2023年西藏日喀则市第一高级中学物理高二第一学期期末统考试题含解析.doc

2023年西藏日喀则市第一高级中学物理高二第一学期期末统考试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，如图所示，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，当磁场以的变化率增强时，不考虑磁场的变化对虚线右侧的影响，则

A.线圈中感应电流方向为adbca
B.线圈中产生的电动势E＝·l2
C.线圈中a点电势高于b点电势
D.线圈中b、a两点间的电势差为
2、面积是的矩形导线框，放在一磁感应强度为且范围足够大的匀强磁场中，线框平面与磁场方向成30°，则穿过导线框所围面积的磁通量为（）
A. B.
C. D.BS
3、如图所示四幅图中，匀强磁场磁感应强度大小都为B，导体中的电流大小都为I，导体的长度都为L，A、B、C三个图中的导体都与纸面平行，则四幅图中导体所受安培力大小不等于BIL的是
A. B.
C. D.
4、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是（　　）

A.，方向垂直斜面向上
B.，方向垂直斜面向下
C，方向垂直斜面向下
D.，方向垂直斜面向上
5、从同一高度的平台上，抛出三个完全相同的小球，甲球竖直上抛，乙球竖直下抛，丙球平抛，三球落地时的速率相同，若不计空气阻力，则（ ）
A.抛出时三球动量不都相同，甲、乙动量相同，并均小于丙的动量
B.落地时三球的动量相同
C.从抛出到落地过程，三球受到的冲量均不相同
D.从抛出到落地过程，三球受到的冲量均相同
6、如图所示，一段不可伸长的轻质细绳长为L，一端固定在O点，另一端系一个质量为m的小球（可视为质点），保持细绳处于伸直状态，把小球拉到跟O点登高的位置由静止释放，在小球摆到最低点的过程中，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（ ）

A.合力做功为零
B.合力的冲量为零
C.重力做的功为mgL
D.重力的冲量为
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、小明把前面推理的方法称之为“倍增法”。说起科学方法，小明对"对称法"情有独钟，比如说，一个均匀带电的球壳，其球心处的电场强度不能指向任何特殊的方向，否则就格外偏袒了这个特殊的方向，因此，球心处的电场强度就只能是零。小明设想了如下图所示的一个情景，四根相同且通有同样大小同样方向电流I的平行直导线的中点分别固定在一个正方形的四个顶点上，导线与正方形所在平面垂直，图中O点为正方形的中心，并作了如下一些分析，你认为正确的有

A.O点的磁感应强度一定是零
B.O点的磁感应强度可能垂直正方形所在平面向里或向外
C.若四根导线中的电流都反向但大小I保持不变，则O点的磁感应强度也反向
D.最上面那根导线中的电流大小I不变但是方向反向，则可将该导线想象成通有原方向的大小为I的电流和反方向的大小为2I的电流的叠加，则O点处的磁感应强度等于只有最上面那根导线、且其中只通有反方向大小为2I的电流时在O点产生的磁感应强度
8、静电喷涂是利用静电现象制造的，其原理如图所示．以下说法正确的是（ ）

A.涂料微粒带正电
B.涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相反
C.电场力对涂料微粒做正功
D.涂料微粒的电势能变大
9、如图所示，匀强电场中O、A、B、C 四个点恰好构成一个正三棱锥，边长为6 cm．已知A 点电势为 6 V、B 点电势为 9 V、C 点电势为 3 V，则下列说法正确的是（）

A.O 点的电势为 6 V
B.电场方向平行于直线AC
C.电场强度大小 100 V/m
D.将正电荷从O 移动到B，电势能减小
10、寒冷的冬季，人们常用电热毯取暖.某电热毯的电路原理图如图所示，温控器为理想二极管（具有单向导电性），电源电压，当开关S闭合时，电热丝的电功率为P0。则( )

A.开关闭合，电路中电流的频率为100Hz
B.开关闭合，交流电压表的读数为220V
C.开关断开，电热丝的电功率为0.5P0
D.开关断开，电热丝的电功率为0.25Po
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）如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题。

(1)在实验中，电流表指针偏转的原因是___________。
(2)第一个成功实验(如图a)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和缓慢插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？__________。
(3)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：___________________________。
12．（12分）在测量电源电动势和内电阻的实验中，已知一节干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω；电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ；电流表A（量程为0.6A，内阻等于0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻

(1)请在图1方框中画出实验电路图__________
(2)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω．（结果均保留两位小数）

(3)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱替换掉了滑动变阻器，他们在实验中读出几组电阻箱的阻值和电压表的示数U，描绘出的关系图像，得到的函数图像是一条直线．若该图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则其电动势为___________，内阻为______________
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】A．磁感应强度增大，由楞次定律可知，感应电流沿acbda方向，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为：

故B错误；
C．acb段导线相当于电源，电流沿a流向b，在电源内部电流从低电势点流向高电势点，因此a点电势低于b点电势，故C错误；
D．设导线总电阻为R，则b、a两点间的电势差为：

故D正确；
故选D。
2、C
【解析】线框平面与磁场方向成30°，根据磁通量的定义为穿过线圈平面的有效的磁感线条数，有：
；
故C正确，ABD错误。
故选C。
3、C
【解析】只有当电流与磁场垂直时，安培力大小：F=BIL；
ABD．三个图中磁场方向与电流方向垂直，故安培力大小均为BIL，选项ABD不符合题意；
C．图中电流与磁场平行，安培力为零，选项C符合题意；
故选C.
4、A
【解析】AD．对通电导线受力分析，重力竖直向下，斜面的支持力垂直于斜面向上，如果磁场的方向垂直斜面向上，则根据左手定则，可知此时导线所受安培力方向沿着斜面向上，此时导体棒可以静止在斜面上，即

所以A正确，D错误；
BC．如果磁场的方向垂直斜面向下，则根据左手定则，可知此时导线所受安培力方向沿着斜面向下，此时导体棒不可以静止在斜面上，所以BC错误。
故选A。
5、C
【解析】A．根据动能定理知

可知三球落地时速度的大小相等，则三个小球抛出时的速度大小一定相等；故抛出时的动量大小相等；故A错误；
B．虽然落地时，三球的速度相同动量的大小相等，但方向不同；故动量不相同；故B错误；
CD．三个小球以相同的速率抛出，可知竖直上抛运动的物体运动时间大于平抛运动的时间，平抛运动的时间大于竖直下抛运动的时间，所以上抛运动的时间最长，根据动量定理知，mgt=△p，故三个小球受到的冲量都不相同；故C正确，D错误；
故选C。
6、C
【解析】AC．小球在向下运动的过程中，受到重力和绳子的拉力，绳子的拉力始终与运动的方向垂直，所以只有重力做功，合外力做的功等于重力做的功，大小为mgL，故A错误，C正确；
BD．由机械能守恒可得，小球在最低点的动能
mv2=mgL
解得速度

由动量定理可得合力的冲量
I合==mv−0=m
故BD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】AB．由右手螺旋定则可知，四根通电导线在O点的产生磁感应强度方向对称分布在正方形平面内，依据矢量的合成法则，则O点的磁感应强度一定是零，故A正确，B错误；
C．若四根导线中的电流都反向但大小I保持不变，同理，四根通电导线在O点的产生磁感应强度方向仍对称分布在正方形平面内，则O点的磁感应强度仍为零，故C错误；
D．最上面那根导线中的电流大小I不变但是方向反向，依据矢量叠加法则，则可将该导线想象成通有原方向的大小为I的电流和反方向的大小为2I的电流的叠加，则O点处的磁感应强度等于只有最上面那根导线、且其中只通有反方向大小为2I的电流时在 O 点产生的磁感应强度，故D正确。
故选AD。
8、BC
【解析】由于在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间形成了强电场，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，则涂料微粒带负电，微粒所受电场力的方向与电场方向相反．故A错误，B正确；因粒子带负电，在库仑引力的作用下做正功，则电势能减小，故C正确，D错误．故选BC
9、AC
【解析】求解BC中点的电势，可知A点电势等于BC中点的电势，由此可找到等势面，从而确定场强的方向，根据E=U/d确定场强的大小；正电荷在高电势点电势高.
【详解】因BC中点的电势为，可知过A点以及BC中点和O点的平面为等势面，可知O 点的电势为 6 V，选项A正确；电场线与等势面正交，可知电场方向垂直于A点与BC中点的连线，即沿BC方向，选项B错误；电场强度大小为，选项C正确；O点电势低于B点，可知将正电荷从 O 移动到 B，电势能增加，选项D错误；故选AC.
【点睛】本题关键是找到等势点，作出等势线．利用电场线与等势面相互垂直的关系作出电场线，分析时还要抓住对称性
10、BC
【解析】A．由公式

故A错误；
B．电压表读数为有效值，开关接通时，电压表测量原线圈电压，所以电压表的示数为

故B正确；
CD．温控器是二极管，具有正向通电性，所以开关断开后，只有一半周期的电流通过电路，根据电流的热效应得

解得

则

故C正确，D错误。
故选BC。

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.穿过闭合线圈的磁通量发生变化 ②.磁通量的变化量 ③.磁通量的变化率 ④.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生
【解析】(1)[1]当磁通量发生变化，会产生感应电流，电流表指针发生偏转
(2)[2][3]第一个成功实验（图a）中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快速插入和慢速插入过程中，磁通量的变化量相同，磁通量的变化率不同
(3)[4]由图示实验可知，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生
12、 ①. ②. ③.1.48~1.50 ④.0.26~0.30 ⑤.1/b ⑥.k/b
【解析】(1)电路直接采用串联即可，电压表并联在电源两端，由于电流表内阻已知，则应采用电流表相对电源的内接法；电路图如图所示:

(2)根据U=E-Ir以及图象可知，电源的电动势为：E=1.48V
内阻为：
故r=1.0-0.70=0.30Ω；
(3)由闭合电路欧姆定律：
UIR；
联立变形得：；变形可得：，又此式可知，图中，直线斜率；，解得：；.
【点睛】在测量电动势和内电阻的实验中由于公式较多，在解题中要根据题意，灵活的选用相应的表达式．若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式求解

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