福建省福州市八縣（市、區(qū)）一中2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（解析版）

2023－2024學(xué)年度第一學(xué)期八縣（市）一中期末聯(lián)考高中二年級物理科試卷一、選擇題（本題共8小題，1~4題為單選題，每小題4分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求；5~8題為雙選題，每小題6分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.以下說法正確的是（）A.自然界的能量都是守恒的，所以我們不用節(jié)約能源B.麥克斯韋的電磁場理論說明：變化的電場都能產(chǎn)生電磁波C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D光具有波動性也有粒子性，即具有波粒二象性【答案】D【解析】【詳解】A．自然界中的能量守恒，但能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，能夠被人類利用的能源不斷減少（能源的品質(zhì)降低），所以節(jié)約能源非常有必要，故A錯誤；B．均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，非均勻變化的電場才產(chǎn)生變化的磁場，均勻變化的電場不能產(chǎn)生電磁波，故B錯誤；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故C錯誤；D．光的衍射證明光的波動性，光電效應(yīng)證明光的粒子性，即光具有波動性也有粒子性，即具有波粒二象性，故D正確故選D。2.有一負(fù)電荷自電場中的A點(diǎn)自由釋放，只受電場力作用，沿電場線運(yùn)動到點(diǎn)，它運(yùn)動的速度圖像如圖所示，則A、B所在電場區(qū)域的電場線分布可能是下圖中的（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)圖像可知，負(fù)電荷從A到B做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動，則從A到B過程場強(qiáng)越來越大，電場線越來越密集，負(fù)電荷受到的電場力向右，則電場方向向左。故選B。3.在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)．規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如圖所示，磁場方向向上為正。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按乙圖變化時，下列關(guān)于導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時間變化的圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電流，在0～1s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，并且均勻減小，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流方向?yàn)樨?fù)；1～2s內(nèi)磁場方向豎直向上，并且均勻增大，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流方向?yàn)樨?fù)，2～3s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，并且均勻減小，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流方向?yàn)檎?；?～4s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，并且均勻增大，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流方向?yàn)檎９蔄BD錯誤；C正確。故選C。4.如圖，在磁感強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，用外力使金屬桿在平行金屬導(dǎo)軌上以速度向右勻速滑動，桿兩端剛好與兩根平行導(dǎo)軌接觸，桿長為，與導(dǎo)軌夾角，導(dǎo)軌之間接了一個電阻，金屬桿和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為，下列說法正確的是（）A.電阻中的電流方向是從下到上B.金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的電動勢大小為C.金屬桿受到的安培力方向?yàn)橄蜃螅ㄅc其速度方向相反）D.金屬桿受到的安培力大小為【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)右手定則可知回路中產(chǎn)生逆時針電流，電阻中的電流方向是從上到下，故A錯誤；B．金屬桿切割磁感線的有效長度為Lsinθ，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的電動勢大小為故B正確；C．根據(jù)左手定則可知金屬桿受到的安培力方向?yàn)樗酱怪苯饘贄U斜左上方，故C錯誤；D．金屬桿受到的安培力大小為故D錯誤。故選B。5.一電子只在靜電力的作用下從O點(diǎn)沿+x方向運(yùn)動，其所在位置處的電勢隨x變化情況如圖，已知圖線在處切線與x軸平行，則（）A.電子從運(yùn)動至6.0cm處的過程中，速率先變大后變小B.x軸上1cm到8.0cm之間的電場方向均沿-x方向C.x軸上1cm到8.0cm之間的電場場強(qiáng)大小處處相等D.電子在處時加速度為0【答案】AD【解析】【詳解】A．電子從運(yùn)動至6.0cm處的過程中，電勢先增大后減小，電場力先做正功后做負(fù)功，速率先變大后變小，故A正確；B．根據(jù)沿電場線方向電勢降低，x軸上1cm到3.8cm之間電勢逐漸升高，則x軸上1cm到3.8cm之間電場方向均沿-x方向，x軸上3.8cm到8.0cm之間電勢逐漸降低，則x軸上3.8cm到8.0cm之間電場方向均沿+x方向，故B錯誤；C．圖象斜率的絕對值表示電場強(qiáng)度的大小，x軸上1cm到8.0cm之間，圖象斜率的絕對值不恒定，x軸上1cm到8.0cm之間的電場場強(qiáng)大小不相等，故C錯誤；D．在處，圖象斜率為零，電場強(qiáng)度為零，根據(jù)牛頓第二定律可知電子在處時加速度為0，故D正確。故選AD。6.在如圖所示的電路中，燈泡的電阻大于電源的內(nèi)阻，閉合電鍵，將滑動變阻器的滑片向左移動一段距離后，下列結(jié)論正確的是（）A.燈泡變亮 B.電源的輸出功率變小C.電容器上的電荷量增加 D.電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小【答案】BC【解析】【詳解】AD．滑動變阻器的滑片向左移動一段距離后，接入電路的電阻增大，回路中的總電阻增大，電流減小，所以電流表的示數(shù)減小，燈泡變暗，電源內(nèi)阻電壓減小，所以外電壓增大，即電壓表的示數(shù)增大，故AD錯誤；BC．當(dāng)內(nèi)外電阻相等時電源的輸出功率最大，據(jù)題意可知燈泡的電阻大于電源的內(nèi)阻，當(dāng)R增大時，外電阻與電源內(nèi)阻的差值增大，電源的輸出功率減?。浑娙萜髋c電壓表并聯(lián)，電容器兩端的電壓增大，根據(jù)可知電容器上的電荷量增加，故BC正確。故選BC。7.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中放一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟小線圈N相接，大線圈M與小線圈N以及導(dǎo)軌之間不接觸，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面。導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動時，大線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向及所具有的形變趨勢是（）A.線圈中有順時針方向的電流 B.線圈中有逆時針方向的電流C.線圈有收縮的趨勢 D.線圈有擴(kuò)張的趨勢【答案】BD【解析】【詳解】AB．當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動時，根據(jù)右手定則，感應(yīng)電流從a到b增加，穿過線圈M的磁通量垂直紙面向里增加，根據(jù)楞次定律可知，M中感應(yīng)電流為逆時針方向，選項(xiàng)A錯誤，B正確；CD．M中感應(yīng)電流為逆時針方向，線圈M所處的磁場垂直紙面向外，根據(jù)左手定則可知線圈M各部分受安培力向外，則線圈M有擴(kuò)張的趨勢，選項(xiàng)C錯誤，D正確。故選BD。8.如圖所示，空間存在方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，一粒子發(fā)射源位于足夠大絕緣平板的上方距離為處，在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率均為的同種帶電粒子，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運(yùn)動的半徑大小也為，則粒子（）A.能打在板上的區(qū)域長度為B.能打在板上離點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為C.到達(dá)板上的最長時間為D.到達(dá)板上的最短時間為【答案】AC【解析】【詳解】AB．打在極板上粒子軌跡的臨界狀態(tài)如圖所示由幾何關(guān)系得打在最左邊的點(diǎn)與P點(diǎn)的距離為，打在最右邊的點(diǎn)與P點(diǎn)的距離2d，與最左邊的點(diǎn)相距，則能打在板上的區(qū)域長度為，能打在板上離點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為，故A正確，B錯誤；CD．粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間和最短時間的軌跡如下粒子在磁場中運(yùn)動周期為由幾何關(guān)系得粒子運(yùn)動的最長時間為最短時間為故C正確，D錯誤。故選AC。二、填空題（本題共3小題，每空1分，共9分。請按題目要求作答）9.如圖，這是研究自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理圖，圖中是插有鐵芯的自感線圈，、是規(guī)格相同的兩個燈泡，回答下列問題：（1）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器、使得兩個燈泡的亮度相同后斷開開關(guān)，斷開開關(guān)的瞬間，流過燈泡的電流方向向______（填“左”或“右”），流過燈泡的電流方向向______（填“左”或“右”）。（2）要觀察到斷開電路時，燈泡亮一下再熄滅，滑動變阻器接入電路的電阻阻值應(yīng)______（填“大于”或“小于”）自感線圈的直流電阻阻值。【答案】①左②.右③.大于【解析】【詳解】（1）[1][2]斷開開關(guān)得瞬間，線圈L發(fā)生自感現(xiàn)象，產(chǎn)生與原電流方向相同的電流，即流過燈泡的電流方向向左，流過燈泡的電流方向向右。（2）[3]斷開電路時，流過燈泡的電流等于流過燈泡的電流，觀察到燈泡亮一下再熄滅，說明流過燈泡的電流大于斷開前的電流，則滑動變阻器接入電路的電阻阻值應(yīng)大于自感線圈的直流電阻阻值。10.如下圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡圖。稱重時，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則電容器的電容將__________（填“增大”、“減小”或“不變”）膜片下移過程中，電流表有__________（填“a到b”或“b到a”）的電流,電容器中的電場強(qiáng)度將__________（填“增大”、“減小”或“不變”）【答案】①.增大②.b到a③.增大【解析】【詳解】[1]根據(jù)可知把物體放到電子秤面板上時電容器的電容將增大；[2]根據(jù)可知電容器所帶電荷量增大，電流表有b到a的電流。[3]根據(jù)可知電容器中的電場強(qiáng)度將增大。11.如圖所示為某回旋加速器的示意圖，兩個半徑均為的形盒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中，并與高頻電源兩極相連，其電壓為，可以使帶電粒子每次經(jīng)過狹縫都能被加速，不計(jì)重力和粒子間相互作用力。（1）帶電粒子在回旋加速器中運(yùn)動，磁場的作用是___________（填“A”或“B”）A、使帶電粒子偏轉(zhuǎn)B、使帶電粒子加速（2）若用該回旋加速器對質(zhì)量為，電荷量為的粒子進(jìn)行加速，則該粒子所能獲得的最大動能為___________；粒子加速次數(shù)為___________。（用題中所給字母表示）【答案】①.A②.③.【解析】【詳解】（1）[1]回旋加速器中磁場的作用是使帶電粒子偏轉(zhuǎn)。故選A。（2）[2]粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，即解得該粒子所能獲得的最大動能為[3]粒子在加速電場中根據(jù)動能定理得所以粒子被加速的數(shù)為三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共14分。請按題目要求作答）12.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材來探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。（1）圖中已經(jīng)用導(dǎo)線將部分器材連接，請將實(shí)物間的連線補(bǔ)充完整______；（2）若連接好實(shí)驗(yàn)電路并檢查無誤后，在閉合開關(guān)的瞬間，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，這是由于線圈______（填“”或“”）中有了感應(yīng)電流；（3）在開關(guān)閉合且穩(wěn)定后，為使靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，可采用的方法有___________。A．迅速改變滑動變阻器電阻B．將螺線管A從螺線管B中拔出C．將螺線管A和螺線管B保持相對靜止一起向上移動【答案】①.②.B③.AB##BA【解析】【詳解】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)中線圈A與電源相連，通過改變線圈A中的磁通量從而使線圈B產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故線圈B應(yīng)與檢流計(jì)相連，如圖所示：（2）[2]閉合開關(guān)的瞬間，觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明線圈B中有了感應(yīng)電流，產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是磁通量發(fā)生了變化。（3）[3]A．迅速改變滑動變阻器電阻，則線圈A中電流發(fā)生變化，磁通量發(fā)生變化，使得線圈B中磁通量發(fā)生改變，從而使B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確；B．將螺線管A從螺線管B中拔出，使得線圈B中磁通量減少，可使B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．將螺線管A和螺線管B保持相對靜止一起向上移動，則螺線管B中磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤。故選AB。13.電話手表越來越受兒童的青睞，某同學(xué)要測某品牌電話手表的電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，電路中為定值電阻，阻值大小為。（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片移到______填“左”或“右”端。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，若某次電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則該示數(shù)為__________。（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)，作出圖像如圖丙所示，則電池的電動勢______結(jié)果保留三位有效數(shù)字，電池的內(nèi)阻______結(jié)果保留三位有效數(shù)字?！敬鸢浮竣僮螈?1.00③.1.50④.1.17【解析】【詳解】（1）[1]閉合開關(guān)前，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片移到左端阻值最大的位置。（2）[2]電壓表最小刻度為0.1V，則示數(shù)為1.00V。（3）[3][4]電池的電動勢E=1.50V電池的內(nèi)阻r=1.17四、計(jì)算題（本題共3小題，共37分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位。）14.如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為，極板間距離為，上極板正中有一小孔，質(zhì)量為、電荷量為的小球從小孔正上方高為處由靜止釋放，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰好為零（空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為，求：（1）電容器上板電勢高還是下板電勢高；（2）小球到達(dá)小孔處的速度大??；（3）電容器兩極板間的電壓大小?！敬鸢浮浚?）下板電勢高；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰好為零，說明小球在電容器中做勻減速直線運(yùn)動，所以上極板帶負(fù)電，則下板電勢高。（2）小球到達(dá)小孔前是自由落體運(yùn)動，根據(jù)速度位移關(guān)系公式，有解得（3）對從釋放至下極板過程用動能定理

解得電容器兩極板間的電壓為15.如圖所示，阻值不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌在豎直面上平行固定放置，間距為，下端通過導(dǎo)線與阻值為的小燈泡連接，在矩形區(qū)域內(nèi)有水平向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為1T，間的高=，間的高=0.8m。質(zhì)量為，電阻為的金屬棒從位置無初速度地緊貼導(dǎo)軌向下運(yùn)動，經(jīng)進(jìn)入磁場區(qū)域，已知金屬棒運(yùn)動到位置前，小燈泡的亮度已經(jīng)穩(wěn)定不變，金屬棒在運(yùn)動過程中與導(dǎo)軌接觸良好。取。求：（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場