2023年福建省福清市華僑中學(xué)物理高二上期末綜合測(cè)試試題含解析

2023年福建省福清市華僑中學(xué)物理高二上期末綜合測(cè)試試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，兩等量同種點(diǎn)電荷的電量均為+Q，直線AO為兩等量正電荷連續(xù)的中垂線，O點(diǎn)為垂足，A點(diǎn)為中垂線上的點(diǎn)，B點(diǎn)為兩電荷連續(xù)上的點(diǎn)．電子具有某一方向上的初速度．下列說法正確的是（）A.若電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，電子加速度一定減小B.若電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，電子電勢(shì)能一定減小C.若電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電子的動(dòng)能一定減小D.若電子的初速度與OA垂直，電子的動(dòng)能一定增大2、如圖所示為質(zhì)譜儀測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖．速度選擇器(也稱濾速器)中場(chǎng)強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直紙面向外．在S處有甲、乙、丙、丁四個(gè)一價(jià)正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若m甲＝m乙<m丙＝m丁，v甲>v乙＝v丙>v丁，在不計(jì)重力的情況下，則分別打在P1、P2、P3、P4四點(diǎn)的離子分別是A.甲、丁、乙、丙 B.丁、甲、乙、丙C.甲、丁、丙、乙 D.丁、甲、丙、乙3、在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極，緊貼邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極，并把它們與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體，例如鹽水．如果把玻璃皿放在磁場(chǎng)中，如圖所示，通過所學(xué)的知識(shí)可知，當(dāng)接通電源后從上向下看()A.液體將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)B.液體將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)C若僅調(diào)換N、S極位置，液體旋轉(zhuǎn)方向不變D.若僅調(diào)換電源正、負(fù)極位置，液體旋轉(zhuǎn)方向不變4、如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒。在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確是（）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、如圖所示，在水平冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為圓心。能正確表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的圖是（）A. B.C. D.6、如圖所示，小磁針正上方的直導(dǎo)線與小磁針平行，當(dāng)導(dǎo)線中通向右的電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)．首先觀察到這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的物理學(xué)家和觀察到的現(xiàn)象是()A.物理學(xué)家安培，小磁針S極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)B.物理學(xué)家安培，小磁針N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)C.物理學(xué)家奧斯特，小磁針的S極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)D.物理學(xué)家奧斯特，小磁針的N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為2Ω，四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出．閉合開關(guān)S，下列說法正確的有A.路端電壓為10VB.電源的總功率為10WC.a、b間電壓的大小為5VD.a、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1A8、如圖所示，速度選擇器中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，擋板右側(cè)質(zhì)譜儀中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，速度相同的一束帶電粒子（不計(jì)重力），由左側(cè)沿垂直于E和的方向射入速度選擇器做直線運(yùn)動(dòng)，通過狹縫后進(jìn)入質(zhì)譜儀，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.該束帶電粒子帶負(fù)電B.能通過狹縫的帶電粒子的速率等于C.粒子打在膠片上的位置越遠(yuǎn)離狹縫S0，粒子的比荷越小D.能通過狹縫S0的帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀后運(yùn)動(dòng)半徑都相同9、某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系上，如圖中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知A.反映電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr變化的圖線是aB.電源電動(dòng)勢(shì)是4VC.電源內(nèi)阻是2ΩD.當(dāng)電流為0.5A時(shí)，外電阻一定為6Ω10、如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在一正電荷形成的電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)為枕形導(dǎo)體內(nèi)部?jī)牲c(diǎn)。導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等，電勢(shì)相等B.A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不相等，電勢(shì)相等C.感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)EA<EBD..當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)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）某同學(xué)利用圖甲中器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)，如圖乙是該實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，現(xiàn)要取A、B兩點(diǎn)來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）請(qǐng)回答下列問題：（1）可以判斷，連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的________端（填“左”或“右”）；（2）若x2＝4.80cm，則在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度vB＝_________m/s；（3）若x1數(shù)據(jù)也已測(cè)出，則實(shí)驗(yàn)還需測(cè)出物理量為__________。12．（12分）（1）在“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每溶液中有純油酸用注射器測(cè)得1mL上述溶液有液滴100滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上描出油膜輪廓，再將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm。則：①油膜的面積約為______保留兩位有效數(shù)字。②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是______③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑______保留一位有效數(shù)字。（2）實(shí)驗(yàn)中水槽所撒痱子粉太厚會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果______選填“偏大”或“偏小”四、計(jì)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）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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(qiáng)度B的大?。唬?）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14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】A項(xiàng)：在等量同種電荷連線中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向O→a，電子從a點(diǎn)到O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力方向a→O，故加速度向下，與速度同向，故速度越來越大；但電場(chǎng)線的疏密情況不確定，O點(diǎn)上方的電場(chǎng)強(qiáng)度最大點(diǎn)位置不確定，故電場(chǎng)強(qiáng)度大小變化情況不確定，則電荷所受電場(chǎng)力大小變化情況不確定，加速度變化情況無法判斷．故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：若電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，電勢(shì)升高，電子電勢(shì)能減小，故B正確；C項(xiàng)：若電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：若電子的初速度與OA垂直，電子的動(dòng)能可能增大，也可能先減小后增大，故D錯(cuò)誤故選B2、B【解析】粒子通過速度選擇器，只有滿足qvB=qE，即速度滿足v=E/B，才能沿直線通過．當(dāng)粒子的速度大于E/B，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，粒子向上偏轉(zhuǎn)，當(dāng)粒子的速度小于E/B，洛倫茲力小于電場(chǎng)力，粒子向下偏轉(zhuǎn)【詳解】四種粒子，只有兩個(gè)粒子通過速度選擇器，只有速度滿足v=E/B，才能通過速度選擇器．所以通過速度選擇器進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子是乙和丙．由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，乙的質(zhì)量小于丙的質(zhì)量，所以乙的半徑小于丙的半徑，則乙打在P3點(diǎn)，丙打在P4點(diǎn)．甲的速度大于乙的速度，即大于E/B，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，粒子向上偏轉(zhuǎn)，打在P2點(diǎn)．丁的速度小于乙的速度，即小于E/B，洛倫茲力小于電場(chǎng)力，粒子向下偏轉(zhuǎn)，打在P1點(diǎn)．故選B【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道速度選擇器的原理，即所受洛倫茲力和電場(chǎng)力等大反向的粒子才能沿直線通過速度選擇器3、B【解析】AB．根據(jù)電勢(shì)的高低可知電流由邊緣流向中心，器皿所在處的磁場(chǎng)豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的磁場(chǎng)力沿逆時(shí)針方向，因此液體沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．僅僅調(diào)換N、S極位置或僅僅調(diào)換電源的正負(fù)極位置，安培力方向肯定改變，故CD均錯(cuò)誤4、A【解析】AD．對(duì)通電導(dǎo)線受力分析，重力豎直向下，斜面的支持力垂直于斜面向上，如果磁場(chǎng)的方向垂直斜面向上，則根據(jù)左手定則，可知此時(shí)導(dǎo)線所受安培力方向沿著斜面向上，此時(shí)導(dǎo)體棒可以靜止在斜面上，即所以A正確，D錯(cuò)誤；BC．如果磁場(chǎng)的方向垂直斜面向下，則根據(jù)左手定則，可知此時(shí)導(dǎo)線所受安培力方向沿著斜面向下，此時(shí)導(dǎo)體棒不可以靜止在斜面上，所以BC錯(cuò)誤。故選A。5、C【解析】A．因雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力一定指向圓心。故摩擦力的合力和牽引力的合力應(yīng)該豎直向上，根據(jù)力的合成遵循平行四邊形定則，可知牽引力的方向斜向右上方，由此可知，A錯(cuò)誤；B．由于雪橇在冰面上滑動(dòng)，其滑動(dòng)摩擦力方向必與運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿圓的切線方向B錯(cuò)誤；C．因雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力一定指向圓心。故摩擦力的合力和牽引力的合力應(yīng)該豎直向上，根據(jù)力的合成遵循平行四邊形定則，可知牽引力的方向斜向右上方，由此可知，C正確；D．由于雪橇在冰面上滑動(dòng)，其滑動(dòng)摩擦力方向必與運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿圓的切線方向D錯(cuò)誤。故選C。6、D【解析】發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場(chǎng)的科學(xué)家是奧斯特，根據(jù)安培定則可知該導(dǎo)線下方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，因此小磁針的N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選D二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】外阻為R：，則，則外壓U=IR=10V，功率P=EI=12W，則A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求流過a、b電流均為0.5A，所以Uba=0.5×(15-5)=5V，故C正確；a、b間用導(dǎo)線連接后，根據(jù)電路的連接可求外電路電阻為，電流，故D錯(cuò)【點(diǎn)睛】考查串并聯(lián)電路電阻的求解及全電路歐姆定律，計(jì)算前要明確電路結(jié)構(gòu)是求解問題的關(guān)鍵；8、BC【解析】考查粒子在速度選擇器中受力平衡，粒子進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)后，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)基本公式分析問題?！驹斀狻緼．進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)B2后，粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，可知粒子帶正電荷，A錯(cuò)誤；B．在通過狹縫的過程中，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，一定有因此，粒子運(yùn)動(dòng)速度B正確；C．粒子在磁場(chǎng)中做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑又由于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了半周，因此可得因此S0越大比荷越小，C正確；D．根據(jù)通過狹縫的粒子速度相等，而比荷不一定相等，因此軌道半徑不一定相等，D錯(cuò)誤。故選BC9、BCD【解析】A．根據(jù)直流電源總功率PE=EI，內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI-I2r，可知反映Pr變化的圖線是c，反映PE變化的是圖線a，反映PR變化的是圖線b，故A錯(cuò)誤；B．圖線a的斜率等于電源的電動(dòng)勢(shì)，由得到，故B正確；C．由圖，當(dāng)I=2A時(shí)，Pr=8W，由公式Pr=I2r得，r=2Ω，故C正確；D．當(dāng)電流為0.5A時(shí)，由圖讀出電源的功率PE=2W；由代入得到R=6Ω，故D正確。故選BCD。10、AD【解析】AB．枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，枕形導(dǎo)體左端帶負(fù)電，右端帶正電，達(dá)到靜電平衡后感應(yīng)電荷的電場(chǎng)與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．A、B兩點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)相等，且都為零，由于點(diǎn)電荷形成的場(chǎng)強(qiáng)A點(diǎn)大于B點(diǎn)，則可知感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)一定是EA>EB，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，由于導(dǎo)體處在正電荷形成的電場(chǎng)中，故電子將從大地沿導(dǎo)線流向?qū)w，選項(xiàng)D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)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.左②.1.20③.AB之間的距離hAB【解析】（1）[1]從紙帶上可以發(fā)現(xiàn)從左到右，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離越來越大，也就是說明速度越來越大，與重物相連接的紙帶一端先打出的點(diǎn)，速度較小，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的左端通過夾子和重物相連接；（2）[2]若x2＝4.80cm，則根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小，得在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度（3）[3]若x1數(shù)據(jù)也已測(cè)出，則可求出A點(diǎn)的速度大小，需要驗(yàn)證的表達(dá)式為重物質(zhì)量m等式兩邊可以約掉，故實(shí)驗(yàn)還需測(cè)出的物理量為AB之間的距離hAB?！军c(diǎn)睛】對(duì)于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去做做，以加強(qiáng)基本儀器的了解和使用，紙帶問題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題。我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。12、①.83②.③.④.偏大【解析】(1)[1]這種粗測(cè)方法是將每個(gè)分子視為球體，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這時(shí)油膜的厚度可視為油酸分子的直徑，由圖示油膜可知，油膜所占坐標(biāo)紙的格數(shù)是83個(gè)（80～85均正確），油膜的面積為(2)[2]一滴溶液中含純油的體積(3)[3]油