广西贺州市平桂区高级中学2023年物理高二第一学期期末考试试题含解析.doc

广西贺州市平桂区高级中学2023年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、下列说法正确的是（ ）
A.物体的动量发生变化，则物体的动能一定变化
B.物体的动能发生变化，则物体的动量一定变化
C.合外力对系统做功为零，则系统的动量一定守恒
D.系统所受合外力为零，则系统的动量不一定守恒
2、质谱仪可用来分析同位素，也可以用来分析比质子重很多倍的离子．现在用质谱仪来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口P离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从P点离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的11倍．此离子和质子的质量之比为（　　）

A.11 B.12
C.144 D.121
3、某小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示，当通过灯泡的电流由0.10A变为0.15A时，灯泡的电阻变化了

A.10Ω B.30Ω
C.40Ω D.60Ω
4、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向电流的直导线，则此导线
A.受到由南向北的安培力 B.受到由西向东的安培力
C.受到竖直向上的安培力 D.受到竖直向下的安培力
5、关于同一电场的电场线，下列表述正确的是
A.电场线是客观存在的 B.电场线越密，电场强度越小
C.沿着电场线方向，电势越来越低 D.电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小
6、关于感应电流，下对说法正确的是（　　）
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B.只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
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，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极，两极间距为，极板长和宽分别为和，这两个电极与可变电阻相连，在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为．发电导管内有电阻率为的高温电离气体——等离子体，等离子体以速度向右流动，并通过专用通道导出．不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，则

A.运动的等离子体产生的感应电动势为
B.可变电阻中的感应电流方向是从到
C.若可变电阻的阻值为，则其中的电流为
D.若可变电阻的阻值为，则可变电阻消耗的电功率为
8、两根相距为L的足够长的金属直角导轨按如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面.质量均为m的金属细棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，棒与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab棒在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd棒也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是（）

A.ab棒所受拉力F的大小为
B.cd棒所受摩擦力为零
C.回路中的电流为
D.μ与v1大小的关系为
9、在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源内阻不能忽略．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列叙述正确的是（ ）

A.灯L1变亮，电压表的示数增大
B.灯L2变暗，电流表的示数增大
C.电源的效率增大，电容器C所带电荷量减小
D.电源的效率减小，电容器C所带电荷量减小
10、如图电路中要使电流计G中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB的运动必须是（）

A.向左减速移动
B.向左加速移动
C.向右减速移动
D.向右加速移动
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）一同学用图甲电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材有：待测电源（电动势约为3V，内阻约为7Ω），保护电阻R1（阻值为10Ω），滑动变阻器R（阻值范围为0~20Ω），电流表④，电压表，开关S，导线若干。他的主要实验步骤如下：
①按图甲连接电路②将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关
③逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I
④以U为纵坐标、I为横坐标，作U一I图象（U、Ⅰ都用国际单位）

（1）测量电源的电动势和内阻，电压表应选用____；电流表应选用____。（均填选项标号）
A.电压表（0~15V，内阻约为15kΩ）
B.电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）
C.电流表（0~300mA，内阻约为2Ω）
D.电流表（0~30mA，内阻约为20Ω）
（2）用该电路测量出多组数据，作出图乙所示的U-Ⅰ图象，则待测电源电动势E=___V、内阻r=___Ω。（结果均保留两位有效数字）

12．（12分）0×1Ω=12.0Ω
在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A.待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0Ω）
B.电流表A1（量程0—3mA，内阻Rg1＝10Ω）
C.电流表A2（量程0—0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω）
D.滑动变阻器R1（0—20Ω，10A）
E.滑动变阻器R2（0—200Ω，1A）
F.定值电阻R0（990Ω）
G.开关和导线若干
（1）某同学设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验电路，其中合理的是____图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______。

（2）如图为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表 A1的示数，I2为电流表 A2的示数），则由图线可得电动势E＝___V，内阻r＝____Ω（内阻r保留2位有效数字）。

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＝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
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
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、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L

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、B
【解析】动量是矢量，动能是标量．系统所受合外力为零，则系统的动量一定守恒
【详解】A.动量是矢量，动量发生变化可以是大小不变，方向变化，此时物体的动能不变，A错误；
B.动能发生变化说明物体速度的大小发生变化，动量一定改变，B正确；
C.合外力对系统做功为零，则系统的动能一定不变，但速度方向可能改变，动量可能改变，C错误；
D.系统所受合外力为零，动量一定守恒，D错误
【点睛】解决本题的关键要明确动量与动能的区别，掌握动量守恒的条件：系统所受合外力为零．可借助于动量定理来理解
2、D
【解析】质量为m，带电量为q的粒子在质谱仪中运动，则粒子在加速电场中加速运动，设粒子在磁场中运动的速度为v，应用动能定理可得：

解得：

粒子在磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有：

解得：

因为离子和质子从同一出口离开磁场，所以他们在磁场中运动的半径相等，即为：

所以离子和质子的质量比m离：m质=121；
A．11，与结论不相符，选项A错误；
B．12，与结论不相符，选项B错误；
C．144，与结论不相符，选项C错误；
D．121，与结论相符，选项D正确；
3、A
【解析根据电阻的定义式分别求出灯泡电流是0.10A和0.15A时的电阻，再求解灯丝电阻的改变量
【详解】当电流为0.10A时，灯泡两端的电压为3V，此时灯泡的电阻；当电流为0.15A时，灯泡两端的电压为6V，此时灯泡的电阻为，故电流变化前后，灯泡电阻变化了10Ω
故选A
【点睛】本题小灯泡的伏安特性曲线是非线性变化的，电阻，不能求斜率
4、C
【解析】赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则判断通电导线所受的安培力方向.
【详解】赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向北穿过手心，则手心朝南．四指指向电流方向，则由西向东，拇指指向安培力方向竖直向上．故选C
【点睛】本题考查左手定则的应用能力，关键要了解地磁场的分布情况：地磁场的北极在地球的南极附近，地磁场的南极在地球的北极附近.
5、C
【解析】A．电场是客观存在的,而电场线是假想的,A错.
B．电场线越密的地方电场越大B错.
C．沿着电场线的方向电势逐渐降低C对.
D．负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D错
6、D
【解析】A．根据法拉第电磁感应定律，线圈产生感应电流的条件是线圈要闭合，并且穿过线圈的磁通量发生改变，故A错误；
B．闭合导线切割磁感线，如果磁通量未发生改变则不会有感应电流产生；闭合电路部分导体做切割磁感线有感应电流产生，所以闭合导线做切割磁感线运动不是一定产生感应电流，故B错误；
C．即使闭合电路的一部分导体如果不做切割磁感线的运动，但如果闭合电路在磁场中面积改变，磁通量也改变，就会有感应电流产生，故C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律，闭合电路产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生改变，故D正确。
故选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、CD
【解析】由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源；根据电阻定律求解内电阻，根据左手定则判断电流方向，根据平衡条件判断感应电动势，并计算电功率
【详解】根据平衡有：，解得电源的电动势E=Bdv，故A错误；根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向上，负电荷受到的洛伦兹力向下，故电流向上经过电源，向下经过电阻，即可变电阻R中的感应电流方向是从P到Q，故B错误；运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为，根据闭合电路的欧姆定律有：，则可变电阻消耗的电功率为，故CD正确，故选CD
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，会通过电荷的平衡求出电动势的大小，会根据闭合电路欧姆定律求解电流
8、AD
【解析】AC.ab棒切割磁感线时产生沿abdca方向，大小为E=BLv1的感应电动势，则感应电流大小为，对ab棒匀速运动时：解得，选项A正确，C错误；
BD.cd棒向下匀速运动时，在竖直方向受到的摩擦力和重力相平衡，有f=μBIL=mg，联立以上各式解得，，故D正确，B错误.
9、BD
【解析】将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据欧姆定律分析干路电流和路端电压的变化．电压表的示数等于路端电压．判断灯L1亮度的变化．根据路端电压与灯L1电压的变化，分析并联部分电压的变化，判断灯L2亮度的变化．根据干路电流与灯L2电流的变化，分析电流表读数的变化．根据电容器电压的变化，即可判断其电量的变化
【详解】将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮；R与灯L2并联电路的电压U并=U-U1，U减小，U1增大，则U并减小，灯L2变暗．流过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大，故A错误，B正确；R与灯L2并联，U并减小，电容器板间电压减小，则其带电量减小．故D正确，C错误．故选BD
【点睛】本题是电路动态变化分析问题，难点在于分析电流的示数变化，往往根据干路电流与另一支路的电流变化来确定，也可以根据结论判断，即变阻器这一路电流的变化与干路电流变化情况一致
10、AD
【解析】AB．金属棒AB向左减速移动时，根据右手定则可知，AB中产生感应电流方向为A→B，感应电动势减小，感应电流减小，右侧线圈产生的磁场减弱，根据楞次定律分析得知，电流计G中的电流方向与所示方向相同，A正确，B错误；
CD．金属棒AB向右减速移动时，根据右手定则可知，AB中产生感应电流方向为B→A，感应电动势减小，感应电流减小，右侧线圈产生的磁场减弱，根据楞次定律分析得知，电流计G中的电流方向与所示方向相反，C错误，D正确。
故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.B ②.C ③.3.0 ④.7.2
【解析】（1）[1][2]由于待测电表的电动势约为3V，故电压表应该选择B，由于电路中的最大电流约为

故电流表应该选择C。
（2）[3][4]由闭合电路欧姆定律可得

故该图像与纵轴的交点即为电源电动势，故电动势为3.0V；该图像的斜率即表示电源内阻，故电源内阻为7.2Ω。
12、 ①.（b） ②.D ③.147-1.48V ④.0.80-0.86Ω
【解析】(1)[1]上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表；(a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是(b)；
[2]因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小。滑动变阻器应选D；若选择大电阻，则在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表读数太小，电流表读数变化不明显；
(2)[3]根据欧姆定律和串联的知识得，电源两端电压：

根据图象与纵轴的交点得电动势：

[4]由图可知当电流为0.45A时，电压为1.1V，则由闭合电路欧姆定律可知：

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）2T2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
14、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
15、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得