2023-2024學(xué)年福建省福州市閩侯八中高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年福建省福州市閩侯八中高二物理第一學(xué)期期末考試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、未來的星際航行中，宇航員長期處于完全失重狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示．當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力．為達到上述目的，下列說法正確的是A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小C.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小2、用兩根絕緣細線把兩個完全相同的圓形導(dǎo)線環(huán)懸掛起來，讓二者等高平行放置，如圖所示．當(dāng)兩導(dǎo)線環(huán)中通入方向相同的電流I1、I2時，則有()A.兩導(dǎo)線環(huán)相互吸引B.兩導(dǎo)線環(huán)相互排斥C.兩導(dǎo)線環(huán)間無相互作用力D.兩導(dǎo)線環(huán)先吸引后排斥3、靜電屏蔽也不是什么高科技，小明想起課本上提到過一種新興的發(fā)電技術(shù)——磁流體發(fā)電。如下圖為磁流體發(fā)電機的原理示意圖，平行導(dǎo)體電極之間有一個很強的磁場，將一束含有大量正、負帶電粒子的電離氣體噴入磁場，兩極間就會產(chǎn)生電壓。磁場的磁感應(yīng)強度為B，電離氣體在兩極間穿過的速度為v，兩極間距為d，則下列小明對如圖所示的磁流體發(fā)電機的說法中，正確的是A.上極為電源的正極B.帶電粒子在兩極間運動時只受到磁場力的作用C.在接有用電器之后，兩極間的電壓為BdvD.在接有用電器之后，要維持電離氣體勻速通過兩極間的區(qū)域，則需要左右存在一個確定的壓力差4、某一金屬圓環(huán)處于勻強磁場中：環(huán)面垂直于磁場，如圖甲所示。磁感應(yīng)強度隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示。取磁場垂直于環(huán)面向里為正方向，則下列說法正確的是（）A.時間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電動勢先減小后增大B.時間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電流方向先沿順時針方向后沿逆時針方向C.時間內(nèi)，金屬環(huán)一共出現(xiàn)兩次收縮趨勢，兩次擴張趨勢D.時間內(nèi)，環(huán)上某一段受到的安培力先變大后變小5、如圖所示，一個金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強磁場中，下列做法能使圓盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動 B.圓盤以某一速度豎直移動C.圓盤在磁場中向右勻速平移 D.勻強磁場均勻增強6、如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流．a(chǎn)、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等．關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是：（）A.O點處的磁感應(yīng)強度為零B.a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同C.O、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小不等，方向相反D.a、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小不等，方向相反二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，L1和L2為兩平行的虛線，L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度相同的勻強磁場，A、B兩點都在L2上.帶電粒子從A點以初速v斜向上與L2成30°角射出，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后正好過B點，經(jīng)過B點時速度方向也斜向上，不計重力影響，下列說法中正確的是：()A.該粒子一定帶正電B.帶電粒子經(jīng)過B點時速度一定與在A點時速度相同C.若將帶電粒子在A點時初速度變大(方向不變)，它仍能經(jīng)過B點D.若將帶電粒子在A點時初速度方向改為與L2成45°角斜向上，它仍能經(jīng)過B點.8、2012年6月24日，航天員劉旺手動控制“神舟九號”飛船完成與“天宮一號”的交會對接，形成組合體繞地球做勻速圓周運動，軌道高度為340km。測控通信由兩顆在地球同步軌道運行的“天鏈一號”中繼衛(wèi)星、陸基測控站、測量船，以及北京飛控中心完成。根據(jù)以上信息和你對航天相關(guān)知識的理解，下列描述正確的是A.組合體勻速圓周運動的周期一定大于地球的自轉(zhuǎn)周期B.組合體勻速圓周運動的線速度一定大于第一宇宙速度C.組合體勻速圓周運動的角速度大于“天鏈一號”中繼衛(wèi)星的角速度D.“神舟九號”從低軌道必須加速才能與“天宮一號”交會對接9、如圖所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置。閉合開關(guān)S，電路達到穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動。如果僅改變下列某一個條件，下列說法正確的是A.增大R1的阻值，油滴向上運動 B.增大R2的阻值，油滴向上運動C.增大兩板間的距離，油滴靜止 D.斷開開關(guān)S，油滴向下運動10、理想變壓器的原線圈連接一只理想電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈上連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑片，原線圈兩端接在電壓為U的交流電源上。則（）A.保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表的讀數(shù)變小B.保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表的讀數(shù)變大C.保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表的讀數(shù)變大D.保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表的讀數(shù)變小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了探究加速度與質(zhì)量關(guān)系，實驗室提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花打點計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長木板，實驗中認為細繩對小車的拉力等于砝碼和小桶的總重力.請回答下列問題：(1)為了消除小車與長木板之間摩擦力的影響，采用的做法是___________.(2)為了直觀地判斷小車加速度a與其質(zhì)量m的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)保持______不變，作______圖象（選填“a-m”或“”）12．（12分）測量一蓄電池的電動勢和內(nèi)阻根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U-I圖象，如圖所示，則電池的電動勢E=_________V，電池的內(nèi)阻r=__________Ω（保留兩位有效數(shù)字）四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】在外太空，宇航員處于完全失重狀態(tài)，所以在旋轉(zhuǎn)倉中我們不需要考慮地球引力作用；宇航員在旋轉(zhuǎn)倉中做圓周運動所需要的向心力由側(cè)壁支持力提供，根據(jù)題意有，故可知，旋轉(zhuǎn)半徑越大，轉(zhuǎn)運角速度就越小，且與宇航員質(zhì)量無關(guān)，故B正確、ACD錯誤2、A【解析】根據(jù)平行的通電直導(dǎo)線，當(dāng)通入方向相同的電流時，相互吸引，當(dāng)通入方向相反的電流時，相互排斥，可把兩導(dǎo)線環(huán)分割成很短很短的無數(shù)段，對照平行通電直導(dǎo)線進行理解即可；【詳解】根據(jù)左手定則合右手定則可知：平行的通電直導(dǎo)線，當(dāng)通入方向相同的電流時，相互吸引，當(dāng)通入方向相反的電流時，相互排斥；可把兩導(dǎo)線環(huán)分割成很短很短的無數(shù)段，則平行靠近的兩端可看做通電直導(dǎo)線的情況，當(dāng)通入方向相同的電流時，相互吸引，故A正確，BCD錯誤【點睛】考查了左手定則判斷安培力的方向，右手定則判斷磁場方法，得出通電導(dǎo)線間的相互作用，注意結(jié)論的應(yīng)用：同向電流相吸，異向電流相斥3、D【解析】A．由左手定則可知，正離子向下偏轉(zhuǎn)，負離子向上偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．當(dāng)離子偏轉(zhuǎn)使得兩極板帶電后，兩極間就存在靜電場，因此離子還受到靜電力的作用，故B錯誤；C．由qvB-qE場=0E=U開=E場d可知，該發(fā)電機的電動勢E=Bdv則通電后，兩極板間電壓為U=E-Ir，其中r為該發(fā)電機的內(nèi)阻，故C錯誤；D．通電后，發(fā)電機內(nèi)部的電流由負極指向正極，即向下，由左手定則可知，電離氣體會受到向左的安培力，因此需要左側(cè)的氣體壓力大于右側(cè)的氣體壓力，才能維持電離氣體向右勻速通過兩極板間區(qū)域，故D正確。故選D。4、C【解析】A．時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度的變化率一直減小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，環(huán)中的感應(yīng)電動勢減小，故A錯誤；B．時間內(nèi)，穿過環(huán)面的磁通量減小，且磁場方向向里由楞次定律可知，環(huán)中感應(yīng)電流方向沿順時針方向，故B錯誤；C．當(dāng)磁感應(yīng)強度增大時，根據(jù)楞次定律可知，金屬環(huán)有收縮的趨勢，當(dāng)磁感應(yīng)強度減小時，金屬環(huán)有擴張趨勢，從圖象可以看出，0～t4時間內(nèi)，金屬環(huán)出現(xiàn)兩次收縮趨勢，兩次擴張趨勢，故C正確；D．由于t2、t4兩個時刻，磁感應(yīng)強度為零，因此環(huán)上某一段受到的安培力為零，在t3時刻，感應(yīng)電動勢為零，感應(yīng)電流為零，因此環(huán)上某一段受到的安培力也為零，因此t2～t4時間內(nèi)，環(huán)上某一段受到的安培力先變大后變小，再變大然后再變小，故D錯誤。故選C。5、D【解析】A．保持圓環(huán)水平并使圓環(huán)繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤；B．圓盤以某一速度豎直移動時，穿過圓盤的磁通量不變；不產(chǎn)生感應(yīng)電流；故B錯誤；C．圓盤在磁場中向右勻速平移時，穿過線圈的磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．使勻強磁場均勻增加，穿過線圈的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確；故選D。6、B【解析】根據(jù)右手螺旋定則確定兩根導(dǎo)線在a、b、c、d四點磁場的方向，根據(jù)平行四邊形定則進行合成【詳解】A項：根據(jù)右手螺旋定則，M處導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強度不等于0，因此垂直于紙面向外的通電直導(dǎo)線受到的力不為零，故A錯誤；B項：M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強的疊加知，a、b兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同．當(dāng)垂直于紙面向外的相同通電直導(dǎo)線受到的力大小相等，方向相同，故B正確；C項：M處導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后O點的磁感應(yīng)強度的方向豎直向下，M在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，Nb處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后b點的感應(yīng)強度的方向豎直向下，即、b兩點處的磁感應(yīng)強度方向相同，故C錯誤；D項：M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后a處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下，M在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直Md斜向左下方，N在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直Md斜向右下方，由平行四邊定則可知，d點的合磁場方向豎直向下，兩個位置方向相同，故D錯誤故選B【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關(guān)系，會根據(jù)平行四邊形定則進行合成二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】帶電粒子的運動軌跡如圖中實線（帶負電荷時）或虛線（帶正電荷時）所示.由帶電粒子在磁場中運動規(guī)律和幾何知識可知粒子過B點時的速度與過A點時的速度相同.【詳解】設(shè)磁場間隙寬度為d，速度方向與邊界線夾角為α，則由圖知AB=2dtanα,與粒子速度無關(guān)，僅由d和α決定．所以答案為BC8、CD【解析】設(shè)飛船的質(zhì)量為m，軌道為r，地球的質(zhì)量為M．根據(jù)牛頓第二定律得：則得A．由于同步衛(wèi)星的軌道高度約3.6×104km，遠大于組合體的高度，則根據(jù)可知，組合體勻速圓周運動的周期一定小于同步衛(wèi)星的周期，即小于地球自轉(zhuǎn)的周期，故A錯誤B．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球圓周運動的最大速度，等于近地衛(wèi)星的速度，由知，組合體勻速圓周運動的線速度一定小于第一宇宙速度，故B錯誤C．由知，組合體的軌道半徑較小，角速度較大，故C正確D．“神州九號”在低軌道通過加速做離心運動，可以到“天宮一號”的軌道上去，從而實現(xiàn)和“天宮一號”對接，故D正確。故選CD。9、AD【解析】A．電路穩(wěn)定時，電容器的電壓等于可變電阻的電壓，當(dāng)增大的阻值，導(dǎo)致總電流減小，則外電壓增大，因此電容器的電壓增大，板間場強增強，油滴將向上運動，故A正確；B．電路穩(wěn)定時，當(dāng)增大的阻值，不改變電路中的電流，因此電容器的電壓不變，板間場強不變，油滴將不運動，故B錯誤；C．增大兩板間的距離，因電容器的電壓不變，則電場強度減小，導(dǎo)致油滴向下運動，故C錯誤；D．?dāng)嚅_開關(guān)S，電容器放電，板間場強逐漸減小，油滴將向下運動，故D正確；故選AD。10、AC【解析】AB．在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定，因此保持Q的位置不動，變壓器輸出電壓不變。將P向上滑動時，副線圈電路總電阻增大，則變壓器輸出電流減小，變壓器輸入電流也減小，電流表的讀數(shù)變小，故A正確，B錯誤；CD．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，變壓器輸出電壓變大，變壓器輸出電流變大，變壓器輸出功率變大；變壓器的輸入功率等于輸出功率，變壓器輸入電壓不變，則變壓器輸入電流變大，電流表的讀數(shù)變大，故C正確，D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.把木板的右端(或安裝打點計時器的那端)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力②.小桶和砝碼的總質(zhì)量或總重力③.【解析】(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動；(2)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，研究三者關(guān)系必須運用控制變量法，且建立線性函數(shù)關(guān)系.【詳解】(1)將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使帶動紙帶的小車恰好做勻速運動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力.(2)要探究小車的加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系，應(yīng)該保持細線對車的拉力F不變(即砝碼和小桶的總重力不變，由F=ma可知，則為使圖象直觀應(yīng)作出圖象.【點睛】對于實驗我們要明確實驗原理、具體實驗操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時要清楚每一項操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用12、①.;②.;【解析】電源U-I圖象與縱軸交點坐標(biāo)值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻，根