福建省龍巖市2023-2024學年高二上學期1月期末物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1龍巖市2023~2024學年第一學期期末高二教學質(zhì)量檢查物理試題（考試時間：75分鐘滿分：100分）一、單項選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求。）1.如圖所示是當年法拉第實驗裝置示意圖，兩個線圈分別繞在一個鐵環(huán)上，線圈A接直流電源，線圈B接靈敏電流計，下列情況不可能使電流計G產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.開關(guān)S接通瞬間B.開關(guān)S斷開的瞬間C.開關(guān)S接通后一段時間D.開關(guān)S接通后，不斷移動滑動變阻器滑片P時〖答案〗C〖解析〗AB．將開關(guān)S接通或斷開的瞬間，磁場由無到有，磁場由有到無，通過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故AB正確，不符合題意；C．開關(guān)S接通一段時間之后，磁場不變，通過線圈B的磁通量不發(fā)生變化，線圈B中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤，符合題意；D．開關(guān)S接通后，改變滑動變阻器滑動頭的位置時，A線圈電流發(fā)生變化，磁場變化，通過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確，不符合題意。2.如圖所示，兩根互相平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相同的電流。a、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。則磁感應(yīng)強度方向垂直MN連線沿紙面向下的點是（）A.a點 B.b點 C.c點 D.d點〖答案〗A〖解析〗AB．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，a處的磁場較大；N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，b處的磁場較大；根據(jù)場強的疊加知，如圖：a點處合成后磁場方向垂直MN連線豎直向下，b點處合成后磁場方向垂直MN連線豎直向上，故A正確，B錯誤；CD．M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，在d出產(chǎn)生的磁場方向垂直dM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏上，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dN偏上，如圖：根據(jù)平行四邊形定則，知c處的合磁場方向水平向右，d處的磁場方向水平向左，故CD錯誤。故選A。3.交警部門所用酒駕檢測儀中的“電子鼻子”是氧化錫半導體，它是一種氣敏電阻，吸附酒精氣體后表面能態(tài)會發(fā)生改變，從而引起電阻率發(fā)生變化。的阻值隨酒精氣體濃度的變化曲線如圖甲，圖乙是含有氣敏電阻的電路。圖中電源內(nèi)阻很小，可忽略不計。當吸附酒精氣體濃度升高時（）A.電阻的阻值減小 B.干路中的電流增大C.小燈泡L變亮 D.消耗的功率增大〖答案〗C〖解析〗如圖可知，當吸附酒精氣體濃度升高，電阻的阻值增大，電路總電阻增大，干路電流減小，干路部分電阻R1、R2的電壓減小，并聯(lián)部分電阻的電壓增大，小燈泡L中電流增大，燈泡變亮，支路中電流減小，的電壓減小，所以的電壓增大，所以消耗的功率不一定增大。故選C。4.如圖所示，在直角坐標系第一象限存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從x軸上的P點射入磁場中，入射方向與x軸成，射入后恰好能垂直于y軸射出磁場，不計粒子重力，已知。則（）A.粒子帶正電荷B.射出點與O點距離為C.若只改變，粒子射出點與O點最遠的距離為D.若只改變，粒子在磁場中運動時間最長為〖答案〗D〖解析〗A．粒子受洛倫茲力做勻速圓周運動垂直于y軸射出磁場，即水平向左離開，由左手定則可知粒子帶負電，故A錯誤；B．粒子的運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得可得圓周的半徑為則射出點與O點距離為故B錯誤；C．若只改變，出射點與入射點為直徑時，購成的直角三角形使得粒子射出點與O點最遠，如圖所示則故C錯誤；D．若只改變，粒子在磁場中運動時間由圓心角決定，圓心角最大時時間最長，則當時，即粒子速度水平向右進入磁場時運動時間最大，如圖所示有解得則最長運動時間為故D正確。二、雙項選擇題（本大題共4小題，每小題6分，共24分。每小題給出的四個選項中，有兩個選項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全得3分，有錯選得0分。）5.如圖所示，螺線管連接電阻R放置在水平地面上，上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下，當磁鐵向下運動過程中（未插入線圈內(nèi)部），下列說法正確的是（）A.穿過螺線管的磁通量減少B.通過R的感應(yīng)電流方向為從C.磁鐵與螺線管相互吸引D.螺線管對地面的壓力變大〖答案〗BDB．由圖可知，當磁鐵豎直向下運動時，穿過線圈的磁場方向向下增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場應(yīng)向上，由右手螺旋定則可知電流方向為從，故B正確；CD．根據(jù)“來拒去留”可知，磁鐵靠近線圈，則磁鐵與線圈相互排斥，故線圈對地面的壓力變大，故C錯誤，D正確。6.掃地機器人是智能家用電器的一種，能憑借一定的人工智能，自動在房間內(nèi)完成地板清理工作。若機器人直流電動機的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為r，當它正常工作時，下列說法正確的是（）A.電動機的電流B.電動機消耗的電功率C.電動機輸出的機械功率為D.電動機產(chǎn)生的熱量〖答案〗BC〖解析〗AC．電動機是非純電阻，根據(jù)能量守恒有即明顯得電動機輸出的機械功率為故A錯誤，C正確；B．經(jīng)過時間t，電動機消耗的電能為電動機消耗的電功率為故B正確；D．經(jīng)過時間t，電動機產(chǎn)生的熱量為故D錯誤。7.反射式速調(diào)管：是常用的微波器件之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似。已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢隨x的分布如圖所示。一質(zhì)量，電荷量的帶負電的粒子從點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運動。則（）A.坐標原點左側(cè)和右側(cè)場強大小之比為B.該粒子在一個周期內(nèi)運動距離為C.該粒子運動過程中的最大動能為D.該粒子運動的周期〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)結(jié)合圖像可得，坐標原點左側(cè)的場強為坐標原點右側(cè)的場強為故A正確；B．帶負電的粒子在原點左側(cè)受向右的電場力，勻加速運動，在原點右側(cè)受向左的電場力，勻減速運動到速度為0，后勻加速至原點，再勻減速到初始位置，設(shè)在原點左側(cè)運動的位移大小為，在原點右側(cè)運動的位移大小為，根據(jù)動能定理，有解得所以該粒子在一個周期內(nèi)運動距離為故B錯誤；C．該粒子在原點有最大速度，根據(jù)動能定理，有解得故C錯誤；D．根據(jù)可得，粒子運動到原點的速度為設(shè)在原點左側(cè)的加速時間為，在原點右側(cè)的加速時間為，有周期為聯(lián)立，解得故D正確。8.2023年12月26日，“龍龍”高鐵（龍巖段）正式開通，高鐵起于福建省龍巖市，終到廣東省河源市龍川縣，對促進閩西革命老區(qū)和粵港澳大灣區(qū)發(fā)展合作具有重要意義。如圖所示，一列動車水平駛?cè)胄陆ǖ奈淦杰囌?，其進站的電磁制動原理可簡化如下：在車身下方固定一矩形線框，利用線框進入磁場時所受的安培力，輔助列車剎車。已知列車質(zhì)量為m，車身長為s，線框的ab和cd長度均為L（L小于磁場的寬度），線框的總電阻為R。站臺軌道上勻強磁場方向豎直向上，其區(qū)域足夠長，左邊界與ab平行，磁感應(yīng)強度大小為B。車頭進入磁場瞬間的速度為，列車停止前所受鐵軌及空氣阻力的合力恒為f。則（）A.列車進站過程中電流方向為badcbB列車ab邊進入磁場瞬間，加速度大小C.列車從進站到停下來的過程中，線框產(chǎn)生的熱量D.列車從進站到停下來的過程中，通過回路的電荷量〖答案〗BD〖解析〗A．根據(jù)右手定則可知，列車進站過程中電流方向為abcda，故A錯誤；B．列車ab邊進入磁場瞬間，感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為根據(jù)牛頓第二定律有解得故B正確；C．列車從進站到停下來的過程中，有鐵軌及空氣阻力的合力做功，因此有內(nèi)能產(chǎn)生，根據(jù)能量守恒定律可知，線框產(chǎn)生的熱量故C錯誤；D．令線框進入磁場中有感應(yīng)電流產(chǎn)生過程的位移為x，可知感應(yīng)電動勢的平均值為感應(yīng)電流為解得故D正確。三、非選擇題（共60分，考生根據(jù)要求作答）9.某靜電除塵器的除塵原理示意圖如圖所示，一帶正電的金屬板和一個帶負電的放電極形成電場，它們之間的電場線分布如圖所示，虛線為一帶電煙塵顆粒的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，不計煙塵顆粒的重力。由電場的分布特點可知，a點電場強度________b點電場強度（填“大于”“小于”或“等于”）；根據(jù)煙塵顆粒的運動軌跡，判斷該顆粒是________（填“正電荷”“負電荷”或“不帶電”），在a點煙塵顆粒的動能________在b點煙塵顆粒的動能（填“大于”“小于”或“等于”）?！即鸢浮酱笥谪撾姾尚∮凇冀馕觥絒1]由電場的分布特點可知，a點電場線較b點密集，可知a點的電場強度大于b點電場強度；[2][3]根據(jù)煙塵顆粒的運動軌跡，粒子受電場力大致向上，可知該顆粒是負電荷，從a到b電場力做正功，動能增加，則粒子在a點煙塵顆粒的動能小于在b點煙塵顆粒的動能。10.用某合金制成的甲、乙兩根電阻絲的粗細相同，長度不同，其橫截面積為，乙電阻絲的長度為，甲、乙電阻的圖像如圖所示，則電阻大的電阻絲為_________（填“甲”或“乙”），甲電阻絲的長度為_________，該合金的電阻率為_________?！即鸢浮揭?6〖解析〗[1]根據(jù)可知I-U圖像的斜率的倒數(shù)等于電阻，可知電阻大的電阻絲為乙；[2]因根據(jù)而可得甲電阻絲的長度為[3]根據(jù)R甲=8Ω該合金的電阻率為11.如圖甲所示，在磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，有一段電流為I、長度為L的直導線ab，此時直導線所受安培力大小為_________；若將金屬導線ab繞b點在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過，如圖乙所示，則導線所受安培力大小為_________；若將直導線在中點處彎折成如圖丙所示的導線，則此時導線ab所安培力大小為_________。〖答案〗〖解析〗[1]圖甲直導線所受安培力大小[2]圖乙將金屬導線ab繞b點在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過，電流方向與磁場方向仍然垂直，故安培力[3]圖丙中若將直導線在中點處彎折，根據(jù)左手定則可得上半段導線受到的安培力方向垂直導線斜向上，大小為同理下半段導線受到的安培力方向垂直導線斜向下，大小為兩力的夾角為，根據(jù)力的合成可得此時導線所受磁場力大小為12.小明同學欲將滿偏電流、內(nèi)阻的電流計G改裝成量程為的電流表，他應(yīng)選擇下面_________（填“甲”或“乙”）實驗電路設(shè)計圖，電阻R的阻值應(yīng)為_________（保留兩位有效數(shù)字）：改裝完成后，在某次測量中，電流表的指針指到圖丙所示位置，則該電流為_________?！即鸢浮郊?.501.70〖解析〗[1][2]根據(jù)并聯(lián)分流的原理知，小明同學欲將電流計G改裝成量程為的電流表，他應(yīng)選擇下面甲實驗電路設(shè)計圖，有解得電阻R的阻值應(yīng)為[3]改裝完成后，在某次測量中，電流表的指針指到圖丙所示位置，則該電流為。13.某興趣小組利用多用電表測量某種電池的電動勢E和內(nèi)阻r（約），其實驗電路如圖甲所示，其中R為電阻箱，定值電阻，實驗步驟如下：（1）將多用電表的選擇開關(guān)旋至直流電壓擋，將一支表筆接電路中的a點，閉合開關(guān)S，另一支表筆接電路中的_________（選填“b”或“c”）點，調(diào)節(jié)電阻箱并記下其阻值R和電壓表的示數(shù)U，接a點的那支表筆是_________（選填“紅”或“黑”）表筆；（2）多次改變電阻箱的阻值R，記錄下對應(yīng)的電壓U；（3）以為縱軸、為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線如圖乙所示；（4）若不考慮多用電表對電路的影響，結(jié)合圖乙可知，電池的電動勢_________，內(nèi)阻_________（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。若考慮多用電表內(nèi)阻的影響，則電源內(nèi)阻的測量值_________真實值（選填“大于”“小于”或“等于”）?！即鸢浮剑?）黑（4）9.11.7小于〖解析〗（1）[1]由于電池內(nèi)阻r較小，為了使路端電壓變化明顯，應(yīng)增大電源的等效內(nèi)阻，即另一支表筆接電路中的b點。（2）[3][4]由閉合電路的歐姆定律有即結(jié)合圖像有，解得，[5]考慮到多用電表的分流，設(shè)直流電壓擋的內(nèi)阻為，電動勢的真實值為，測量值為，則即測量值小于真實值。14.如圖甲所示，一圓形金屬線圈，面積為，匝數(shù)，阻值為，線圈與電阻R、平行板電容器C組成閉合回路。電阻值，電容器電容，板間距離。在線圈中有垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，導線電阻不計。求：（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大??；（2）a、b兩端的電壓的大??；（3）電容器所帶的電荷量和兩板間的場強。〖答案〗（1）I=0.5A；（2）4.5V；（3）4.5×10-3C，22.5V/m，從上極板指向下極板〖解析〗（1）設(shè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，有又解得E=5VI=0.5A（2）設(shè)a、b兩端的電壓為U，有解得U=4.5V（3）電容器所帶的電荷量解得Q=4.5×10-3C兩板間的場強解得E=22.5V/m場強方向從上極板指向下極板（“向下”、“豎直向下”等等描述也正確）。15.如圖所示，電荷量為Q的正點電荷固定于O點，傾角的絕緣斜面體固定在水平面上，質(zhì)量為m的光滑帶電小球（可視為點電荷）放在斜面上的A點時處于靜止。OA連線水平，長度為L，B、C為斜面上兩點，，OB垂直于斜面。已知靜電力常量為k，重力加速度為g。（1）求小球所帶電荷量的大小q；（2）若在A點給小球一個沿斜面向下的初速度。①求小球運動到C點時的動能。②已知在電荷量為Q的正點電荷電場中，一個電荷量為q的正點電荷從無窮遠移到距離Q為r處克服電場力做功為，求小球經(jīng)過B點的動能?！即鸢浮剑?）；（2）①；②〖解析〗（1）小球在斜面上的A點靜止，根據(jù)平衡條件，有解得（2）①由幾