间的平方成正比;

且由于线圈进入右边磁场后最大电流为为完全进入磁场时的2倍，则最大安培力等于4倍，则选项D正确；

故选AD.

9、ACD

【解析】线框做匀加速运动，其速度感应电动势感应电流，=£=经2，，与f成正比，故A正确;

RR

线框进入磁场过程中受到的安培力FB=BiL=二铲，由牛顿第二定律得：F-FB=ma,得F=ma+0铲，

〃2尸2,2

尸，图象是不过原点的倾斜直线，故B错误；线框的电功率p=士&Loc产，故图象应是开口向上，过原

R

1,A①BLxBLat12

点的抛物线，故C正确；线框的位移x=—a广，则电荷量彳=^~==一=8故的£图象应是开口向上,

2K总R总2R

过原点的抛物线，故D正确

10、AD

【解析】A.此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻增大，总电流减小，通过两串联灯泡的电流始终

一样且减小，两灯泡逐渐变暗，A正确；

B.电压表V2测量的是路端电压，电压表Vi测量的是灯泡Li两端的电压，因总电流减小，所以V1的示数减小、V2

的示数增大，B错误；

C.将灯泡Li的电阻等效为电源的内阻，由闭合电路欧姆定律知

C错误;

D.又由

M'M

可知AS>AUi>AS,D正确。

故选AD。

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.BIh②.—

a

-【解析】将t原图的立体图改画成从正面看的侧视图，如图所示，

F

根据左手定则判断出电流受力方向向右：F=BIh；

/无理.混八十FFBIhBI

依据压强公式，P=—=—=——=—；

Sahaha

12、①.Ri；②.2V；③.1.30；④.0.33；@.1.48；

⑦.0.56

【解析】根据坐标系内描出的点作出图象，然后由欧姆定律求出函数表达式，根据图象与函数表达式求出电源电动势

与内阻；从方便实验操作的角度分析答题

【详解】(1)为了方便调节，滑动变阻器应选Ri;

3

⑵由串联电路关系可得：Um=Ig(Rg+^)=2.0X10-X(10+990)V=2V；

(3)由图可知，电流表G的示数为1.30mA,电流表A的示数0.33A；

(4)根据坐标系内描出的点作出图象，图象如图所示；

由图1所示电路图可知，在闭合电路中：E=Ii(Ro+Rg)+I2r,

A=—---------------A

%+4凡+4

E

由图象可知，——-=1.48xl0-3

4+4

—--="=0.56x107

R&+Rg

联立解得：E=1.48V,r=0.56。

【点睛】本题考查了作图象、求电源电动势与内阻、实验评价等，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方

法，要掌握描点法作图的方法，根据电路图与欧姆定律求出图象的函数表达式是正确求出电源电动势与内阻的关键

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、(1)2T；(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上

【解析】(1)当Ro