山西省芮城縣2023年高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

山西省芮城縣2023年高二物理第一學(xué)期期末考試試題

考生須知：

1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色

字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。

2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。

3.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。

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、圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，心和乙2為電感線圈，4、42、4是三個(gè)完全相同的燈泡.實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷

開開關(guān)Si瞬間，燈4突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2,燈4逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈43立即變亮，最終

4與4的亮度相同.下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.圖甲中，4與Li的電阻值相同

B.圖甲中，閉合Si,電路穩(wěn)定后，4中電流大于Li中電流

C.圖乙中，變阻器R與心的電阻值相同

D.圖乙中，閉合出瞬間，心中電流與變阻器R中電流相等

2、下圖是某一點(diǎn)電荷的電場線分布圖，下列表述正確的是（）

A.a點(diǎn)的電勢高于8點(diǎn)的電勢

B.該點(diǎn)電荷帶正電

C.a點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相同

D.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于5點(diǎn)的電場強(qiáng)度

3、下圖中標(biāo)出了磁場5的方向、通電直導(dǎo)線中電流/的方向以及通電直導(dǎo)線所受磁場力尸的方向，其中正確的是（）

XXXX

tFB

4、如圖甲所示，一電子僅在電場力作用下從A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.設(shè)A、B

兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為EA、EB,電勢分別為＜PA、＜RB,則

A.EA=EBB.EA<EB

C.(pA=(pBD.(pA<(pB

5、物理學(xué)的基本原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用.下面列舉的四種器件中，在工作時(shí)利用安培力的是

A.電動(dòng)機(jī)B.回旋加速器

C.電磁爐D.質(zhì)譜儀

6、質(zhì)譜儀是測帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的一種儀器，它的工作原理是帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)同一電場加速后垂直

進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動(dòng)，然后利用相關(guān)規(guī)律計(jì)算出帶電粒子的質(zhì)量。其工作原理如圖所示，虛線為某粒子的運(yùn)

動(dòng)軌跡，由圖可知（）

A.此粒子帶負(fù)電

B.下極板S2比上極板S］電勢高

C.若只增大加速電壓U,則半徑，?變大

D.若只增大入射粒子的質(zhì)量，則半徑「變小

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。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7、將一條形磁鐵從相同位置插入到閉合線圈中的同一位置，第一次緩慢插入，第二次快速插入，兩次插入過程中不發(fā)

生變化的物理量是（）

A.磁通量的變化量B.磁通量的變化率

C.感應(yīng)電流的大小D.流過導(dǎo)體某橫截面的電荷量

8、等腰直角三角形閉合線框，直角邊長為乙，在拉力廠的作用下從圖示位置以速度v水平向右勻速穿過兩個(gè)條形區(qū)域

的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域?qū)挾染鶠橐?，兩部分磁場磁感?yīng)強(qiáng)度大小相等方向相反，如圖所示，線框穿越磁場過程中，以

下描述感應(yīng)電流（逆時(shí)針方向?yàn)檎才嗔Γㄏ蜃鬄檎?、拉力（向右為正）、電功率隨時(shí)間或位移變化的圖像中，正

確的是（）

9、如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外，具有一定電阻的正方形金屬線框的右邊與磁場的邊界

重合.在外力作用下，金屬線框從0時(shí)刻由靜止開始，以垂直于磁場邊界的恒定加速度a進(jìn)入磁場區(qū)域，L刻線框全

部進(jìn)入磁場.若規(guī)定時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，則感應(yīng)電流i、外力大小F、線框中電功率的瞬時(shí)值P以及通過

導(dǎo)體橫截面的電荷量q隨時(shí)間t變化的關(guān)系可能正確的是

I

(dI

10、如圖所示，電表均為理想電表，兩個(gè)相同燈泡電阻均為R,且R大于電源內(nèi)阻r。將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng),

電壓表Vi、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為AUi、A5、Nth,電流表A示數(shù)變化量的絕對值為A/,貝！|（）

A.兩燈泡的亮度始終一樣且逐漸變暗B.Vi,V2的示數(shù)增大，V3的示數(shù)減小

C.AS與A/的比值為2R+rD.XU3>\Ui>\U2

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）在原子反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬或在醫(yī)療器械中抽動(dòng)血液等導(dǎo)電液體時(shí)，由于不允許傳動(dòng)的機(jī)械部分與這些

液體相接觸，常使用一種電磁泵，如圖所示為這種電磁泵的結(jié)構(gòu).將導(dǎo)管放入磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)電液體時(shí)，這種

液體即被驅(qū)動(dòng)，如果導(dǎo)管截面積為a?h,磁場寬度為1,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,液體穿過磁場區(qū)域的電流為I,則液體所受

的驅(qū)動(dòng)力為,驅(qū)動(dòng)力造成的壓強(qiáng)差為

12.（12分）在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材

A.干電池（電動(dòng)勢E約L5V、內(nèi)電阻r約1.0Q）

B.電流表G（滿偏電流2.0mA、內(nèi)阻Ro=lO。）

C.電流表A（量程（）-0.6A、內(nèi)阻約0.5。）

D.滑動(dòng)變阻器Ri（0—20。，10A）

E.滑動(dòng)變阻器R2（0-1000￡1,10A）

F.定值電阻Ro（阻值990。）

G.開關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）一組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，需要利用以上器材，正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)測量，其中滑動(dòng)變阻器選擇（填“Ri”或“R2”）

（2）本實(shí)驗(yàn)中若將電流表G和定值電阻Ro組裝成電壓表，則此電壓表的量程為V

（3）實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①利用選好的器材正確連接電路；

②閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P至某一位置，記錄電流表G的示數(shù)L和電流表A的示數(shù)八；

③多次改變滑動(dòng)端P的位置，得到多組數(shù)據(jù)；

④在圖乙所示的坐標(biāo)紙上建立人、人坐標(biāo)系，并已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn).還有一組數(shù)據(jù)如圖丙中的電

表所示，請讀出此時(shí)電流表G的示數(shù)Ii=_______mA和電流表A的示數(shù)12=_______mA

⑤將此組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)標(biāo)在圖乙的坐標(biāo)系中，并依據(jù)所標(biāo)各點(diǎn)在圖中描繪出4-八圖線

⑥利用所畫圖線求得電源的電動(dòng)勢E=V,電源的內(nèi)阻r=Q（結(jié)果要求保留兩位小數(shù)）

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=0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢E=3V、內(nèi)阻r=lO的電源，導(dǎo)軌平面與

水平面間的夾角。=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)磁場中.當(dāng)Ro=l。時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g=10m/s2,01137。=0.6,

cos37°=0.8

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)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

14.（16分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104v/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的5c部分是半徑

為衣的L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A3=R=0.2m,把一質(zhì)量機(jī)=O.lkg,帶電

4

量為0=+l（）TC的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴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

15.（12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、》間的電場強(qiáng)度為E=5.0X105N/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.今有一質(zhì)量為桃=4.8xl0-25kg、電荷

量為q=1.6xl018c的帶正電的粒子（不計(jì)重力），從貼近a板的左端以vo=l.OxlO6m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好

從狹縫尸處穿過匕板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到入板的。處（圖中未畫出）.求P、。之間的距離乙

xxxx^xxxx

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、C

【解析】斷開開關(guān)Si瞬間，燈Al突然閃亮，由于線圈匕的自感，通過匕的電流逐漸減小，且通過A1,即自感電流會(huì)大

于原來通過A1的電流，說明閉合Si,電路穩(wěn)定時(shí)，通過4的電流小于通過%的電流，%的電阻小于Ai的電阻，AB錯(cuò)

誤；閉合S2,電路穩(wěn)定時(shí)，A2與As的亮度相同，說明兩支路的電流相同，因此變阻器火與。的電阻值相同，C正確；

閉合開關(guān)S”Az逐漸變亮，而As立即變亮，說明。中電流與變阻器7?中電流不相等，D錯(cuò)誤

【點(diǎn)睛】線圈在電路中發(fā)生自感現(xiàn)象，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流要“阻礙”使原磁場變化的電流變化情況.電流

突然增大時(shí)，會(huì)感應(yīng)出逐漸減小的反向電流，使電流逐漸增大；電流突然減小時(shí)，會(huì)感應(yīng)出逐漸減小的正向電流，使

電流逐漸減小

2、D

【解析】A.根據(jù)電場線與等勢線垂直，在8點(diǎn)所在電場線上找到與。點(diǎn)電勢相等的，依據(jù)沿電場線電勢降低，。點(diǎn)電

勢低于匕點(diǎn)電勢，故A錯(cuò)誤；

B.電場線直線點(diǎn)電荷，所以該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，故B錯(cuò)誤；

C.由題圖可看出a點(diǎn)和5點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向不相同，故C錯(cuò)誤；

D.電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，。點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于入點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故D正確。

3、C

【解析】A.由左手定則可知，通電直導(dǎo)線所受安培力的方向豎直向上，故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度3與電流/平行，導(dǎo)線不受安培力，故B錯(cuò)誤；

C.由左手定則可知，通電直導(dǎo)線所受安培力的方向豎直向下，故C正確；

D.由左手定則可知，通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直紙面向外，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4、D

【解析】從圖象中可以看出，速度的變化率逐漸減小，即加速度逐漸減小，所以電場力就減小，電場強(qiáng)度就逐漸減小.同

時(shí)帶電粒子的速度增大，說明了電場力做正功，電勢能減小

【詳解】從圖象中可以看出，速度的變化率逐漸減小，即加速度逐漸減小，所以電場力就減小，電場強(qiáng)度就逐漸減小,

即EA>EB,故AB錯(cuò)誤；電子的速度增大，說明了電場力做正功，電勢能減??；電子帶負(fù)電，所以電勢升高q>A〈q)B.故

C錯(cuò)誤，D正確.故選D

【點(diǎn)睛】該題中，圖象中看出速度的變化率逐漸減小，即加速度逐漸減小是解決問題的關(guān)鍵

5、A

【解析】明確各電器的工作原理，知道通過安培力可以將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.

【詳解】A、電動(dòng)機(jī)是線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)而工作的，故用到了安培力；故A正確.

B、回旋加速器是帶電粒子在電場中加速和磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)原理工作的；故B錯(cuò)誤.

C、電磁爐是利用電磁感應(yīng)原理工作的；故C錯(cuò)誤.

D、質(zhì)譜儀采用的是帶電粒子在電磁場中的轉(zhuǎn)動(dòng)原理工作的；故D錯(cuò)誤.

故選A.

【點(diǎn)睛】本題考查對現(xiàn)代科技裝置和產(chǎn)品原理的理解能力，要求知道常見儀器，并明確各種原理的應(yīng)用.

6、C

【解析】A.由左手定則可知，粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；

B.粒子經(jīng)過電場要加速，因正電粒子，所以下極板S2比上極板Si電勢低，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)動(dòng)能定理得

〃12

qU=—mv

2

由

v~

qvB=m—

若只增大加速電壓U,則半徑廠變大，若只增大入射粒子的質(zhì)量，則半徑，?變大，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

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。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7、AD

【解析】根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件分析有無感應(yīng)電流產(chǎn)生.再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，由歐

姆定律分析感應(yīng)電流的大小.再由q=It可確定導(dǎo)體某橫截面的電荷量等于磁通量的變化與電阻的比值

【詳解】A.當(dāng)條形磁鐵插入線圈的瞬間，穿過線圈的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流.條形磁鐵第一次緩慢插入線圈時(shí)，

磁通量增加慢.條形磁鐵第二次迅速插入線圈時(shí)，磁通量增加快，但磁通量變化量相同，故A正確；

B.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大，則磁通量變化率也大，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大，再歐姆定律可知第二次感應(yīng)電流大，即/2＞人故C

錯(cuò)誤；

D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，由歐姆定律分析感應(yīng)電流的大小.再由疔〃可確定導(dǎo)體某橫截

面的電荷量等于磁通量的變化與電阻的比值，由于磁通量變化量相同，電阻不變，所以通過導(dǎo)體橫截面的電荷量不變,

故D正確

所以AD正確，BC錯(cuò)誤

8、AD

【解析】A線框剛進(jìn)入磁場時(shí)磁通量向里增加，感應(yīng)磁場向外，因此感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，電流，應(yīng)為正；隨著線

框的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線切割磁感線長度增加，感應(yīng)電流增加，由于底邊的長度為L故電流正方向增加的時(shí)間為人，線框進(jìn)

v

入右邊磁場之后，由楞次定律可知，磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流為順時(shí)針，且逐漸增加，且兩邊均

切割磁感應(yīng)線，感應(yīng)電流方向一致，所以最大電流為完全進(jìn)入磁場時(shí)的2倍；當(dāng)線框出磁場的過程中，磁通量向內(nèi)減

小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流為逆時(shí)針，且電流強(qiáng)度逐漸增大，故A正確。

B線圈向右運(yùn)動(dòng)過程中，所受的安培力總是向左的，即總是正值，不可能是負(fù)值，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C設(shè)開始時(shí)經(jīng)過時(shí)間f,則線圈進(jìn)入磁場內(nèi)的距離為vt,切割磁感線的有效長度也為vt,則電動(dòng)勢E=Bvh,因安培力等

于外力，則*

可知外力與時(shí)間不是線性關(guān)系，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D由A分析可知，電流與時(shí)間成線性關(guān)系，則不妨設(shè)/=股，則電功率六產(chǎn)尺=好衣巴則電功率與時(shí)間的平方成正比;

且由于線圈進(jìn)入右邊磁場后最大電流為為完全進(jìn)入磁場時(shí)的2倍，則最大安培力等于4倍，則選項(xiàng)D正確；

故選AD.

9、ACD

【解析】線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度感應(yīng)電動(dòng)勢感應(yīng)電流，=￡=經(jīng)2，，與f成正比，故A正確;

RR

線框進(jìn)入磁場過程中受到的安培力FB=BiL=二鏟，由牛頓第二定律得：F-FB=ma,得F=ma+0鏟，

〃2尸2,2

尸，圖象是不過原點(diǎn)的傾斜直線，故B錯(cuò)誤；線框的電功率p=士&Loc產(chǎn)，故圖象應(yīng)是開口向上，過原

R

1,A①BLxBLat12

點(diǎn)的拋物線，故C正確；線框的位移x=—a廣，則電荷量彳=^~==一=8故的￡圖象應(yīng)是開口向上,

2K總R總2R

過原點(diǎn)的拋物線，故D正確

10、AD

【解析】A.此電路為串聯(lián)電路，將滑片向下滑動(dòng)，電路中的總電阻增大，總電流減小，通過兩串聯(lián)燈泡的電流始終

一樣且減小，兩燈泡逐漸變暗，A正確；

B.電壓表V2測量的是路端電壓，電壓表Vi測量的是燈泡Li兩端的電壓，因總電流減小，所以V1的示數(shù)減小、V2

的示數(shù)增大，B錯(cuò)誤；

C.將燈泡Li的電阻等效為電源的內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律知

C錯(cuò)誤;

D.又由

M'M

可知AS>AUi>AS,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.BIh②.—

a

-【解析】將t原圖的立體圖改畫成從正面看的側(cè)視圖，如圖所示，

F

根據(jù)左手定則判斷出電流受力方向向右：F=BIh；

/無理.混八十FFBIhBI

依據(jù)壓強(qiáng)公式，P=—=—=——=—；

Sahaha

12、①.Ri；②.2V；③.1.30；④.0.33；@.1.48；

⑦.0.56

【解析】根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象，然后由歐姆定律求出函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)圖象與函數(shù)表達(dá)式求出電源電動(dòng)勢

與內(nèi)阻；從方便實(shí)驗(yàn)操作的角度分析答題

【詳解】(1)為了方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選Ri;

3

⑵由串聯(lián)電路關(guān)系可得：Um=Ig(Rg+^)=2.0X10-X(10+990)V=2V；

(3)由圖可知，電流表G的示數(shù)為1.30mA,電流表A的示數(shù)0.33A；

(4)根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象，圖象如圖所示；

由圖1所示電路圖可知，在閉合電路中：E=Ii(Ro+Rg)+I2r,

A=—---------------A

%+4凡+4

E

由圖象可知，——-=1.48xl0-3

4+4

—--="=0.56x107

R&+Rg

聯(lián)立解得：E=1.48V,r=0.56。

【點(diǎn)睛】本題考查了作圖象、求電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻、實(shí)驗(yàn)評價(jià)等，應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方

法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法，根據(jù)電路圖與歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式是正確求出電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻的關(guān)鍵

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、(1)2T；(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上

【解析】(1)當(dāng)Ro