山西省呂梁地區(qū)2023年物理高二第一學期期末經(jīng)典試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，無限長、質(zhì)量為m的通電細導體棒a，水平放置在傾角為45°的光滑斜面上，為使棒a能在斜面上保持靜止，可將無限長、電流方向與棒a相同的通電細導體棒b，固定在以細導體棒a為中心的圓（如圖虛線所示）上的（）A.HGFE區(qū)域內(nèi)B.AHG區(qū)域內(nèi)C.ABCD區(qū)域內(nèi)D.EFGH區(qū)域內(nèi)2、三個速度大小不同的同種帶電粒子，沿同一方向從圖中長方形區(qū)域的勻強磁場上邊緣射入，當它們從下邊緣飛出時對入射方向的偏角分別為90°、60°、30°，則它們在磁場中運動的時間之比為()A.3∶2∶1B.1∶2∶3C.1∶1∶1D1∶∶3、如圖所示，、、為電場中同一條水平方向電場線上的三點，為的中點，、電勢分別為、。下列敘述正確的是（）A.該電場在點處的電勢一定為B.點處的場強一定大于點處的場強C.一正電荷從點運動到點電勢能一定減少D.一正電荷運動到點時受到的靜電力由指向4、在地面附近有一高速飛行的宇宙飛行器，地面上的人和宇宙飛行器中的宇航員觀察到的現(xiàn)象，正確的是A.地面上的人觀察到宇宙飛行器變短了B.地面上的人觀察到宇宙飛行器變長了C.宇航員觀察到宇宙飛行器內(nèi)的時鐘變慢了D.宇航員觀察到宇宙飛行器內(nèi)的時鐘變快了5、關于磁感應強度B，下列說法中正確的是()A.由定義式B=可知，磁感應強度B與F成正比，與IL成反比B.一小段通電導線放在磁感應強度為零處，它所受的磁場力一定為零C.一小段通電導線在某處不受磁場力作用，該處的磁感應強度一定為零D.磁場中某處磁感應強度的方向，與通電導線在該處所受磁場力的方向相同6、在如圖所示電路中，電源的負極接地，其電動勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，A、V為理想電流表和電壓表．在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，下列說法中正確的是A.電壓表示數(shù)變小B.電流表示數(shù)變小C.電容器C所帶電荷量增多D.a點的電勢降低二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、地面附近空間中存在著水平方向的勻強電場和勻強磁場，已知電場方向水平向左、磁場方向垂直紙面向里，一個帶電油滴沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運動．如圖所示，由此可以判斷（）A.油滴一定做勻速運動B.油滴一定做勻變速運動C.油滴帶正電，且它是從M點運動到N點D.油滴帶負電，且它是從N點運動到M點8、閉合矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁場方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向，abcda方向為電流的正方向，水平向右為安培力的正方向，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖2所示，關于線框中的電流i、ad邊所受的安培力F隨時間t變化的圖象，下列說法正確的是()A.B.C.D.9、如圖所示，矩形區(qū)域內(nèi)有水平方向的勻強電場，一個帶負電的粒子從A點以某一速度vA射入電場中，最后以另一速度vB從B點離開電場，不計粒子所受的重力，A、B兩點的位置如圖所示，則下列判斷中正確的是（）A.電場強度的方向水平向左B.帶電粒子在A點的電勢能大于在B點的電勢能C.粒子在電場中運動的全過程中，電勢能最大處為A點D.粒子在電場中運動的全過程中，動能最大處為B點10、如圖所示，帶電平行金屬板A，B，板間的電勢差為U，A板帶正電，B板中央有一小孔．一帶正電的微粒，帶電量為q，質(zhì)量為m，自孔的正上方距B板高h處自由落下，若微粒恰能落至A，B板的正中央c點，則()A.微粒進入電場后，電勢能和重力勢能之和不斷增大B.微粒下落過程中重力做功為，電場力做功為C.微粒落入電場中，電勢能逐漸增大，其增加量為D.若微粒從距B板高2h處自由下落，則恰好能達到A板三、實驗題：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）如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，利用這種質(zhì)譜儀可以對氫元素的各種同位素迚行測量。從容器A下方的小孔S1迚入加速電壓為U的加速電場，可以認為從容器出來的粒子初速度為零，粒子被加速后從小孔S2迚入磁感應強度為B的勻強磁場，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條質(zhì)譜線，關于氫的三種同位素氕、氘、氚迚入磁場時速率最大的是_________；三條譜線中a是粒子形成的_________。（填“氕”、“氘”或“氚”）12．（12分）某實驗小組用如圖所示實驗電路研究電源路端電壓和小燈泡電壓隨電流的變化規(guī)律（1）實驗操作步驟：①按實驗電路連接好實驗器材；②把滑動變阻器滑動片P移到滑動變阻器的________（填“最右端”或“最左端”）；③閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動片P到適當位置，讀出電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)，斷開開關S；④調(diào)整滑動片P到不同位置，多次重復步驟③．某次測量時三個電表指針位置如圖所示，電流表讀數(shù)_____A，電壓表V1讀數(shù)___V，電壓表V2的讀數(shù)_____V；⑤整理好實驗器材（2）實驗小組把測量數(shù)據(jù)畫在U－I坐標中，描繪出兩條圖線A、B①從圖中可以算出電源的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω（計算結果保留2位有效數(shù)字）②滑動變阻器滑動片P移到滑動變阻器的最右端時，小燈泡的實際功率為_____W（計算結果保留2位有效數(shù)字）四、計算題：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）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】根據(jù)題目放上導體棒b后，導體棒a處于靜止狀態(tài)，以導體棒a為研究對象分析受力，即可判斷出所受安培力方向，再根據(jù)同向電流相互吸引便能判斷出導體棒b所放的位置范圍。【詳解】以棒a為研究對象，受力分析，受到重力、斜面的支持力、和棒b電流對棒a的作用力，根據(jù)同向電流相互吸引，且棒a靜止，可知棒b如果在豎直線AE左邊，合力不可能為0，所以棒b不可能在AE豎直線的左邊，可能在ABCDE區(qū)域；要使棒a靜止，棒b不可能在HD的下方，否則合力不為0，可能在HABCD區(qū)域；取交集，即棒b只可能在ABCD區(qū)域，故C正確，ABD錯誤；故選C。【點睛】本題考查安培力作用下的平衡問題。2、A【解析】由粒子在磁場中運動的周期的公式為T＝，可知帶電粒子的運動周期T都相等。由此可知，粒子的運動的時間與粒子的速度的大小無關，所以粒子在磁場中的周期相同，由粒子的運動的軌跡可知，三種速度的粒子的偏轉角分別為90°、60°、30°，由t＝T，可以判斷它們在磁場中運動的時間之比為90°∶60°∶30°＝3∶2∶1，故A符合題意，BCD不符合題意。3、C【解析】AB．該電場的電場線分布情況不明，所以在c點處的電勢不一定為4V，a點處的場強Ea不一定大于b點處的場強Eb。故AB錯誤；CD．因c點的電勢一定高于b點，由公式易知，一正電荷從c點運動到b點，電勢能一定減少。根據(jù)“沿電場線方向電勢逐漸降低”可得c點的場強方向由a指向c。所以正電荷運動到c點時受到的電場力由a指向c。故C正確，D錯誤。故選C。4、A【解析】由相對論效應分析宇宙飛行器的時間和長度變化；當人和宇宙飛行器之間有相對運動時，人觀察到的火箭長度會變短，時間會變慢【詳解】根據(jù)愛因斯坦相對論可知，地面上的人觀察到宇宙飛行器變短了，宇宙飛行器上的時間進程變慢了．故A正確，B錯誤．宇宙飛行器上的人與宇宙飛行器之間沒有相對運動，所以此人觀察到宇宙飛行器中的時鐘無變化，故CD錯誤．故選A5、B【解析】A．磁感應強度定義式為，當電流I增大時，其安培力F也隨之增大，而其比值是不變的，故磁感應強度B與F、IL均無關，選項A錯誤；B．一小段通電直導線放在磁感應強度為零的地方，根據(jù)F=BIL，當B=0時，F(xiàn)=0，故它所受到的磁場力一定為零，選項B正確；C．一小段通電直導線在某處不受磁場力作用，也可能是導線與磁場方向平行，故不能說明則該處磁感應強度一定為零，選項C錯誤；D．磁場中某處磁感應強度的方向，與通電導線在該處所受磁場力的方向相互垂直，并不是相同的，選項D錯誤6、D【解析】在滑動變阻器的滑動觸頭P自a端向b端滑動的過程中，R3接入電路的電阻減小，電路外電阻減小，據(jù)閉合電路歐姆定律分析干路電流如何變化，再據(jù)歐姆定律分析電阻R1兩端電壓的變化，可知電壓表讀數(shù)的變化．分析并聯(lián)部分電壓的變化，可知電容器的電壓如何變化，電容器所帶電量的變化．由并聯(lián)部分電壓的變化及電源的負極接地，可分析a點的電勢如何變化．用并聯(lián)部分電壓的變化，得出流過R2的電流如何變化，結合干路電流的變化，分析電流表示數(shù)的變化【詳解】A：滑動變阻器的滑動觸頭P自a端向b端滑動的過程中，R3接入電路的電阻減小，電路外電阻減小，干路電流增大，電阻R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)增大．故A項錯誤BC：干路電流增大，并聯(lián)部分電壓減小，電容器兩板間電壓減小，電容器C所帶電荷量減小．并聯(lián)部分電壓減小，流過R2的電流減小，又干路電流增大，則流過電流表的電流增大，電流表示數(shù)變大．故BC兩項錯誤D：外電路中順著電流方向，電勢降低，則，b點電勢為零，并聯(lián)部分電壓減小，則a點的電勢降低．故D項正確【點睛】電路動態(tài)分析問題，按局部到整體，再對局部分析各元件上電壓或電流的變化．靈活應用閉合電路的歐姆定律，電動勢、路端電壓和內(nèi)電壓關系，串并聯(lián)電路的電壓電流關系是解決動態(tài)電路的關鍵二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】對帶電粒子進行受力分析，受到豎直向下的重力，水平方向的電場力和垂直于虛線的洛倫茲力，由于帶電粒子做直線運動，所以洛倫茲力只能垂直于直線向上，從而可判斷粒子的電性以及運動方向【詳解】油滴做直線運動，受重力、電場力和洛倫茲力作用，因為重力和電場力均為恒力，根據(jù)物體做直線運動條件可知，粒子所受洛倫茲力亦為恒力據(jù)F=qvB可知，粒子必定做勻速直線運動，故A正確，B錯誤根據(jù)做直線運動的條件和受力情況（如圖所示）可知，如果油滴帶正電，由左手定則判斷可知，油滴的速度從M點到N點，如果油滴帶負電，電場力向右，若油滴的速度從N點到M點，則由左手定則判斷可知，洛倫茲力斜向右上方，油滴不可能做直線運動，故C正確，D錯誤．故選AC【點睛】帶電粒子在重力場、電場、磁場的復合場中，只要是做直線運動，一定是勻速直線運動（v與B不平行）．若速度是變的，洛倫茲力會變，合力就是變的，合力與速度不在一條直線上，帶電體就會做曲線運動8、AD【解析】AB．由圖示B-t圖象可知，0～1s時間內(nèi)，B增大，增大，由楞次定律可知，感應電流是順時針的，為正值；1～2s磁通量不變，無感應電流；2～3s，B的方向垂直紙面向外，B減小，減小，由楞次定律可知，感應電流沿逆時針方向，感應電流是負的；3～4s內(nèi)，B的方向垂直紙面向里，B增大，增大，由楞次定律可知，感應電流沿逆時針方向，感應電流是負的，A正確，B錯誤。CD．由左手定則可知，在0～1s內(nèi)，ad受到的安培力方向：水平向右，是正的，1～2s無感應電流，沒有安培力，2～4s時間內(nèi)，安培力水平向左，是負的；由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢感應電流由B-t圖象可知，在每一時間段內(nèi)，是定值，在各時間段內(nèi)I是定值，ad邊受到的安培力F=BIL，I、L不變，B均勻變化，則安培力F均勻變化，不是定值，C錯誤，D正確。故選AD【點睛】本題考查了判斷I-t圖象與F-t圖象是否正確，分析清楚B-t圖象、應用楞次定律、法拉第電磁感應定律、安培力公式即可正確解題；此題也可以判斷電流和安培力的方向直接通過排除法9、BD【解析】A．粒子在電場中向左偏轉，所受的電場力水平向左，而粒子帶負電荷，故電場強度的方向水平向右，A錯誤；B．從到，電場力先做負功，后做正功，電場力為恒力，做負功的位移小于做正功的位移，所以電場力做的總功為正功，故粒子的電勢能減小，則粒子在點的電勢能大于在點的電勢能，B正確；C．粒子電場力水平，將初速度分解為水平和豎直向下的分速度，故水平方向向右勻減速、再向左勻加速，豎直方向向下勻速，軌跡的最右端在點的右側，即電場力做負功的最大位移處在A點的右側，所以電勢能最大位置在點右側，C錯誤；D．粒子在電場中運動過程，僅受電場力做功，電勢能和動能總和保持不變，相互轉化，到達點時電場力做正功最大，電勢能最小，動能最大，D正確。故選BD。10、ACD【解析】微粒從進入電場至C點過程中，做減速運動，動能減小，根據(jù)能量守恒可知電勢能和重力勢能之和一直增大，故A正確．微粒下降的高度為h+，重力做正功，為WG=mg（h+），電場力向上，位移向下，電場力做負功為．故B錯誤．微粒落入電場中，電場力做負功，電勢能逐漸增大，其增加量等于微粒克服電場力做功△EP=qU．根據(jù)能量守恒，還應等于整個過程的重力勢能減小量，即△EP＝WG＝mg(h+)，故C正確；由題微粒恰能落至A，B板的正中央C點過程，由動能定理得：；若微粒從距B板高2h處自由下落，設達到A板的速度為v，則由動能定理得：，由兩式聯(lián)立得v=0，即恰好能達到A板．故D正確三、實驗題：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.氕②.氚【解析】[1]．粒子在電場中被加速，由動能定理得；粒子進入磁場時的速度大小由于氕氘氚的電荷量q相等、加速電壓U相等、m氕＜m氘＜m氚，則它們的速度關系為：v氕＞v氘＞v氚，即速率最大的是氕；[2]．粒子進入磁場后做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：粒子軌道半徑由于氕氘氚的電荷量q相等、磁感應強度B相等、加速電壓U相等、m氕＜m氘＜m氚，則R氕＜R氘＜R氚，a、b、c分別對應：氚、氘、氕。12、①.最左端；②.1.50；③.2.9；④.1.30；⑤.4.5；⑥.1.0；⑦.5.0【解析】(1)②滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，閉合開關前滑片應置于阻值最大處；④根據(jù)電表量程確定其分度值，根據(jù)指針位置讀出其示數(shù)；(2)①電源-I圖線與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖線斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻②根據(jù)圖示電路圖判斷兩電壓表示數(shù)關系，然后根據(jù)圖示圖象求出電壓與電流，由P=UI求出燈泡實際功率【詳解】(1)②由圖示電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，閉合開關前應把滑片置于最左端；④由圖示電流表可知，電流表量程為3A，其分度值為0.1A，示數(shù)為1.50A；由圖示可知，電壓表V1的量程為6V，分度值為0.2V，其示數(shù)為2.9V；由圖示可知，電壓表V2的量程為3V，分度值為0.1V，其示數(shù)為1.30V；(2)①由圖示電源U-I圖線可知，圖線與縱軸交點坐標為4.5，則電源電動勢：E=4.5V，電源內(nèi)阻