2023年福建省宁德市部分一级达标中学高二物理第一学期期末考试试题含解析.doc

2023年福建省宁德市部分一级达标中学高二物理第一学期期末考试试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，带负电的小球以一定的初速度v0，从倾角为θ的粗糙绝缘斜面顶端沿斜面向下运动，斜面足够长，小球也斜面之间的动摩擦因数μ＜tanθ，小球在沿斜面运动过程中某一段不可能出现的运动形式是（　　）

A.匀速直线运动 B.加速度减小的加速运动
C.加速度减小的减速运动 D.加速度增大的减速运动
2、如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．下列操作可使指针张开角度增大一些的是(　　)

A.保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动
B.保持开关S闭合，将A、B两极板介开一些
C.断开开关S后，将A、B两极板靠近一些
D.断开开关S后，将A、B两极板分开一些
3、用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，则( )
A.测U时电流从红表笔流入多用电表，测R时电流从红表笔流出多用电表
B.测U、测R电流均从红表笔流入多用电表
C.测U、测R电流均从红表笔流出多用电表
D.测U时电流从红表笔流出多用电表，测R时电流从红表笔流入多用电表
4、带电微粒的电荷量的值不可能的是下列的(　　)
A.4×10-17 C B.-6.4×10-19 C
C.-1.6×10-19 C D.2.4×10-19 C
5、如图所示，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关，关于三盏灯泡，下列说法正确的是

A.合上开关，c先亮，a、b后亮
B.合上开关，a、b立刻一样亮
C.断开开关，c马上熄灭，a、b一起缓慢熄灭
D.断开开关，b会先闪亮一下再熄灭
6、如图示为一质点做直线运动的v﹣t图象．下列说法正确的是（　　）

A.3s末，质点的速度方向和加速度方向都发生变化
B.3s末，质点的速度和加速度均为零
C.在3s～9s内，质点的位移大小为12m
D.质点在4s时的加速度大于在8s时的加速度
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，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．在t＝0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力．已知平行于ad方向向下发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是（）

A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0
B.粒子的比荷为
C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大
D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长
8、一质量为m、电量为q的带正电小滑块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上的A点由静止下滑，经时间t后立即加上沿斜面向上的匀强电场，再经时间t滑块恰好过A点．重力加速度大小为g，则

A.匀强电场的电场强度大小为
B.滑块过A点时速度大小为
C.滑块从A点到最低点过程中重力势能减少了
D.滑块从最低点到A点的过程中电势能减少了
9、如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电表均为理想电表，开关S1，S2均处于闭合状态。则断开S2且电路稳定后，与S2断开前比较（ ）

A.A表示数变小 B.V表示数变大
C.电容器所带电荷量增加 D.电源内部消耗的热功率不变
10、下列说法中正确的是
A.电感的感抗只由线圈自身决定
B.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的
C.金属块在匀强磁场中做变速运动，可能产生涡流
D.电压互感器的原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表
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）普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则ab接__（选填MN或PQ），Iab__Icd．（选填“＞”或“＜”）

12．（12分）如图所示为一束粒子沿Ob方向垂直射入匀强磁场，在磁场中分为a、b、c三束，其中a、c发生偏转，b不发生偏转，不计粒子的重力，请判断，在a、b、c三束粒子中，带正电的是______，带负电的是______。

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

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，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】由于小球与斜面之间的动摩擦因数μ＜tanθ，可知小球开始时重力沿斜面向下的分力大于小球受到的摩擦力，小球在斜面上沿斜面向下做加速运动．运动中的小球受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力和洛伦兹力的作用．小球带负电，根据左手定则可知，小球运动的过程中受到的洛伦兹力的方向垂直于斜面向下，根据f=qvB可知，小球受到的洛伦兹力随速度的增大而增大．在垂直于斜面的方向上，小球受到的合外力始终等于0，可知，斜面对小球的垂直于斜面向上的支持力也随速度的增大而增大，则斜面对小球的摩擦力也随速度的增大而增大．若开始时小球受到的重力沿斜面向下的分力大于小球受到的摩擦力，可由于摩擦力随速度的增大而增大，所以沿斜面的方向上，小球受到的合力减小，小球的加速度减小，所以小球沿斜面的方向做加速度减小的加速运动，当小球的加速度减小到0时，小球开始做匀速直线运动．若初速度很大时，会出现摩擦力大于下滑力，小球向下做减速运动，摩擦力随速度的减小而减小，是加速度逐渐减小的减速运动；由以上的分析可知，小球在沿斜面运动过程中某一段不可能出现的运动形式是加速度增大的减速运动．故D符合题意．本题选择不可能出现的运动形式，故选D.
2、D
【解析】保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差不变，则指针张角不变，故AB均错误；断开电键，电容器带电量不变，将AB靠近一些，则d减小，根据知，电容增大，根据U=Q/C知，电势差减小，指针张角减小，故C错误；同理可知，断开电键，将A、B两极板分开一些，电势差增大，指针张角增大，故D正确；故选D
点睛：本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开电键，电容器所带的电量不变，电键闭合，电容器两端的电势差不变
3、B
【解析】考查多用电表的使用。
【详解】根据多用电表的原理，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，不管测什么物理量，电流都是红表笔进，黑表笔出，B正确。
故选B。
4、D
【解析】任何带电体所带的电量都是元电荷的整数倍，即为1.6×10-19 C的整数倍，则不可能是2.4×10-19 C，故选D.
5、C
【解析】A．开关S闭合瞬间，因线圈L的电流增大，导致出现自感电流阻碍电流的增大，则bc先亮，a后亮，故A错误；
B．合上开关一会儿后，因线圈中电流恒定，则相当于导线，所以ab一样亮，故B错误；
CD．断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和ab组成的回路中有电流，导致ab一起缓慢熄灭；而c没有电流，则马上熄灭，故C正确，D错误。
故选C。
6、C
【解析】AB．在v﹣t图象中，斜率代表加速度，在0﹣6s内斜率不变，故加速度不变且不为零，故AB错误；
C．在3s～9s内，质点的位移大小为

故C正确；
D．在v﹣t图象中，斜率代表加速度的大小，在8s时的斜率大于4s时的斜率，故质点在4s时的加速度小于在8s时的加速度，故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、BC
【解析】B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，初速度平行于ad方向发射的粒子运动轨迹如图，其圆心为O1

设正方形边长为L，由几何关系得

得

则

又

解得

B正确；
A．由上知

A错误；
CD．由于粒子的初速度大小相等，所有粒子的轨迹半径相等，运动轨迹最长的粒子转过的圆心角最大，在磁场中运动时间也最长，初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动的弧长不是最长，则时间不是最长， D错误C正确。
故选BC。
8、AB
【解析】A.未加电场时，取向下为正：，过t时间后，速度：，位移：，加上电场后，根据题意，加速度：，过t后，根据匀变速运动规律：，联立解得：，，A正确
B.过A点的速度，速度大小，方向沿斜面向上，B正确
C从A点到最低点，位移：，所以重力势能减小，C错误
D.从最低点到A点根据动能定理：，解得：，所以电势能减少了：，D错误
9、AC
【解析】AB．分析电路结构，当断开且电路稳定后，电阻、串联，电容器测量电阻两端的电压，电压表测量电阻两端电压，电流表测量干路电流。断开且电路稳定后，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律：

可知，干路电流减小，表示数变小，根据欧姆定律：

可知表示数变小，A正确，B错误；
C．路端电压增大，电阻两端的电压变大，根据电容的定义式：

可知，电容器电荷量增加，C正确；
D．根据电功率：

可知，干路电流减小，电源内部消耗的功率减小，D错误。
故选AC。
10、BD
【解析】电感对交变电流的阻碍作用大小由感抗表示，由感抗公式即可求解；
感生电场的电场线是闭合的；
闭合回路中，只有磁通量变化才能产生感应电流；
电压互感器需要并联在交变电路中
【详解】A．由感抗公式：

可知频率与电感会影响感抗的大小，故A错误；
B．感生电场的电场线是闭合的，故B正确；
C．金属块在匀强磁场中做变速运动有感应电动势，但没有磁通量的变化，不产生感应电流，故C错误；
D．并联在电路中是电压互感器，而串联在电路中是电流互感器，故D正确
【点睛】考查涡流产生条件，及涡流对应的电场线与静电场线的不同，掌握电压互感器与电流互感器的区别，并对于电感对交流的影响可以根据感抗的公式，在理解的基础上进行记忆

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.MN ②.>
【解析】[1][2]利用变压器工作原理

所以输入端ab接MN，输出端cd接PQ，电流互感器的作用是使大电流变成小电流，所以

12、 (1).a (2).c
【解析】[1][2]由图看出，b粒子射入磁场后不发生偏转，说明不受洛伦兹力，b粒子不带电；a粒子向左偏转，洛伦兹力向左，根据左手定则判断可知，a粒子带正电；c粒子向右偏转，洛伦兹力向右，根据左手定则判断可知，c粒子带负电。

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、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
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、（1）2T；（2）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