湖北省巴东三中2023年物理高二第一学期期末统考试题含解析

湖北省巴东三中2023年物理高二第一学期期末统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠右极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，逐渐增大导电棒中的电流，磁铁一直保持静止．可能产生的情况是()A.磁铁对桌面的压力不变B.磁铁对桌面压力一定增大C.磁铁受到摩擦力的方向可能改变D.磁铁受到摩擦力一定增大2、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场下列表述正确的是A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小3、如图所示，电源电动势3V，内阻不计，导体棒质量60g，长1m，电阻1.5Ω放在两个固定光滑绝缘环上，若已知绝缘环半径0.5m。空间存在竖直向上匀强磁场，B=0.4T。当开关闭合后，导体棒和导线围成的闭合回路始终保持在竖直平面内，sin37°=0.6，不考虑导体棒运动时产生的感应电动势的影响，则（）A.棒能在某一位置静止，在此位置上棒对每一只环的压力为1NB.棒从环的底端静止释放能上滑至最高点的高度差是0.2mC.棒从环的底端静止释放上滑过程中最大动能是0.2JD.棒从环的底端静止释放上滑过程中速度最大时对两环的压力为1N4、如图所示的条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N极匀速平移到S极的过程中，线框中的感应电流的情况是()A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流D.开始无感应电流，当运动到磁铁中部上方时有感应电流，后来又没有感应电流5、如图甲所示，线圈总电阻r=0.5Ω，匝数n=10，其端点a、b与R=1.5Ω的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示。关于a、b两点电势、及两点电势差，正确的是（）A. B.C. D.6、如图所示为两分子势能与分子间距离之间的关系图象，则下列说法中正确的是（）A.当两分子间距离r=r1时，分子势能为零，分子力也为零B.当两分子间距离r=r1时，分子势能最小，分子力表现为引力C.当两分子间距离r>r2时，随着r的增大，分子力做负功D.当两分子间距离r>r2时，随着r的增大，分子势能减小二、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、如图所示,水平向右的匀强电场场强为E,且,垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度为B,一带电荷量为q的液滴质量为m,在重力、静电力和洛伦兹力作用下在叠加场空间运动．下列关于带电液滴在叠加场空间的运动描述正确的是A.液滴可能做匀加速直线运动B.液滴不可能做匀速圆周运动C.液滴可能做匀速直线运动且机械能守恒D.如果是直线运动，必为匀速直线运动，其运动轨迹与水平方向的夹角是8、如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度地放置一质量为0.1kg、电荷量为q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，现对木板施加一方向水平向左、大小为0.6N的恒力为F，g取10m/s2，则（）A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动B.滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动C.最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动D.最终木板做加速度为3m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动9、将两截阻值均为R、长度均为L的均匀铜棒A和铝棒B沿中轴线对接后串联接入电路中已知两棒的横截面积分别为和，忽略温度变化对电阻的影响下列说法正确的是A.通过铜棒和铝棒的电流大小一定相同B.铜棒两端的电压与铝棒两端电压之比为：C.铜和铝棒的电阻率之比为：D.电路稳定后两棒中电场强度均为零10、如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以ab边为轴转动时（小于90°），其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d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）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：直流电源（电压为4V）；电键一个、导线若干电流表（量程为0-0.3A，内阻约0.5Ω)；电压表（量程为0-3V，内阻约3kΩ)；（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____（填字母代号）A．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.3A）（2）如图为某同学在实验过程中完成部分电路连接的情况，请完成其余部分的线路连接．（用黑色水笔画线表示对应的导线）（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图．由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而______（填“增大”、“不变”或“减小”）（4）如果把实验中的小灯泡与一个E=2V，内阻为2.0Ω的电源及阻值为8.0Ω的定值电阻串联在一起，小灯泡的实际功率是_____W（保留两位有效数字）12．（12分）有一个小灯泡上标有“2V，1W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：A．电压表（0～3V内阻约10kΩ）B．电压表（0～15V内阻约20kΩ）C．电流表(0～0.3A，内阻约1Ω）D．电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω）E．滑动变阻器（5Ω，1A）F．滑动变阻器（500Ω，0.2A）G．电源（电动势3V，内阻1Ω）(1)实验中电压表应选用_____________，电流表应选用_____________，为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用___________（用序号字母表示）(2)实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的I-U图象如图所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“减小”或“不变”）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、D【解析】以导线为研究对象，由于磁场方向未知，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向左下方或右上方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右上方或左下方，安培力的水平分力等于摩擦力，逐渐增大导电棒中的电流，安培力增大，摩擦力增大，方向不变，故C错误，D正确．由于安培力可能斜向上，也可能斜向下，无法判断对桌面的压力的变化，故A错误，B错误故选：D2、A【解析】带电粒子在速度选择器中受电场力和洛伦兹力平衡，做匀速直线运动，进入偏转电场后做匀速圆周运动，根据半径公式得出半径与粒子比荷的关系【详解】粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有，解得进入偏转电场后，有，解得，知r越小，比荷越大．同位素电量相等，质量不同，则偏转半径不同，所以质谱仪是分析同位素的重要工具．故A正确，CD错误．因为电荷所受电场力与洛伦兹力平衡，根据左手定则知，磁感应强度的方向垂直纸面向外．故B错误．故选A3、C【解析】A．金属棒受到的安培力为：对金属棒进行受力分析，金属棒受到重力、安培力和两个环的支持力，如图：因为金属棒静止，根据平衡条件得每个环对棒的支持力选项A错误；B．由于所以金属棒在此位置速度最大，此位置距离底端的高度为h=r-rcosθ=0.2m而该位置不是最高点，选项B错误；CD．由动能定理得：代入数据得Ekm=0.2J根据牛顿定律解得：FmN=0.9N故选项C正确，D错误；故选C。4、B【解析】条形磁铁中部磁性较弱，两极磁性最强，线圈从左向右移动过程中，线圈中磁通量先减小后反方向增大，因此线圈中始终有感应电流A．线框中始终无感应电流，与结论不相符，选项A错误；B．线框中始终有感应电流，与结论相符，选项B正确；C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流，与结论不相符，选项C错误；D．开始无感应电流，当运动到磁铁中部上方时有感应电流，后来又没有感应电流，与结论不相符，选项D错误；5、A【解析】从图中发现：线圈磁通量是增大的，根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相反，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据右手定则，我们可以判断出线圈中感应电流的方向为：逆时针方向，在回路中，线圈相当于电源，由于电流是逆时针方向，所以a相当于电源的正极，b相当于电源的负极，所以a点的电势大于b点的电势，根据法拉第电磁感应定律得总电流为a、b两点电势差就相当于电路中的路端电压，所以故选A6、C【解析】A.当r＝r2时，分子势能最小，此时分子力0，故A错误；B.当两分子间距离r＝r1时，分子势能最小，此时分子之间表现为斥力，B错误；CD.由图中可知，当两分子间距离r＞r2时，随着r的增大，分子势能增大，故分子力做负功，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、BD【解析】根据运动情况分析受力情况，做直线运动说明粒子不受洛伦兹力或者有某个力跟洛伦兹力抵消，对四个选项逐一分析即可解题【详解】A项：由于液滴受到的重力与电场力恒定，如果做匀加速直线运动，则液滴的洛伦兹力大小变化，液滴的合外力变化，不可能做匀加速直线运动，故A错误；B项:由于液滴受竖直向下的重力和水平方向的电场力，所以重力与电场力的合力不可能为零，即液滴不可能做匀速圆周运动，故B正确；C项：当液滴进入复合场时的洛伦兹力与重力和电场力的合力等大反向时，液滴做匀速直线运动，但电场力会做功，所以机械能不守恒，故C错误；D项：由A分析可知，液滴不可能做匀加速直线运动，只要液滴的速度大小变化，其所受的洛伦兹力大小变化，合外力变化，一定做曲线运动，故如果是直线运动，必为匀速直线运动，由于mg=qE，重力与电场力的合力一定与速度方向垂直，即与水平方向成450，故D正确故选BD【点睛】本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，或根据运动情况分析受力情况，题目较难8、BD【解析】先求出木块静摩擦力能提供的最大加速度，再根据牛顿第二定律判断当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起运动的加速度，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时摩擦力等于零，此后物块做匀速运动，木板做匀加速直线运动。【详解】由于动摩擦因数为0.5，滑块受到静摩擦力能提供滑块的最大加速度为所以当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起以的加速度一起运动，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，滑块受到的合外力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时解得此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板则在恒力作用下做匀加速运动，加速度大小故选BD。9、AC【解析】A、由串联电路的特点知：，故A正确；B、根据知电阻和电流相等，则铜棒两端的电压与铝棒两端电压相等，故B错误；C、由可知，电阻相等，则铜和铝棒的电阻率之比为，故C正确；D、电路稳定后两棒中电场强度不能为零，电荷的定向移动到达动态平衡，故D错误；故选AC10、BD【解析】A．若线圈向右平动，穿过线圈的磁通量向里减少，根据楞次定律可知，感应电流方向是a→d→c→b→a．故A错误。B．若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生。故B正确。C．当线圈从图示位置以ab边为轴转动瞬时，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流方向为a→d→c→b→a．故C错误。D．当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量向里增大，根据楞次定律可知，产生感应电流为a→b→c→d，故D正确。故选BD。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.A②.增大③.0.10W【解析】（1）因为测小灯泡的伏安特性曲线，采用分压式接法，为了实验方便操作，滑动变阻器选择阻值较小的，故选A（2）连线如下：（3）根据欧姆定律：，可得图像斜率越来越小，说明电阻越来越大，所以小灯泡的电阻随电压增大而增大（4）将定值电阻和电源内阻看成一体，在图中作出电源的外特性曲线：，图像交点为灯泡的工作点，由图可知，电流为0.1A，灯泡两端电压为1V，算得功率12、①.A；②.D；③.E；④.增大；【解析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为了方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器（2）根