2023-2024學(xué)年黑龍江省哈爾濱三中高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年黑龍江省哈爾濱三中高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共9小題，共36分。1.以下說法符合物理學(xué)史的是(

)A.庫侖發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場

C.安培預(yù)言了電磁波的存在

D.洛倫茲通過油滴實(shí)驗測出了元電荷的具體數(shù)值2.兩個完全相同的金屬球A和B帶異種電荷，電量大小之比為1：9，相距為r。兩者接觸一下放回原來的位置，則后來兩小球之間的靜電力大小與原來之比是(

)A.16：9 B.9：4 C.4：9 D.9：163.電磁爐的基本結(jié)構(gòu)圖如圖所示，下列說法正確的是(

)A.任何材質(zhì)的鍋具都適合在電磁爐上使用 B.電磁爐支板處產(chǎn)生渦流，鍋體無渦流

C.電磁爐使鍋體產(chǎn)生渦流，支板處無渦流 D.電磁爐通上恒定電流也可以加熱食物4.如圖電路，A1與A2是完全相同的燈泡，電阻均為R，自感線圈直流電阻r<R，則A.閉合開關(guān)后，A2立即亮，A1逐漸亮

B.閉合開關(guān)后，A1立即亮，A2逐漸亮

C.斷開開關(guān)的瞬間，有電流流過A2，方向向左

5.如圖所示，直流電路中電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，RP為滑動變阻器，已知R1=R2，電容器電容C，現(xiàn)閉合SA.將滑動變阻器滑片逐漸向左滑動，電壓表示數(shù)U增大，電流表示數(shù)I減小

B.將滑動變阻器滑片逐漸向左滑動，電容器兩端電勢差UC保持不變

C.將滑動變阻器滑片逐漸向左滑動，ΔUΔI保持不變

D.6.哈三中小明同學(xué)通過調(diào)查資料，計劃利用智能手機(jī)中的磁傳感器測量哈爾濱的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系，手機(jī)顯示屏所在平面為xOy面。小明對地磁場進(jìn)行了四次測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向下。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知(

)測量序號BBB10274720?483260484?048A.哈爾濱本地的地磁場強(qiáng)度約為44μT B.第2次測量時，y軸指向東

C.第3次測量時，y軸指向東 D.第4次測量時，7.傾斜金屬導(dǎo)軌表面光滑，與水平方向夾角為37°，上端連一電阻R=2Ω，導(dǎo)軌寬度d=1m，阻值可忽略不計，金屬棒質(zhì)量為0.5kg，與導(dǎo)軌接觸良好且接入電路的電阻r=1

A.1T B.2T C.3T8.如圖所示，足夠長的絕緣木板N放在光滑的水平桌面上，質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的木塊M以速度v0(v0<mgqB)沖上木板N

A.M向右運(yùn)動過程中，N靜止

B.M向右運(yùn)動過程中，N也向右運(yùn)動

C.M向右運(yùn)動過程中，MN間彈力逐漸減小

D.M向右運(yùn)動過程中，M9.回旋加速器工作原理如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場與D形盒垂直，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過的時間可忽略，兩盒接在電壓為U、頻率為f的交流電源上。氦原子核(24He)從A處進(jìn)入加速器中被加速，從粒子出口處射出時的動能為Ek，在除交流電頻率外其他條件不變的情況下，讓鋰原子核(37LA.鋰原子核(37Li)被加速后從粒子出口處射出時的動能為Ek

B.鋰原子核(37Li)被加速后從粒子出口處射出時的動能為二、多選題：本大題共5小題，共20分。10.下列說法正確的是(

)A.電場中的帶電粒子一定會受到電場力的作用

B.磁場中的帶電粒子一定會受到垂直于磁感線的洛倫茲力的作用

C.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中，僅受磁場力時，可能做勻速圓周運(yùn)動

D.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中，僅受電場力時，可能做勻速圓周運(yùn)動11.如圖，實(shí)線是電場線，虛線是帶電粒子的運(yùn)動軌跡，帶電粒子只受電場力作用，則(

)A.粒子帶正電

B.若帶電粒子從A運(yùn)動到B，動能減小

C.若帶電粒子從B運(yùn)動到A，電勢能減小

D.帶電粒子在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒12.如圖所示，兩根長直導(dǎo)線A、B按照甲、乙兩種方式放置，分別通有電流I1、I2，且I1>I2，AA.甲圖中兩根直導(dǎo)線相互靠近 B.甲圖中A對B的力大于B對A的力

C.乙圖中B導(dǎo)線在紙面內(nèi)沿順時針轉(zhuǎn)動 D.乙圖中B導(dǎo)線在紙面內(nèi)不動13.如圖所示，水平桌面上有一個半徑為R的導(dǎo)線框，虛線MN右側(cè)存在垂直于桌面向下的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)線框在外力F的作用下沿垂直MN方向勻速進(jìn)入磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點(diǎn)，規(guī)定：電流沿逆時針方向時的為正，外力F向右為正，則以下關(guān)于線框中的感應(yīng)電流i、外為F、電功率P隨時間變化的圖像可能正確的是(

)

A. B.

C. D.14.如圖所示，一帶負(fù)電小球質(zhì)量為m、電荷量大小為q，以初速度v0沿水平方向射入電場，電場方向豎直向下，場強(qiáng)為E，小球運(yùn)動軌跡是虛線。經(jīng)過一段時間從電場中飛出，在此過程中，已知小球動量變化量的大小為Δp，重力加速度為g。下列說法正確的是(

)A.小球在電場運(yùn)動的加速度大小為g?Eqm

B.小球在運(yùn)動過程中豎直方向的速度變化大小為Δpm

C.小球水平位移為三、實(shí)驗題：本大題共2小題，共12分。15.某學(xué)生研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗裝置如圖甲所示，該同學(xué)正確連接電路，閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)了一下。

(1)閉合開關(guān)電路穩(wěn)定后，該同學(xué)將滑動變阻器的滑片______(填“向左”或“向右”)移動時，靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)。

(2)該同學(xué)繼續(xù)用如圖乙所示的實(shí)驗裝置來探究影響感應(yīng)電流方向的因素，當(dāng)S極遠(yuǎn)離線圈AB時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，當(dāng)N極______(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)，靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)。

(3)進(jìn)一步實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)穿過螺線管的原磁場磁通量增大時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向______16.哈三中某學(xué)生實(shí)驗小組練習(xí)使用多用電表測量電阻。

(1)用多用電表測定值電阻的阻值：選擇開關(guān)調(diào)到電阻“×1Ω”擋，紅黑表筆與定值電阻串聯(lián)，多用電表指位置如表盤放大圖所示。則測得該定值電阻的阻值R0=______Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(2)在多用電表使用過程中，下列說法正確的是______。

A.每次使用多用電表都需要?dú)W姆調(diào)零

B.多用電表的電流“紅進(jìn)黑出”，所以紅表筆電勢一定高于黑表筆

C.在使用多用電表測量電阻時，可以不把該電阻與原電路斷開

D.使用完多用電表，要將選擇開關(guān)調(diào)到OFF擋或交流電壓最大值處

(3)實(shí)驗小組利用圖2電路對電源電動勢進(jìn)行測量，R是變阻箱，小組成員多次實(shí)驗記錄數(shù)據(jù)，算出每組數(shù)據(jù)對應(yīng)的1I和R值，做出了如圖3所示的四、簡答題：本大題共3小題，共32分。17.如圖，xOy平面內(nèi)有一處偏轉(zhuǎn)區(qū)，內(nèi)部存在垂直紙面方向勻強(qiáng)磁場，一正電粒子由O點(diǎn)沿x正向入射到偏轉(zhuǎn)區(qū)，在另一側(cè)的M點(diǎn)射出，粒子離開偏轉(zhuǎn)區(qū)后，沿直線運(yùn)動打在垂直于x軸的熒光屏上的N點(diǎn)。已知粒子比荷qm=2C/kg，粒子出場時速度與x軸正方向夾角為60°，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，M點(diǎn)和x軸距離y=0.1m,M18.如圖所示，電阻不計的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌放置在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L=0.5m，與導(dǎo)軌連接的定值電阻R=2Ω，質(zhì)量為m=1kg、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒接入電路中的電阻為r=1Ω，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。某時刻，金屬棒在與導(dǎo)軌平行的外力F作用下以恒定加速度由靜止開始向右勻加速運(yùn)動，初始F0=319.如圖甲所示，在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿y軸正方向：在y<0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直xOy平面(紙面)向里。一比荷大小qm=4C/kg的帶電運(yùn)動粒子q，經(jīng)過y軸上y=0.18m處的點(diǎn)P時速率v0=4.8m/s，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x=0.48m處的M點(diǎn)進(jìn)入磁場，并經(jīng)過y軸上y=?0.64m處的N點(diǎn)。不計重力。求：

答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A、根據(jù)物理學(xué)史可知，是法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；

B、1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場，即發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故B正確；

C、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，故C錯誤；

D、密立根通過油滴實(shí)驗測出了元電荷的具體數(shù)值。故D錯誤。

故選：B。

根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可正確解答。

本題考查物理學(xué)史，要與科學(xué)家的成就、重要的發(fā)現(xiàn)等一起記憶，不能張冠李戴。2.【答案】A

【解析】解：設(shè)金屬球A和B帶電量分別為q和9q，相距為r，則F=kq?9qr2=9kq2r2

后來兩小球之間的靜電力大小3.【答案】C

【解析】解：BC、電磁爐是利用電磁感應(yīng)加熱原理制成的烹飪器具，使用時，加熱線圈中通入交變電流，線圈周圍便產(chǎn)生周期性變化的磁場，周期性變化磁場的磁感線大部分通過金屬鍋底，在鍋底中產(chǎn)生大量的渦流，從而產(chǎn)生烹飪所需要的熱量，電磁爐支板處不產(chǎn)生渦流，鍋體有渦流，故B錯誤，C正確；

A、要使鍋內(nèi)產(chǎn)生渦流，則鍋的材質(zhì)必須是金屬，不是任何材質(zhì)的鍋具都適合在電磁爐上使用，故A錯誤；

D、電磁爐的工作原理是通電線圈中通入交變電流，其產(chǎn)生周期性變化的磁場在鍋底中產(chǎn)生渦流，使鍋底發(fā)熱，通入恒定電流不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，無法加熱食物，故D錯誤。

故選：C。

根據(jù)電磁爐工作原理電磁感應(yīng)加熱原理分析；

4.【答案】B

【解析】解：AB、閉合開關(guān)的瞬間，由于線圈中自感電動勢的阻礙，A1立即亮，A2逐漸亮，故A錯誤，B正確；

CD、閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，線圈L產(chǎn)生自感電動勢，A、B串聯(lián)與L、R組成自感回路，電流從流過線圈L的電流值開始逐漸減小，則電流向右流過A2，向左流過A1，故CD錯誤；

故選：5.【答案】C

【解析】解：A.閉合S1，斷開S2，滑片逐漸向左滑動，滑動變阻器接入電阻減小，電路總電阻減小，干路電流增大，即電流表示數(shù)I增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U=E?Ir

可知，電壓表示數(shù)U減小，故A錯誤；

B.根據(jù)上述，閉合S1，斷開S2，電容器所在支路等壓等于路端電壓，即等于電壓表示數(shù)U，可知電容器兩端電勢差UC減小，故B錯誤；

C.根據(jù)上述有

U=E?Ir

則有

ΔUΔI=?r

可知，ΔUΔI保持不變，故C正確；

D.滑動變阻器滑片置于中點(diǎn)，閉合S2，此時，定值電阻R2與滑動變阻器并聯(lián)后與定值電阻R1串聯(lián)，電容器兩端電壓等于定值電阻R1兩端電壓，在滑動變阻器滑片置于中點(diǎn)，閉合S2之前，電容器兩端電壓為

U1=6.【答案】D

【解析】解：A.如圖所示

地球可視為一個大磁場，磁場南極大致在地理的北極附近，磁場北極大致在地理南極附近。北半球的磁場有豎直向下的分量和水平向北的分量。

磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，故由表格可看出此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大致為B=B豎直2+B水平2=262+482μT=54.6μT，故A錯誤；

BCD.z軸正向保持豎直向下，而北半球地磁場指向北方斜向下，第2次測量，測得By<0，故y7.【答案】C

【解析】解：金屬棒剛好能在導(dǎo)軌上以1m/s的速度勻速下滑，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=Bdv

根據(jù)閉合電路歐姆定律I=ER+r

則安培力的大小為F安=BId

對金屬棒受力分析，由平衡可知8.【答案】B

【解析】解：AB.M向右運(yùn)動過程中，由于

v0<mgqB

則

qv0B<mg

即M所受的洛倫茲力小于其重力，MN之間存在摩擦力，N受到摩擦力向右，則N也向右運(yùn)動，故A錯誤，B正確；

CD.M向右運(yùn)動過程中，由于摩擦力的作用，速度逐漸減小，M所受的洛倫茲力逐漸減小，豎直方向根據(jù)平衡條件，MN間彈力為

FN=mg?q9.【答案】B

【解析】解：AB.帶電粒子的最大運(yùn)動半徑等于D形盒的最大半徑R，根據(jù)洛倫茲力提供向心力qvmB=mvm2R

可得vm=qBRm，帶電粒子的最大動能Ekm=12mvm2=q2B2R22m

對于氦原子核，最大動能為E10.【答案】AC【解析】解：A.帶電粒子在電場中一定會受到電場力作用，故A正確；

B.帶電粒子在磁場中不運(yùn)動或者運(yùn)動方向與磁場方向平行時，帶電粒子不受洛倫茲力的作用，故B錯誤；

C.帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，如果速度方向與磁場方向垂直，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，故C正確；

D.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中，受到電場力是恒力，則帶電粒子不可能在勻強(qiáng)電場中做勻速圓周運(yùn)動，故D錯誤。

故選：AC。

帶電粒子在電場中會受到電場力，而且是恒力。帶電粒子在磁場中運(yùn)動且運(yùn)動方向與磁場方向不平行時才會受到洛倫茲力。，勻速圓周運(yùn)動的物體受到的向心力是變力，而且向心力與速度方向垂直。11.【答案】BC【解析】解：A.由于帶電粒子只受電場力作用，可知，電場力方向與電場線方向相反，可知粒子帶負(fù)電，故A錯誤；

B.若帶電粒子從4運(yùn)動到B，結(jié)合上述可知，電場力方向與速度方向夾角為鈍角，電場力做負(fù)功，粒子電勢能增大，動能減小，故B正確；

C.若帶電粒子從B運(yùn)動到A，結(jié)合上述可知，電場力方向與速度方向夾角為銳角，電場力做正功，粒子電勢能減小，故C正確；

D.根據(jù)上述可知，粒子在運(yùn)動過程中，電勢能與動能相互轉(zhuǎn)化，電勢能與動能的和是一定值，但機(jī)械能不守恒，故D錯誤。

故選：BC。

根據(jù)粒子的受力方向確定粒子的電性；根據(jù)粒子的受力方向與速度方向的夾角確定電場力對粒子做功情況，進(jìn)而判斷BC；根據(jù)機(jī)械能守恒條件判斷D12.【答案】AC【解析】解：A、根據(jù)安培定則可知：直導(dǎo)線B所在磁場方向為垂直紙面向里，由左手定則知直導(dǎo)線B所受安培力方向為水平向左，導(dǎo)線B向左移動，故A正確；

B、根據(jù)牛頓第三定律可知甲圖中A對B的力和B對A的力屬于作用力和反作用力，其關(guān)系為等大、反向，故B錯誤；

CD、根據(jù)安培定則可知直導(dǎo)線A右側(cè)的磁場方向為垂直紙面向里，其左側(cè)的磁場方向為垂直紙面向外，根據(jù)左手定則可知：導(dǎo)線B的左半段受力向上，導(dǎo)線B的右半段受力向下，B導(dǎo)線在紙面內(nèi)沿順時針轉(zhuǎn)動，故C正確，D錯誤。

故選：AC。

根據(jù)安培定則判斷導(dǎo)線A周圍的磁場方向，再根據(jù)左手定則判斷導(dǎo)線B的受力即可判斷其運(yùn)動情況。13.【答案】AD【解析】解：AB.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中，通過導(dǎo)線框的磁通量增大，由楞次定律可知導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，設(shè)導(dǎo)線框切割磁感線的有效長度為l，導(dǎo)線框勻速運(yùn)動的速度為v，導(dǎo)線框的電阻為r，如圖

則導(dǎo)線框進(jìn)入磁場一半前的過程中

l=Rsinθ=2Rvt?v2t2

導(dǎo)線框中電流

I=Er=Blvr=Bvr2Rvt1?v2t12

導(dǎo)線框進(jìn)入磁場過程中電流增大，導(dǎo)線框的一半進(jìn)入磁場前的瞬間切割磁感線的有效長度為R，導(dǎo)線框的一半進(jìn)入磁場的瞬間切割磁感線的有效長度為2R，導(dǎo)線框的電流大小瞬間加倍，導(dǎo)線框一半進(jìn)入磁場后，導(dǎo)線框切割磁感線的有效長度減小，導(dǎo)線框中的電流減小

I′=2BvrR2?v2t14.【答案】AB【解析】解：A.小球帶負(fù)電，所受電場力方向上，對小球進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律有

mg?qE=ma

解得

a=g?Eqm，故A錯誤；

B.小球動量變化量的大小為

Δp=p2?p1

根據(jù)動量的表達(dá)式

p2=mv2，p1=mv1

代入可知

Δp=mΔv

即有

Δv=Δpm，故B正確；

C.根據(jù)加速度定義式有

a=ΔvΔt

結(jié)合上述解得

Δ15.【答案】向左

遠(yuǎn)離

相反

【解析】解：(1)閉合開關(guān)時，電路中的電流增大，通過線圈B的磁通量增大，靈敏電流計的指針向左偏；要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，穿過線圈B的磁通量應(yīng)該增大，電路中的電流增大，根據(jù)歐姆定律，電路中的電阻減小，滑動變阻器的滑片應(yīng)該向左滑動。

(2)根據(jù)題述結(jié)合楞次定律可知，當(dāng)S極遠(yuǎn)離時感應(yīng)電流的磁場方向豎直向上，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。

若要使電流表的指針向左偏，則感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)向下，而，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向總是阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場磁通量的變化，則原磁場穿過線圈向下減小或向上增大。所以是將磁鐵的N極遠(yuǎn)離。

(3)根據(jù)楞次定律可知，當(dāng)原磁場增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反。

故答案為：(1)向左；(2)遠(yuǎn)離；(3)相反。

(1)閉合開關(guān)時，電路中的電流增大，通過線圈16.【答案】4.0

D

3.0

【解析】解：(1)根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)則，其讀數(shù)為4.0×1Ω=4.0Ω；

(2)A.使用多用電表測電阻只要不更換倍率就不需要進(jìn)行多次歐姆調(diào)零，故A錯誤；

B.測電阻時，黑表筆電勢高于紅表筆電勢，故B錯誤；

C.測電阻時，由于使用內(nèi)部電源，故外電阻必須與原電路斷開，故C錯誤；

D.多用電表使用完畢，將選擇開關(guān)打在OFF擋或者交流電壓最高擋，故D正確；

故選：D。

(3)根據(jù)圖2，結(jié)合閉合電路的歐姆定律有

I=ER0+R

得1I=1E17.【答案】解：(1)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖所示

根據(jù)牛頓第二定律，由洛倫茲力提供向心力

qv0