江苏省南通巿2023年物理高二第一学期期末经典试题含解析.doc

江苏省南通巿2023年物理高二第一学期期末经典试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、在磁场中，某点磁感应强度的方向应是（）
A.放入该点处的通电直导线所受磁场力的方向
B.放入该点处小磁针S极的受力方向
C.运动的电荷在该点处所受到的洛伦兹力的方向
D.通过该点处磁感线的切线方向
2、如图所示，重为100N的物体P在大小为10N的水平拉力F的作用下，在10s内沿水平路面匀速前进了1m，则在这段时间内拉力对物体做功的平均功率为

A.1W B.10W
C.100W D.1000W
3、如图所示，矩形线框在匀强磁场中做的各种运动，能够产生感应电流的是（）
A. B.
C. D.
4、如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。下列说法正确的是

A.金属球在静电平衡后左侧带负电，右侧带正电
B.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于
C.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于0
D.如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线会将球两侧的电荷中和
5、奥斯特实验说明了( )
A.磁场的存在 B.磁场的方向性
C.电流可以产生磁场 D.磁场间有相互作用
6、如图所示，金属杆MN用两根绝缘细线悬于天花板O、O′点杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流空间有竖直向上的匀强磁场，杆静止时处于水平，悬线与竖直方向的夹角为θ，若将磁场在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过90°，在转动过程中通过改变磁场磁感应强度大小保持悬线与竖直方向的夹角不变，则在转动过程中，磁场的磁感应强度大小的变化情况是（　　）

A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
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、一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，各点所对应的速度与时间的关系如图所示.分析图象后，下列说法正确的是

A.B、D两点的电场强度和电势一定都为零
B.A处的电场强度大于C处的电场强度
C.粒子在A处的电势能小于在C处的电势能
D.A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差
8、如图是质谱仪示意图，离子源S产生的各种不同的正离子束(初速度可看作零)，经电场加速后垂直进入有界匀强磁场，最后到达照相底片P上。设离子在P上的位置与入口处S1的距离为x，可以判断（　　）

A.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大
B.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小
C.若x相同，则离子质量一定相同
D.若x相同，则离子的比荷一定相同
9、如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当变阻器R的滑片位于中点时，额定功率相同的A、B、C三个小灯泡均正常发光，则下列说法正确的是

A.三个灯泡中，C灯电阻最大，B灯电阻最小
B.当滑片P向左移动时，A、C两灯变亮，B灯变暗
C.当滑片P向左移动时，B、C两灯变亮，A灯变暗
D.当滑片P向左移动时，电源的总功率减小
10、如图所示，两个相同的带电小球A、B分别用2L和L长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点，当平衡时，小球B偏离竖直方向30°，小球A竖直悬挂且与光滑绝缘墙壁接触．若两小球的质量均为m，重力加速度为g．则

A.A、B的静电力等于
B.墙壁受的压力等于
C.A球受到细线的拉力等于
D.B球受到细线的拉力等于
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）在测定金属的电阻率的实验中，用螺旋测微器测量金属导线直径d，如右图所示，则d=____________mm

12．（12分）利用电流表和电压表测定一节干电池电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。

（1）应该选择的实验电路是的________（选填“甲”或“乙”）；
（2）某位同学利用正确的电路图做实验，分别记录了电流表和电压表的示数的多组数据，根据多组数据在坐标纸上标出的对应点，请在坐标纸上画出图线_____________________；
（3）跟据实验得到的图象，求电池的电动势E=_______V，内电阻r=______Ω
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、D
【解析】A．通电导线受力的方向与磁场方向相互垂直;故A错误;
B．放在该点小磁针的N极受力方向为磁感应强度的方向;故B错误;
C．运动电荷在磁场中受到的洛仑磁力与磁场是相互垂直的;故C错误;
D．磁感线的切线方向为该点的磁感应强度的方向;所以D正确;
2、A
【解析】物体在10N的拉力下前进1m，所以拉力做的功：W=FS=10×1=10J；拉力的平均功率：．故A正确，BCD错误
3、B
【解析】A项：线框在匀强磁场中运动时，穿过线框的磁感线条数不变，即磁通量不变，没有感应电流产生，故A错误；
B项：线框在磁场中转动时，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，故B正确
CD项：线框与磁场平行，穿过线框磁通量为零，当线框向右平动时，磁通量保持为零，没有变化，所以没有感应电流产生，故CD错误
故选B
4、B
【解析】A．由于静电感应，金属球的左侧带正电，右侧带负电，故A错误；
BC．感应电荷的电场正好与点电荷的电场叠加，叠加后合场强为零，即感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小，方向相反，
，
方向向右，故B正确，C错误；
D．整个导体是一个等势体，如果用导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球的右侧，金属球两侧仍然有感应电荷，不会被中和，故D错误。
故选B。
5、C
【解析】奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围存在着磁场，即电流可以产生磁场。
A.磁场的存在与分析不符，故A错误。
B.磁场的方向性与分析不符，故B错误。
C.电流可以产生磁场与分析相符，故C正确。
D.磁场间有相互作用与分析不符，故D错误。
6、C
【解析】分析通电导线的受力情况，当磁场旋转时通过图解法分析安培力的变化，从而分析磁感应强度的变化.
【详解】磁场在旋转的过程中，杆处于平衡状态，杆所受重力的大小和方向不变，悬线的拉力方向不变，由图解法可知，在磁场旋转的过程中，安培力先减小后增大，由F=BIL可知，磁场的磁感应强度先减小后增加，故选C.

【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

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】A.速度图像切线的斜率代表加速度，所以B、D两点的加速度为0，电场力为0，电场强度为0；B、D两点的速度不相等，说明动能不相等，势能不相等电势不相等，电势为0点可以任意规定，故A错误；
B.由图可知，A处的加速度大于C处的加速度，A处的电场力大于C处的电场力，A处的电场强度大于C处的电场强度，故B正确；
C.由图可知，粒子在A处的速度大于在C处的速度, 粒子在A处的动能大于在C处的动能, 粒子在A处的电势能小于在C处的电势能，故C正确；
D.由图可知，A、D两点的速度相等，故粒子的动能相同，从A到C动能变化量小于从B到D动能变化量，因此从A到C电场力做功小于从B到D电场力做功，由W=qU知，AC两点间的电势差小于BD两点间的电势差，故D错误
8、AD
【解析】AB．离子在电场加速过程，根据动能定理得：

解得：

在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有：

可得：

则有：

若离子束是同位素，相同，则越大，对应的离子质量一定越大，故A正确，B错误；
CD．由知，只要相同，对应的离子的比荷一定相等，故C错误，D正确；
故选AD。
分卷II
9、ABD
【解析】将电路改画如图

A．对于灯A、B：通过A的电流小于B的电流，当两灯泡的功率相同时，由公式P=I2R分析可知，A的电阻大于B的电阻。灯C的电压大于A的电压，当两个灯泡的功率相同时，C的电阻大于A的电阻。可见C灯电阻最大，B灯电阻最小。故A正确。
BC．当滑片向左移动时，滑动变阻器电阻增大，则总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，C灯变亮。流过B灯的电流IB=I-IC，I减小，IC增大，则IB减小，则B灯变暗。A灯的电压UA=U-UB，U增大，UB减小，则UA增大，A灯变亮。故B正确，故C错误；
D．当滑片向左移动时，总电流减小，根据P=IE，知电源总功率减小，故D正确。
故选ABD。
10、AC
【解析】设细线的固定点为O，由几何关系可得：AB连线垂直OB边线，
A、D项：对小球B受力分析，受到重力，OB细线的拉力，AB间的库仑力，且三力平衡，由平衡条件得：，，故A正确，D错误；
B、C项：对A球受力分析，受到重力，AB间的库仑力，细线OA的拉力，墙壁对A球的弹力，由平衡条件得：
，，故B错误，C正确
故选AC

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、0959—0.961 mm
【解析】螺旋测微器读数方法：①先读固定刻度②再读半刻度，若半刻度线已露出，记作 0.5mm；若半刻度线未露出，记作 0.0mm；③再读可动刻度（注意估读）．记作 n×0.01mm；④最终读数结果为固定刻度+半刻度+可动刻度
固定可得读数：0；半刻度读数为：0.5mm；可动刻度读数为：0.01mm×46.0=0.960mm，故读数为：0.960mm
12、 (1).甲 (2). (3).150 (4).1.00
【解析】（1）[1]根据测量电源的电动势和内电阻时，需要测出多组对应的路端电压U和干路电流I，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差。电源内阻较小，所以电流表分压影响较大，应采用图甲电路进行测量。
（2）[2]根据数据点排列趋势可知图线为直线，画图时使数据点尽可能均匀分布在所画直线两边且尽可能靠近所画的直线。如图：

（3）[3] 图象中图线与纵轴交点坐标值是1.50V，所以电池的电动势是1.50V；
[4] 内电阻。

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）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
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