福建省三明市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題

三明市2023—2024學(xué)年第一學(xué)期普通高中期末質(zhì)量檢測高二物理試題（考試時長：90分鐘，滿分：100分）注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必在試題卷、答題卡規(guī)定的地方填寫自己的準(zhǔn)考證、姓名?？忌J(rèn)真核對答題卡上粘貼的條形碼的“準(zhǔn)考證、姓名”與考生本人準(zhǔn)考證、姓名是否一致。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(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?；卮鸱沁x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8小題，每小題4分，共32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.某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，當(dāng)輸入電壓增加10V時，則輸出電壓（）A.增加2V B.增加10V C.增加50V D.增加500V【答案】C【解析】【詳解】由理想變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比即得即副線圈兩端電壓與原線圈兩端電壓成正比，所以當(dāng)輸入電壓增加10V時，輸出電壓增大50V。故選C。2.如圖，C是帶電量為Q的物體，將帶電量為q的小球通過絲線掛在P處，穩(wěn)定后絲線偏離豎直方向的角度為，小球與物體的間距為d、庫侖力為F。若（）A.保持Q、q不變，減小d，變大，則F與d有關(guān)B.保持Q、q不變，增大d，變小，則F與d成反比C.保持Q、d不變，減小q，變小，則F與q成正比D.保持q、d不變，增大Q，變大，則F與Q成正比【答案】A【解析】【詳解】AB．保持Q、q不變，減小d，變大，則F與d有關(guān)；增大d，變小，則F與d有關(guān)，但不能確定F與d成反比，故A正確，B錯誤；C．保持Q、d不變，減小q，變小，則F與q有關(guān)，但不能確定F與q成正比，故C錯誤；D．保持q、d不變，增大Q，變大，則F與Q有關(guān)，但不能確定F與Q成正比，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，光滑絕緣豎直桿位于等量異種點電荷連線的中垂線上。一穿在桿上的帶正電小球，沿下滑，則桿對帶電小球作用力分析正確的是（）A.先變小后變大，方向水平向左 B.先變小后變大，方向水平向右C.先變大后變小，方向水平向左 D.先變大后變小，方向水平向右【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)等量異種電荷周圍的電場線分布知，從，電場強(qiáng)度的方向不變，水平向右，電場強(qiáng)度的大小先增大后減?。畡t正電小球所受電場力的大小先變大，后變小，方向水平向右，則桿對帶電小球作用力水平向左，作用力先變大后變小。故選C。4.研究小組用磁傳感器測量三明市區(qū)地磁場。將置于水平桌面，建立如圖甲所示的三維直角坐標(biāo)系，某次測量中，x、y、z三個方向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值如圖乙所示，B表示此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，表示穿過正面的磁通量，則（）A.；繞x軸旋轉(zhuǎn)會發(fā)生變化 B.；繞x軸旋轉(zhuǎn)不變C.；繞z軸旋轉(zhuǎn)會發(fā)生變化 D.；繞z軸旋轉(zhuǎn)不變【答案】A【解析】【詳解】地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為假正面面積為S，繞x軸旋轉(zhuǎn)時穿過正面磁感線條數(shù)發(fā)生變化，磁通量會變化。當(dāng)繞z軸旋轉(zhuǎn)時穿過正面磁感線條數(shù)不變，磁通量不變化。故選A。5.如圖所示，兩平行直導(dǎo)線cd和ef豎直放置，通以方向相反、大小相等的電流，a、b兩點位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)。則（）A.b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a點的磁場方向垂直紙面向里C.cd導(dǎo)線受到的安培力方向向右D.同時改變導(dǎo)線的電流方向，cd導(dǎo)線受到的安培力方向不變【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)安培定則可知，兩導(dǎo)線在b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均垂直紙面向里，則b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故A錯誤；B．根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線cd在a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，ef在a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，但a點距離導(dǎo)線cd近，因此合磁場垂直紙面向外，故B錯誤；CD．兩導(dǎo)線通以方向相反大小相等的電流，兩導(dǎo)線之間存在相互排斥的安培力作用，cd導(dǎo)線受到的安培力方向向左，若同時改變導(dǎo)線的電流方向，兩導(dǎo)線電流方向仍相反，兩導(dǎo)線之間仍存在相互排斥的安培力作用，故cd導(dǎo)線受到的安培力方向向左不變，故C錯誤，D正確。故選D。6.如圖所示，三個完全相同的小燈泡并聯(lián)，電源內(nèi)阻不可忽略。閉合開關(guān)，燈泡發(fā)光；陸續(xù)閉合、，其他燈泡也相繼發(fā)光。關(guān)于燈泡的亮度變化分析，下列說法正確的是（）A.電源電動勢不變，兩端電壓不變，亮度不變B.電路總電阻變小，兩端電壓變小，亮度變暗C.電路總電阻變大，兩端電壓變大，亮度變亮D.干路電流不變，其他燈分流導(dǎo)致流過電流變小，亮度變暗【答案】B【解析】【詳解】陸續(xù)閉合、，可知電路外電阻變小，電路總電阻變小，電源電動勢不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流變大，路端電壓變小，則兩端電壓變小，通過L1電流變小，亮度變暗。故選B。7.某電場的等勢線如圖所示，a、b、c、d、e為電場中的5個點，下列分析正確的是（）A.電場的方向由b指向eB.d點的電場強(qiáng)度大小最大C.正電荷在a的電勢能大于e點的電勢能D.電子從a點運動到d點，電場力做功【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)電場方向與等勢面垂直且沿電場方向電勢降低，可知b點處的電場方向垂直be向左，故A錯誤；B．等差等勢面越密集的地方場強(qiáng)越大，則b點的電場強(qiáng)度大小最大，故B錯誤；C．根據(jù)由于a的電勢小于e點的電勢，則正電荷在a的電勢能小于e點的電勢能，故C錯誤；D．電子從a點運動到d點，電場力做功為故D正確。故選D。8.如圖，光滑絕緣的水平面上存在一電場，其某條電場線與x軸重合，x軸上各點的電勢與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示。曲線上A點（0.15，3）的切線與x軸的交點為（0.3，0）。將一電荷量為的滑塊P（可視為點電荷），從處由靜止釋放，則滑塊（）A.將沿x軸負(fù)方向運動B.運動的加速度一直增大C.在處的電勢能為D.在處的電場強(qiáng)度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)沿電場方向電勢降低可知，電場方向沿x軸正方向，由于滑塊帶正電，滑塊受到的電場力沿x軸正方向，則滑塊靜止釋放后將沿x軸正方向運動，故A錯誤；B．根據(jù)圖像的切線斜率絕對值表示場強(qiáng)大小，可知滑塊沿x軸正方向運動過程，受到的電場力逐漸減小，加速度逐漸減小，故B錯誤；C．滑塊在處的電勢能為故C錯誤；D．在處的電場強(qiáng)度大小為故D正確。故選D。二、雙項選擇選題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題只有兩項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.一正余弦交流電的電動勢e隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，則該交變電流的（）A.頻率是B.電動勢有效值為C.一個周期內(nèi)電流方向變化2次D.電動勢瞬時值表達(dá)式【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖像可知該交變電流的頻率為故A錯誤；B．電動勢有效值為故B正確；C．一個周期內(nèi)經(jīng)過兩次中性面，電流方向變化2次，故C正確；D．電動勢瞬時值表達(dá)式為故D錯誤。故選BC。10.如圖甲所示，用充電寶為一充電，其等效電路如圖乙所示，在某段時間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I恒定不變，電池的內(nèi)阻為r，設(shè)電池獲得的電能除發(fā)熱外全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，則（）A.充電寶輸出的電功率為B.電池的熱功率為C.電池產(chǎn)生的焦耳熱為D.電池增加的化學(xué)能為【答案】BD【解析】【詳解】A．充電寶輸出的電功率為故A錯誤；B．電池的熱功率為故B正確；C．電池不能看成純電阻，則電池產(chǎn)生的焦耳熱為故C錯誤；D．根據(jù)能量守恒定律可知，充電寶輸出的電功等于電池增加的化學(xué)能與電池內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱之和，即電池增加的化學(xué)能為故D正確。故選BD。11.如圖（a），U型導(dǎo)線框與螺線管相連，螺線管內(nèi)的磁場平行于軸線，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化如圖（b）所示，設(shè)圖中箭頭所示方向為B的正方向，則（）A.內(nèi)，感應(yīng)電流的方向為B.內(nèi)，d點電勢高于a點電勢C.內(nèi)，感應(yīng)電流的大小逐漸增大D.內(nèi)，感應(yīng)電流的大小逐漸減小【答案】AD【解析】【詳解】AC．由圖像可知，內(nèi)，通過螺線管的磁通量向上增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為；根據(jù)可知內(nèi)，感應(yīng)電動勢保持不變，則感應(yīng)電流的大小保持不變，故A正確，C錯誤；B．由圖像可知，內(nèi)，通過螺線管的磁通量先向上減少，后向下增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為，則d點電勢低于a點電勢，故B錯誤；D．根據(jù)可知內(nèi)，感應(yīng)電動勢大小逐漸減小，則感應(yīng)電流的大小逐漸減小，故D正確。故選AD。12.如圖甲，一光滑金屬導(dǎo)軌固定于水平面內(nèi)，Oa與Ob夾角為，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場。一長直導(dǎo)體棒在外力作用下垂直于Oa向左運動，在從PQ運動到MN的過程中，其速度的倒數(shù)與棒距PQ距離x的關(guān)系如圖乙所示。已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，，，除電阻R外其余電阻不計，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，，。則（）A.流過導(dǎo)體棒的電流恒為 B.導(dǎo)體棒運動的時間為C.通過回路的電荷量為 D.外力做功為【答案】BD【解析】【詳解】由圖乙可知，導(dǎo)體棒運行的速度與位移的關(guān)系為A．由于Oa與Ob夾角為，當(dāng)位移為x時，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢代入數(shù)據(jù)可得回路中的電流故A錯誤；B．在圖像中，圖線與橫軸圍成的面積等于所用時間，可知故B正確；C．通過回路的電荷量故C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，外力做的功一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動能，一部分轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即故D正確。故選BD。三、非選擇題：共52分，其中13、14、15題為填空題，16、17題為實驗題，1820題為計算題?？忌鶕?jù)要求作答。13.如圖所示，P、Q為兩平行金屬板，兩板間的距離，電勢差為，板間電場為勻強(qiáng)電場，其中Q板接地。則場強(qiáng)大小為________，P板的電勢為________V；A點距P板3cm，A點的電勢為________V。【答案】①.300②.30③.21【解析】【詳解】[1]根據(jù)勻強(qiáng)電場電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系可知[2]Q板接地，電勢為0，由于可知V[3]A點距P板3cm，則A點距Q板=7cm，根據(jù)解得V14.如圖所示為某一電源的圖像，由圖可知電源電動勢為________V；電源內(nèi)阻為________Ω；電源短路時電流為________A?！敬鸢浮竣?2②.0.2③.10【解析】【詳解】[1]根據(jù)閉合電路的歐姆定律整理得圖像的縱截距表示電源電動勢，電源電動勢為[2]圖像斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻為[3]電源短路時電流為15.質(zhì)譜儀是一種分離和檢測同位素的儀器。如圖，氕、氘、氚離子經(jīng)加速進(jìn)入速度選擇器，沿直線運動的離子穿過狹縫P進(jìn)入垂直于紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，打在底片D上形成a、b、c三條痕跡。速度選擇器內(nèi)的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場分別為和，不計離子重力與離子間的相互作用，則的方向為垂直紙面向________（選填“里”“外”）；離子通過速度選擇器的速度________；c處痕跡對應(yīng)________離子?！敬鸢浮竣?外②.③.氕【解析】【詳解】[1]由圖可知帶正電粒子在磁場中向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，的方向為垂直紙面向外；[2]離子通過速度選擇器時，根據(jù)受力平衡可得解得速度大小為[3]粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得可得c處痕跡對應(yīng)的軌道半徑最小，粒子比荷最大，則c處痕跡對應(yīng)氕離子。16.某同學(xué)通過測量金屬絲的電阻率來確定其材質(zhì)，具體操作如下：（1）用多用電表測金屬絲的電阻，示數(shù)如圖甲所示，則_______。（2）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則_______。（3）已知該金屬絲總長度l為，則材質(zhì)是__________。A.銀（）B.鋁鎳鐵合金（）【答案】①.110②.0.600③.B【解析】【詳解】（1）[1]由圖甲可知（2）[2]由圖乙可得，金屬絲的直徑為（3）[3]由電阻定律有解得故選B。17.在科學(xué)探究電容器的實驗中：（1）電容器上標(biāo)有“，”，下列說法正確的是_______。A.電容器電壓為5V時，電容是B.電容器電壓為5V時，電容是（2）利用如圖所示電路觀察電容器充、放電現(xiàn)象。其中E為電池、R為電阻箱、C為電容器、G為電流計、S為單刀雙擲開關(guān)。①將開關(guān)S接1，觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)情況為_________；A.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變B.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后迅速回到零C.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變D.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到零②將開關(guān)S接2，觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)情況與接1的區(qū)別是________；③將G表換成電流傳感器，充電過程完畢后再放電，其放電電流隨時間變化圖像如圖所示，已知電池的電動勢為8V，則這一過程中電容器釋放的電荷量約為_______C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.A②.D③.指針偏轉(zhuǎn)方向相反④.####【解析】【詳解】（1）[1]電荷量不同時，電容器兩端電壓不同，但無論電壓多少電容器的電容不變，是200μF。故選A。（2）①[2]使開關(guān)S接1，電源給電容器充電，電流順時針方向，電路瞬間有了充電電流，隨著電容器所帶電荷量逐漸增大，電容器兩極板間的電壓逐漸增大，充電電流逐漸減小，所以此過程中觀察到電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0。故選D。②[3]將開關(guān)S接2，電容器放電，放電電流方向逆時針方向與充電電流方向相反，隨著電容器所帶電荷量逐漸減小，放電電流逐漸減小，此過程中觀察到電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0。因此將開關(guān)S接2，觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)情況與接1的區(qū)別是指針偏轉(zhuǎn)方向相反。③[4]由It圖像可知圖像與橫軸圍成的面積表示電容器所帶的電荷量，圖中圖像與橫軸圍成的部分大約由43個小方格，則有電容器所帶的電荷量為18.如圖所示，寬為的區(qū)域中存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度。一帶電粒子以速度v從A點垂直于磁場邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，已知粒子的質(zhì)量，電荷量，，粒子重力忽略不計。（1）求帶電粒子在磁場中運動的半徑r；（2）畫出帶電粒子的運動軌跡并標(biāo)出圓心角；（3）求帶電粒子在磁場中運動的時間（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）；（2）見解析；（3）【解析】【詳解】（1）帶電粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得代入數(shù)據(jù)解得軌道半徑為（2）帶電粒子的運動軌跡如圖所示（3）由圖可知偏轉(zhuǎn)角滿足可得帶電粒子的運動周期為帶電粒子在磁場中運動的時間為代入數(shù)據(jù)解得19.如圖，兩條相距為的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定于絕緣水平面，左端ab接阻值為R的電阻。MN、PQ間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿，在水平向右的恒定拉力F作用下以速度進(jìn)入磁場向右運動，離開磁場前運動已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。已知，MN與PQ間距離為，金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計。（1）通過電阻R的感應(yīng)電流方向；（2）求金屬桿穩(wěn)定狀態(tài)時的速度；（3）求穿過磁場區(qū)域過程中，金屬桿產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）金屬桿進(jìn)入磁場向右運動，根據(jù)右手定則可知，通過電阻R的感應(yīng)電流方向為。（2）設(shè)