河南省名校聯(lián)考2023年高二物理第一學(xué)期期末檢測(cè)試題含解析

河南省名校聯(lián)考2023年高二物理第一學(xué)期期末檢測(cè)試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，L是自感系數(shù)足夠大線圈，其電阻忽略不計(jì)，D1和D2是兩個(gè)完全相同的燈泡。將電鍵S閉合，待燈泡亮度穩(wěn)定后，再將S斷開，則下列說法正確的是（）A.S閉合瞬間，D1先亮，D2后亮，最后兩燈亮度一樣B.S閉合瞬間，兩燈同時(shí)亮，之后D1逐漸熄滅，D2變得更亮C.S斷開時(shí)，D1、D2均立即熄滅D.S斷開時(shí)，兩燈都閃亮一下再逐漸熄滅2、一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔（小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)）．小孔正上方處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回．若將下極板向上平移，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將（）A.打到下極板上 B.下極板處返回C.在距上極板處返回 D.在距上極板處返回3、如圖，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向A.向左 B.向右C.垂直紙面向外 D.垂直紙面向里4、在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)（）A.電流表A的讀數(shù)增大B.電壓表V的讀數(shù)增大，電流表A的讀數(shù)減小C.電壓表V的讀數(shù)減小D.電壓表V的讀數(shù)減小，電流表A的讀數(shù)增大5、如圖所示的磁場(chǎng)中豎直放置兩個(gè)面積相同的閉合線圈S1(左)、S2(右)，由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量大小關(guān)系正確的是()A.穿過線圈S1的磁通量比較大B.穿過線圈S2的磁通量比較大C.穿過線圈S1、S2的磁通量一樣大D.不能比較6、圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示．一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向是()A.向上 B.向下C.向左 D.向右二、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、用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑．如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面，方向如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率則A.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為D.圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差8、如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球由靜止釋放，斜向右下做直線運(yùn)動(dòng)，軌跡與豎直方向的夾角為，則（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為 B.電場(chǎng)方向可能水平向右C.電場(chǎng)力對(duì)小球可能不做功 D.小球的電勢(shì)能不可能增加9、如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)，在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)．不計(jì)粒子重力．下列說法正確的是()A.極板M比極板N的電勢(shì)高B.加速電場(chǎng)的電壓U=ERC.直徑PQ=2BD.若一群粒子從靜止開始經(jīng)過題述過程都落在膠片上的同一點(diǎn)，則該群粒子具有相同的比荷10、一額定功率為9W、額定電壓為9V的小燈泡L（其電阻視為不隨溫度而變）和一直流電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，與定值電阻R＝4Ω串聯(lián)后接在電路中的AB兩點(diǎn)間，電流表A為理想電表，電路如圖所示，燈泡的電阻不變．當(dāng)AB間接電壓0.49V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)、燈泡不亮，電流表示數(shù)為0.1A；當(dāng)AB間接電壓15V時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)、燈泡正常發(fā)光．則下列說法正確的是A.電動(dòng)機(jī)線圈電阻為1ΩB燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表示數(shù)1AC.燈泡正常發(fā)光時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率4.25WD.電路正常工作時(shí)電動(dòng)機(jī)突然被卡住時(shí),電流表讀數(shù)將1.5A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）如圖所示，矩形線圈一邊長(zhǎng)為d，另一邊長(zhǎng)為a，電阻為R，當(dāng)它以速度V勻速穿過寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)過程中，若L<d，產(chǎn)生的電能為__________，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________；若L>d，產(chǎn)生的電能為__________，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________12．（12分）如圖所示，兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻．質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下．當(dāng)該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関．導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)，桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求：（1）MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小I；（2）MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a；（3）PQ剛要離開金屬桿時(shí)，感應(yīng)電流的功率P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的大小；（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】AB．S閉合瞬間，根據(jù)楞次定律可知電感產(chǎn)生的感應(yīng)電流阻礙原電流的增大，所以兩燈泡均有電流流過，同時(shí)亮，之后電路穩(wěn)定，通過電感的原電流穩(wěn)定不變，電感不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于電感的電阻不計(jì)，所以被短路熄滅，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律可知通過的電流更大，亮度更高，A錯(cuò)誤，B正確；CD．S斷開，通過的電流瞬間減為0，所以立即熄滅，通過電感的原電流逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知電感產(chǎn)生與原電流相同方向的感應(yīng)電流且逐漸減小，電感和構(gòu)成閉合回路，所以先亮一下，然后逐漸熄滅，CD錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電容器兩基板的電壓為U，由動(dòng)能定理得，若將下極板向上移動(dòng)d/3，設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中下降h，再由動(dòng)能定理得，聯(lián)立解得，所以帶電粒子還沒達(dá)到下極板就減速為零，D正確【考點(diǎn)定位】動(dòng)能定理、電場(chǎng)力做功、勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系3、B【解析】當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，單匝矩形線圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向順時(shí)針方向，由左手定則可知，線圈所受安培力的合力方向向右，選項(xiàng)B正確4、B【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，由歐姆定律分析總電流和路端電壓的變化，再分析流過變阻器電流的變化，來(lái)判斷電表讀數(shù)的變化【詳解】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻R增大，由歐姆定律分析總電流I減小，路端電壓U=E-Ir增大，電阻R2的電壓U2=E-I（r+R1）增大，流過電阻R2的電流I2增大，則流過電流表的電流I3=I-I2減小．所以伏特表V的讀數(shù)增大，安培表A的讀數(shù)減?。蔬xB【點(diǎn)睛】本題是簡(jiǎn)單電路動(dòng)態(tài)變化分析問題，往往按“部分→整體→部分”的順序分析5、A【解析】線圈S1處的磁感線密集，磁感應(yīng)強(qiáng)度大；線圈S2處的磁感線稀疏，磁感應(yīng)強(qiáng)度小，由Φ＝BS可知，面積相同時(shí)，穿過線圈S1的磁通量比較大。故選A。6、B【解析】帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力，磁場(chǎng)為4根長(zhǎng)直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁場(chǎng)，根據(jù)右手定則，a在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)樗较蜃?，b在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向上，c在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)樗较蜃螅琩在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，所以合場(chǎng)方向水平向左．根據(jù)左手定則，帶正電粒子在合磁場(chǎng)中洛倫茲力方向向下．故選B考點(diǎn)：洛倫茲力方向判定（左手定則）和直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的判定（右手螺旋定則）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、BD【解析】A.磁通量向里減小，由楞次定律“增反減同”可知，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，故選項(xiàng)A不符合題意；B.由楞次定律的“來(lái)拒去留”可知，為了阻礙磁通量的減小，線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故選項(xiàng)B符合題意；C.由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：線圈電阻，感應(yīng)電流，故選項(xiàng)C不符合題意；D.與閉合電路歐姆定律可知兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為，故選項(xiàng)D符合題意；8、ABC【解析】A．帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線，在電場(chǎng)中受到重力mg和電場(chǎng)力F，其合力必定沿此直線向下，根據(jù)三角形定則作出合力，由圖看出，當(dāng)電場(chǎng)力F與此直線垂直時(shí)，電場(chǎng)力F最小，場(chǎng)強(qiáng)最小，則有得到故A正確；B．小球帶正電，所受的電場(chǎng)力方向只能指向右側(cè)，故電場(chǎng)方向不可能向左，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，電場(chǎng)力有可能與運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，故電場(chǎng)力可能不做功，故C正確；D．如果小球受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向夾角小于90度，則電場(chǎng)力可能做正功，小球的電勢(shì)能增加，故D錯(cuò)誤。故選ABC。9、AD【解析】帶電粒子要打到膠片Q上，根據(jù)磁場(chǎng)方向和左手定則可知帶電粒子需帶正電，在加速電場(chǎng)能夠得到加速，則極板M比極板N電勢(shì)高，A對(duì)；在靜電分析器中帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力提供向心力，即，再根據(jù)可知，B錯(cuò)；帶電粒子垂直進(jìn)入磁分析器，直徑PQ=2R，C錯(cuò)；若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，即半徑相同，根據(jù)和可知，，即只與帶電粒子的比荷有關(guān)考點(diǎn)：本題考查了帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)10、AC【解析】A．根據(jù)可知燈泡電阻當(dāng)AB間接電壓0.49V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)、為純電阻電路，根據(jù)歐姆定律可知R兩端電壓：UR=IR=0.1×4V=0.4V燈泡兩端電壓U1=U-UR=0.49V-0.4V=0.09V通過燈泡的電流通過電動(dòng)機(jī)的電流：I2=0.1A-0.01A=0.09A根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電動(dòng)機(jī)線圈電阻故A正確；BC．當(dāng)AB間接電壓15V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓為UL=9V、通過燈泡的電流為IL=1A，則電動(dòng)機(jī)兩端電壓為UM=9V，R兩端電壓為UR=6V，干路電流電流表示數(shù)為1.5A，通過電動(dòng)機(jī)的電流為IM=I-IL=0.5A，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率：P=UMIM-IM2r=425W故B錯(cuò)誤，C正確D．由以上分析可知，電路正常工作時(shí)電動(dòng)機(jī)突然被卡住時(shí)，電流表讀數(shù)將大于1.5A，選項(xiàng)D錯(cuò)誤三、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、①.②.③.④.【解析】根據(jù)公式E=Blv求出線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，即可由焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的電能，由q=It求解電量【詳解】線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=Bav，由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流：，如果：L<d，由焦耳定律得，線圈產(chǎn)生的電能為：，通過導(dǎo)體截面的電荷量為；如果：L>d，由焦耳定律得，線圈產(chǎn)生的電能為通過導(dǎo)體截面的電荷量為12、（1）；（2）；（3）；【解析】本題的關(guān)鍵在于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E=Blv，切割的速度（v）是導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)速度，分析這類問題，通常是先電后力，再功能（1）根據(jù)電磁感應(yīng)定律的公式可得知產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，結(jié)合閉合電路的歐姆定律，即可求得MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小I；（2）根據(jù)第一問求得的電流，利用安培力的公式，結(jié)合牛頓第二定律，即可求得MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a；（3）首先要得知，PQ剛要離開金屬桿時(shí)，桿切割磁場(chǎng)的速度，即為兩者的相對(duì)速度，然后結(jié)合感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式以及功率的公式即可得知感應(yīng)電流的功率P【詳解】（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流解得（2）安培力牛頓第二定律解得（3）金屬桿切割磁感線的速度，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電功率解得【點(diǎn)睛】該題是一道較為綜合的題，考查了電磁感應(yīng)，閉合電路的歐姆定律以及電功電功率．對(duì)于法拉第電磁感應(yīng)定律是非常重要的考點(diǎn)，經(jīng)常入選高考物理壓軸題，平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)要從以下幾方面掌握（1）切割速度v的問題切割速度的大小決定了E的大?。磺懈钏俣仁怯蓪?dǎo)體棒的初速度與加速度共同決定的．同時(shí)還要注意磁場(chǎng)和金屬棒都運(yùn)動(dòng)的情況，切割速度為相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度；不難看出，考電磁感應(yīng)的問題，十之八九會(huì)用到牛頓三大定律與直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)（2）能量轉(zhuǎn)化的問題電磁感應(yīng)主要是將其他形式能量（機(jī)械能）轉(zhuǎn)化為電能，可由于電能的不可保存性，很快又會(huì)想著其他形式能量（焦耳熱等等）轉(zhuǎn)化（3）安培力做功的問題電磁感應(yīng)中，安培力做的功全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)全部的熱能，而且任意時(shí)刻安培力的功率等于系統(tǒng)中所有電阻的熱功率（4）動(dòng)能定理的應(yīng)用動(dòng)能