福建省福州三中2023-2024学年高二（上）期末物理试卷【含解析】

第=page11页，共=sectionpages11页福建省福州三中2023-2024学年高二（上）期末物理试卷一、单选题：本大题共4小题，共16分。1.以下关于电磁场和电磁波说法正确的是(

)A.变化的电场可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电场

B.电磁场仅仅是一种描述方式，不是真正的物质存在

C.麦克斯韦提出了电磁场理论，并通过实验捕捉到了电磁波

D.电磁波不可以在真空中传播2.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是(

)

A.图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快

B.图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属

C.丙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快

D.图丁是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度3.一线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，得到的交变电流的电动势瞬时值表达式为e=220siA.该交变电流电动势的有效值为220V

B.该线圈匀速转动的转速约为3000r/min

C.4.质量为1kg的物体A在光滑水平面上以6m/s的速度与质量为3kg、速度为2m/sA.vA=4m/s B.v二、多选题：本大题共4小题，共24分。5.电饭锅的电路图如图所示。S1是一个温控开关，手动闭合后，当此开关温度达到103℃时，会自动断开。S2是一个自动温控开关，当温度低于70℃时，会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯，定值电阻R1A.手动闭合开关S1后，电饭煲处于加热状态，且温度低于70°时，开关S1、S2均处于闭合状态，黄灯不亮、红灯亮

B.加热到103℃时，开关S1、S2均处于断开状态，黄灯亮、红灯几乎不亮，电饭煲处于保温状态

C.由于散热，待温度降至80℃时，S6.一环形线圈放在匀强磁场中，取磁感线垂直线圈平面向里为正方向，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么从1s−3sA.感应电流逐渐变大，垂直纸面往里看感应电流方向为逆时针

B.感应电流大小恒定，垂直纸面往里看感应电流方向为逆时针

C.线圈一直有扩张的趋势

D.线圈先有扩张的趋势，后有收缩趋势7.如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP=A.带电粒子在磁场中运动的轨道半径

B.带电粒子在磁场中运动的速率

C.带电粒子在磁场中运动的时间

D.带电粒子射出磁场位置8.如图所示，某超市两辆相同的购物车质量均为m，相距L沿直线排列，静置于水平地面上。为节省收纳空间，工人猛推一下第一辆车并立即松手，第一辆车运动距离L后与第二辆车相碰并相互嵌套结为一体，两辆车一起运动了L距离后恰好停靠在墙边。若购物车运动时受到的摩擦力恒为车重的k倍，重力加速度为g，则(

)A.两购物车在整个过程中克服摩擦力做功之和为2kmgL

B.两购物车碰撞后瞬间的速度大小为gL

C.三、填空题：本大题共3小题，共9分。9.如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图，励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节，保持电子枪加速电压不变，增大励磁线圈电流，则电子束受到洛伦之力大小______(选填“增大”“不变”或“减小”)，其轨迹的半径______(选填“增大”“不变”或“减小”)，运动周期：______(选填“增大”“不变”或“减小”)。10.如图所示，在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B，已知小车A质量大于小车B，现将两车用细线拴在一起，中间有一被压缩的弹簧，烧断细线后至弹簧恢复原长的过程中，则小车A最后动量大小______(选填“大于”“相等”或“小于”)小车B最后动量大小；小车A最后动能大小______(选填“大于”“相等”或“小于”)小车B最后动能大小；在此过程小车A重力的冲量大小______(选填“大于”“相等”或“小于”)小车B重力的冲量大小。11.如图所示理想变压器输入的交流电压U1=220V，有两组副线圈，其中n2=36匝，标有“6V 10W”、“12V 12W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，则原线圈的匝数n1=四、实验题：本大题共2小题，共12分。12.用如图甲所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)关于本实验，下列说法中正确的是______。

A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放

B.轨道倾斜部分必须光滑

C.轨道末端必须水平

D.入射小球质量大于被碰小球质量时，系统误差会减小

(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上的位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落点的位置(A、B、C三点中的某个点)。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上的位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，用同样的方法找到两小球碰后平均落点的位置(A、B、C三点中剩下的两个点)。实验中必须要测量的有______。

A.入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2

B.入射小球开始的释放高度h

C.小球抛出点与地面的竖直高度差H

D.两球相碰前后的平抛射程OA、OB、OC

(3)某同学在做上述实验时，测得m1=160.0g，m2=75.0g，两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如图乙所示。他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC，其中OA=______cm，OB=25.00cm，13.在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知R0=2Ω。

(1)按照图(a)所示的电路图，将图(b)中的器材实物连线补充完整。

(2)实验操作步骤如下：

①将滑动变阻器滑到最左端位置；

②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U1−I1的值，断开开关S0；

③将滑动变阻器滑到最左端位置；

④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U2−I2的值，断开开关S0；

⑤分别作出两种情况所对应的U1−I1和U2−I2图像。

(3)单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图(c)所示，此时U1=______V。

五、计算题：本大题共3小题，共39分。14.“蹦极”是一项勇敢者的运动，如图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落，在空中感受失重的滋味。若此人质量为60kg，橡皮绳原长20m，人可看成质点，且此人从P点自静止下落到最低点所用时间为5s，g取10m/s2，橡皮绳重力忽略不计；求：

15.宽L=0.75m的导轨固定，导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度B=0.4T的匀强磁场。虚线框Ⅰ、Ⅱ中有定值电阻R0和最大阻值为20Ω的滑动变阻器R。一根与导轨等宽的金属杆在沿着导轨方向拉力F作用下，以恒定速率v向右运动，图甲和图乙分别为变阻器全部接入和一半接入时，电路上电势φ沿abcdefa方向的位置变化而变化的图像；导轨和金属杆的电阻均可忽略。

(1)分析并说明定值电阻R0在Ⅰ还是Ⅱ中，并求出其值16.信号放大器是一种放大电信号的仪器，如图甲，其可以通过在相邻极板间施加电压，使阴极逸出的电子，击中极板时，激发出更多电子，从而逐级放大电信号。已知电子质量m，带电量e。

(1)在极板上建立三维坐标系，如图乙所示。极板上方空间内存在磁场，其强度为B，方向平行z轴。极板间电压U极小，几乎不影响电子运动。如图某次激发中，产生了2个电子a和b，其初速度方向分别在xOy与zOy平面内，且与y轴正方向成θ角。

(ⅰ)判断B的方向；

(ⅱ)a、b两个电子运动到下一个极板的时间ta和tb；

(2)若单位时间内阴极逸出的电子数量为N0保持不变，每个电子打到极板上可以激发出δ个电子，且1.【答案】A

2.【答案】D

3.【答案】B

4.【答案】C

5.【答案】AB6.【答案】BD7.【答案】AD8.【答案】CD9.【答案】增大

减小

减小

10.【答案】等于

小于

大于

11.【答案】1320720.1

12.【答案】ACD

AD

17.60

0.040

入射小球碰前水平位移为OC，不是OB13.【答案】1.30

1.80

2.50Ω

接法Ⅱ14.【答案】解：(1)人做自由落体运动，下落20m高度时，

由机械能守恒定律得：mgh=12mv2，

由动能表达式得：Ek=12mv2，

联立可得：Ek=1.2×104J，v=20m/s，

此时人的动量大小为：p=mv=60×20kg⋅15.【答案】解：(1)由法拉第电磁感应定律，金属杆切割磁感线产生感应电动势E=BLv不变，由闭合电路欧姆定律可得，回路中电流为

I=ER+R0

滑动变阻器从全部接入到一半接入电路，回路里电流变大，定值电阻R0上电压变大，图甲的Uab小于图乙的Uab，可以推理得定值电阻在I内，滑动变阻器在Ⅱ；

由甲图可得，滑动变阻器接入电路电阻R1=20Ω，其两端电压为U1=1.2V，由部分电路欧姆定律，回路电流为

I1=U1R1=1.220A=0.06A

由闭合电路欧姆定律

I1=ER1+R0

乙图中可得，滑动变阻器接入电路电阻R2=10Ω，其两端电压为U2=1.0V，由部分电路欧姆定律，回路电流为

I2=U2R2=1.010A=0.10A

由闭合电路欧姆定律

I2=ER2+R0

代入数据可得

l116.【答案】解：(1)(i)对a电子，初速度方向在xOy平面内，与y轴正方向成θ角；若磁场方向沿z轴正方向，a电子在洛伦兹力作用下向x轴负方向偏转，不符合题题意；若磁场方向沿z轴负方向，a电子在洛伦兹力作用下向x轴正方向偏转，符合题意；

对b电子，初速度方向在z0y平面内，与y轴正方向成θ角。将b电子初速度沿坐标轴分解，沿z轴的分速度与磁感线平行不受力，沿y轴方向的分速度受到洛伦兹力使得电子沿x轴正方向偏转，根据左手定则可知，磁场方向沿z轴反方向。符合题意；综上可知，磁感应强度B的方向沿z轴负方向；

(ii)a电子在洛伦兹力作用下运动轨迹如图所示

由图可知电子运动到下一个极板运动轨迹对应圆心角为