福建省福州市福州第三中學2023-2024學年高二上學期1月期末考試物理試題

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁福建省福州市福州第三中學2023-2024學年高二上學期1月期末考試物理試題學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．以下關(guān)于電磁場和電磁波說法正確的是（）A．變化的電場可以產(chǎn)生磁場，變化的磁場也可以產(chǎn)生電場B．電磁場僅僅是一種描述方式，不是真正的物質(zhì)存在C．麥克斯韋提出了電磁場理論，并通過實驗捕捉到了電磁波D．電磁波不可以在真空中傳播2．下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法正確的是（）A．圖甲中，當手搖動柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，且和磁鐵轉(zhuǎn)得一樣快B．圖乙是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，線圈中產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．丙是銅盤靠慣性轉(zhuǎn)動，手持磁鐵靠近銅盤，銅盤轉(zhuǎn)動加快D．圖丁是微安表的表頭，運輸時把兩個正、負接線柱用導線連接，可以減小電表指針擺動角度3．一線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，得到的交變電流的電動勢瞬時值表達式為，則下列說法正確的是（）A．該交變電流電動勢的有效值為220VB．該線圈勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速約為3000r/minC．當僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高時，電動勢的峰值不發(fā)生變化D．將該交變電流加在標稱為220V的燈泡上時，燈泡能正常發(fā)光4．質(zhì)量為的物體A在光滑水平面上以的速度與質(zhì)量為、速度為的物體B發(fā)生正碰。碰撞后A、B兩物體的速度可能值為（

）A． B． C． D．二、多選題5．電飯鍋的電路圖如圖所示。是一個溫控開關(guān)，手動閉合后，當此開關(guān)溫度達到時，會自動斷開。是一個自動溫控開關(guān)，當溫度低于時，會自動閉合，溫度高于時，會自動斷開。紅燈是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈，定值電阻，加熱電阻絲，兩燈電阻不計。則下列分析正確的是（

）A．手動閉合開關(guān)后，電飯煲處于加熱狀態(tài)，且溫度低于時，開關(guān)均處于閉合狀態(tài)，黃燈不亮、紅燈亮B．加熱到時，開關(guān)均處于斷開狀態(tài)，黃燈亮、紅燈幾乎不亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)C．由于散熱，待溫度降至時，自動閉合，電飯煲重新加熱D．由于電飯煲重新加熱，溫度達到時，又自動斷開，再次處于保溫狀態(tài)6．一環(huán)形線圈放在勻強磁場中，取磁感線垂直線圈平面向里為正方向，如圖甲所示。若磁感應強度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，那么從時間內(nèi)，下列說法正確的是（

）A．感應電流逐漸變大，垂直紙面往里看感應電流方向為逆時針B．感應電流大小恒定，垂直紙面往里看感應電流方向為逆時針C．線圈一直有擴張的趨勢D．線圈先有擴張的趨勢，后有收縮趨勢7．如圖所示，在坐標系的第一象限內(nèi)存在勻強磁場。一帶電粒子在點以與軸正方向成的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于軸射出磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為、電荷量為，。不計重力。根據(jù)上述信息可以求出（

）A．帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑 B．帶電粒子在磁場中運動的速率C．帶電粒子在磁場中運動的時間 D．帶電粒子射出磁場位置8．如圖所示，某超市兩輛相同的購物車質(zhì)量均為m，相距L沿直線排列，靜置于水平地面上。為節(jié)省收納空間，工人猛推一下第一輛車并立即松手，第一輛車運動距離L后與第二輛車相碰并相互嵌套結(jié)為一體，兩輛車一起運動了L距離后恰好停靠在墻邊。若購物車運動時受到的摩擦力恒為車重的k倍，重力加速度為g，則（）A．兩購物車在整個過程中克服摩擦力做功之和為B．兩購物車碰撞后瞬間的速度大小為C．兩購物車碰撞時的能量損失為D．工人給第一輛購物車的水平?jīng)_量大小為三、填空題9．如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖，勵磁線圈產(chǎn)生的勻強磁場方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場方向垂直。電子速度的大小和磁場強弱可分別由通過電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)，保持電子槍加速電壓不變，增大勵磁線圈電流，則電子束受到洛倫之力大?。ㄟx填“增大”“不變”或“減小”），其軌跡的半徑（選填“增大”“不變”或“減小”），運動周期:（選填“增大”“不變”或“減小”）。10．如圖所示，在水平光滑桌面上有兩輛靜止的小車A和B，已知小車A質(zhì)量大于小車B，現(xiàn)將兩車用細線拴在一起，中間有一被壓縮的彈簧，燒斷細線后至彈簧恢復原長的過程中，則小車A最后動量大?。ā按笥凇薄跋嗟取被颉靶∮凇保┬≤嘊最后動量大?。恍≤嘇最后動能大?。ㄟx填“大于”“相等”或“小于”）小車B最后動能大小；在此過程小車A重力的沖量大?。ㄟx填“大于”“相等”或“小于”）小車B重力的沖量大小。11．如圖所示理想變壓器輸入的交流電壓，有兩組副線圈，其中匝，標有“6V

10W”、“12V

12W”的電燈分別接在兩副線圈上均正常發(fā)光，則原線圈的匝數(shù)n1=匝，另一副線圈的匝數(shù)匝，原線圈中電流A（保留兩位有效數(shù)字）四、實驗題12．用如圖甲所示裝置研究兩個半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。（1）關(guān)于本實驗，下列說法中正確的是。A．同一組實驗中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放B．軌道傾斜部分必須光滑C．軌道末端必須水平D．入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量時，系統(tǒng)誤差會減?。?）圖甲中點是小球拋出點在地面上的豎直投影，實驗時先讓入射小球多次從斜軌上的位置S由靜止釋放，通過白紙和復寫紙找到其平均落點的位置三點中的某個點）。然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射小球從斜軌上的位置S由靜止釋放，與被碰小球相碰，并多次重復該操作，用同樣的方法找到兩小球碰后平均落點的位置三點中剩下的兩個點）。實驗中必須要測量的有。A．入射小球的質(zhì)量和被碰小球的質(zhì)量B．入射小球開始的釋放高度C．小球拋出點與地面的豎直高度差D．兩球相碰前后的平拋射程（3）某同學在做上述實驗時，測得、，兩小球在記錄紙上留下三處落點痕跡如圖乙所示。他將米尺的零刻線與點對齊，測量出點到三處平均落地點的距離分別為，其中cm，圖乙由于小球離開軌道后均做等高平拋運動，所以用水平位移值做為小球碰撞前后的速度值；該同學用作為系統(tǒng)碰前動量p前，代入數(shù)值計算得p前=kg·m（計算結(jié)果保持2位有效數(shù)字），用作為系統(tǒng)碰后的動量p后，代入數(shù)據(jù)計算得p后=0.051kg·m，比較碰撞前后系統(tǒng)動量，發(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)不支持系統(tǒng)動量守恒；該同學反思實驗操作和數(shù)據(jù)處理過程，入射小球每次均從S處靜止開始下滑、斜槽水平軌道調(diào)整水平、被碰小球每次均放在水平槽末端，斜槽末端投影位置準確，碰撞前后小球水平位移確定和測量規(guī)范準確，唯一可能的錯誤是；解決這個錯誤，重新實驗、處理數(shù)據(jù)，可以證明兩小球在碰撞前后動量是守恒的。13．在測量某電源電動勢和內(nèi)阻時，因為電壓表和電流表的影響，不論使用何種接法，都會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，為了消除電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差，?實驗興趣小組設計了如圖甲實驗電路進行測量。已知。（1）按照圖甲所示的電路圖，將圖乙中的器材實物連線補充完整。()（2）實驗操作步驟如下:①將滑動變阻器滑到最左端位置②接法I:單刀雙擲開關(guān)與1接通，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄下若干組數(shù)據(jù)的值，斷開開關(guān)③將滑動變阻器滑到最左端位置④接法II:單刀雙擲開關(guān)與2閉合，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄下若干組數(shù)據(jù)的值，斷開開關(guān)⑤分別作出兩種情況所對應的和圖像（3）單刀雙擲開關(guān)接1時，某次讀取電表數(shù)據(jù)時，電壓表指針如圖丙所示，此時V.（4）根據(jù)測得數(shù)據(jù)，作出和圖像如圖丁所示。若只用圖像的數(shù)據(jù)，求得電源電動勢E=，內(nèi)阻。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）（5）綜合考慮，若只能選擇一種接法，應選擇（填“接法Ⅰ”或“接法II”）測量更合適。五、解答題14．“蹦極”是一項勇敢者的運動，如圖所示，某人用彈性橡皮繩拴住身體從高空處自由下落，在空中感受失重的滋味。若此人質(zhì)量為，橡皮繩原長，人可看成質(zhì)點，且此人從點自靜止下落到最低點所用時間為，g取，橡皮繩重力忽略不計；求:（1）橡皮繩剛伸直時，此人的動量大小和動能（2）從橡皮繩從伸直到人下落到最低點的過程中橡皮繩對人平均作用力15．寬的導軌固定，導軌間存在著垂直于紙面且磁感應強度的勻強磁場。虛線框I、II中有定值電阻和最大阻值為的滑動變阻器。一根與導軌等寬的金屬桿在沿著導軌方向拉力作用下，以恒定速率向右運動，圖甲和圖乙分別為變阻器全部接入和一半接入時，電路上電勢沿方向的位置變化而變化的圖像；導軌和金屬桿的電阻均可忽略。（1）分析并說明定值電阻在I還是II中，并求出其值；（2）分析確定勻強磁場的方向，求出金屬桿運動的速率；（3）若金屬桿受到拉力為，求此時滑動變阻器兩端電壓16．信號放大器是一種放大電信號的儀器，如圖甲，其可以通過在相鄰極板間施加電壓，使陰極逸出的電子，擊中極板時，激發(fā)出更多電子，從而逐級放大電信號。已知電子質(zhì)量，帶電量。（1）在極板上建立三維坐標系，如圖乙所示。極板上方空間內(nèi)存在磁場，其強度為，方向平行軸。極板間電壓極小，幾乎不影響電子運動。如圖，某次激發(fā)中，產(chǎn)生了2個電子和，其初速度方向分別在與平面內(nèi)，且與軸正方向成角，則:（i）判斷的方向；（ii）兩個電子運動到下一個極板的時間和；（2）若單位時間內(nèi)陰極逸出的電子數(shù)量為保持不變，每個電子打到極板上可以激發(fā)出個電子，且，式中為常數(shù)、為兩極間電壓；激發(fā)的電子均能打在下一極板上；經(jīng)過極板后，所有電子被陽極接收；求陽極處接收電子產(chǎn)生的電流。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．A【詳解】A．變化的電場可以產(chǎn)生磁場，變化的磁場也可以產(chǎn)生電場，A正確；B．電磁場是真正的物質(zhì)，B錯誤；C．麥克斯韋提出了電磁場理論，赫茲通過實驗捕捉到了電磁波，C錯誤；D．電磁波可以在真空中傳播，D錯誤。故選A。2．D【詳解】A．根據(jù)電磁驅(qū)動原理，圖甲中，當手搖動柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，但線圈比磁鐵轉(zhuǎn)得慢，故A錯誤；B．圖乙是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，鐵塊中產(chǎn)生產(chǎn)生渦流，鐵塊中產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬，故B錯誤；C．當轉(zhuǎn)動銅盤時，導致銅盤切割磁感線，從而產(chǎn)生感應電流，出現(xiàn)安培力，由楞次定律可知，產(chǎn)生的安培力將阻礙銅盤切割磁感線運動，則銅盤轉(zhuǎn)動將變慢，故C錯誤；D．圖丁是微安表的表頭，在運輸時要把兩個正、負接線柱用導線連在一起，可以減小電表指針擺動角度，這是為了保護電表指針，利用了電磁阻尼的原理，故D正確。故選D。3．B【詳解】A．根據(jù)電動勢為e=220sin314t（V）得，電動勢最大值為220V，所以該交變電流電動勢的有效值為110V，故A錯誤；B．根據(jù)電動勢為e=220sin314t（V）得，ω=314rad/s，所以轉(zhuǎn)速為n==50r/s=3000r/min，故B正確；C．根據(jù)Em=nBSω可知當僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高時，電動勢的峰值變大，選項C錯誤；D．將該交變電流加在標稱為220V的燈泡上時，電源有效值小于燈泡額定電壓，燈泡的亮度會發(fā)暗，不能正常發(fā)光，選項D錯誤；故選B。4．C【詳解】由題可得，物體A撞向物體，設其運動方向為正方向，碰撞過程，系統(tǒng)動量守恒若兩物體發(fā)生完全非彈性碰撞，則碰后兩物體共速代入數(shù)據(jù)解得若兩物體發(fā)生完全彈性碰撞，碰撞過程系統(tǒng)動能不變，則有代入數(shù)據(jù)解得，兩物體碰撞過程，相互作用，A物體做減速運動，碰后速度為B物體做加速運動，碰后速度為故選C。5．AB【詳解】A．電飯煲盛上食物后，接上電源，自動閉合，同時手動閉合，這時黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)，故A正確；B．加熱到時，自動斷開，仍閉合，溫度升高到時，開關(guān)自動斷開，這時飯已煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)；故B正確；C．由于散熱，待溫度降至時，自動閉合，電飯煲重新加熱，故C錯誤；D．溫度達到時，又自動斷開，再次處于保溫狀態(tài)；故D錯誤。故選AB。6．BD【詳解】AB．在第2s內(nèi)，磁感應強度方向垂直線圈向外，磁感應強度逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知，感應電流方向為逆時針；在第3s內(nèi)，磁感應強度方向垂直線圖向里，磁感應強度逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知，感應電流方向亦為逆時針；根據(jù)根據(jù)圖乙可知，從第2s初至第3s末時間內(nèi)，磁感應強度的變化率一定，即感應電動勢一定，則感應電流一定，即感應電流大小恒定，方向為逆時針，A錯誤，B正確；CD．根據(jù)楞次定律可知，感應電流產(chǎn)生的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，在第2s內(nèi)，磁感應強度逐漸減小，穿過線圈的磁通量減小，則線圈有擴張的趨勢；在第3s內(nèi)，磁感應強度逐漸增大，穿過線圈的磁通量增大，則線圈有收縮的趨勢，即線圈先有擴張的趨勢，后有收縮趨勢，C錯誤，D正確。故選BD。7．AD【詳解】利用左手定則畫出初末位置的洛倫茲力的方向，由此判斷出圓心的所在位置:根據(jù)幾何關(guān)系可得所以帶電粒子射出磁場位置在磁場中，由洛倫茲力提供向心力，即其中化簡得，在磁場中運動的時間為由此可知，帶電粒子在磁場中的運動軌跡是唯一確定且可求的；因為和都未知，所以帶電粒子在磁場中的運動時間也無法確定。故選AD。8．CD【詳解】A．由題意可知，兩購物車在整個過程中克服摩擦力做功之和為Wf=kmgL+2kmgL=3kmgLA錯誤；B．工人猛推一下第一輛車并立即松手，設此時第一輛車的速度為v0，運動L距離后速度為v1，由動能定理可得設和第二輛車碰后共同速度為v，取第一輛車的初速度為正方向，由動量守恒定律可得mv1=2mv兩購物車在碰撞中系統(tǒng)減少的機械能由能量守恒定律可得聯(lián)立解得解得B錯誤；C．兩購物車在碰撞時系統(tǒng)減少的機械能C正確；D．由動量定理可知，工人給第一輛購物車的水平?jīng)_量大小為D正確。故選CD。9．增大減小減小【詳解】[1]增大勵磁線圈中電流，磁感應強度增大；電子束運動速度由電子槍加速獲得，由動能定理電子束速度不變，電子束受到洛倫茲力B增大，所以增大；[2]電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得軌道半徑B增大，所以減??；[3]運動周期B增大，所以減小。10．等于小于大于【詳解】[1]由動量守恒定律所以彈開后，兩車動量大小相等，方向相反；[2]由動能和動量的關(guān)系依題意得A車動能小于B車動能；[3]由沖量定義式得重力沖量兩車作用時間相等，則A車重力沖量大于B車重力沖量。11．1320720.1【詳解】[1][2]根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有，解得，[3]燈泡均正常發(fā)光，則有解得12．ACD/ADC/CAD/CDA/DAC/DCAAD/DC17.600.040見解析【詳解】（1）[1]BC．本實驗只要確保軌道末端水平，從而確保小球離開軌道后做的是平拋運動即可，并不需要軌道光滑，B錯誤，C正確；AD．要確保放上被碰小球后，入射小球的碰前的速度大小還是原來的大小，故要求從同一位置由靜止釋放入射小球，且入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，這樣可以保證碰撞后入射小球不會回彈，小球回彈，會使其在軌道上多運動造成平拋初速度減小，增大系統(tǒng)誤差，AD正確。故選ACD。（2）[2]BC．由于入射小球、被碰小球離開軌道后的運動都是平拋運動，且平拋的豎直位移相同，故有可知小球的水平位移，故可用水平位移的大小關(guān)系表示速度的大小關(guān)系，因此不要測量，只要保持不變就可以了，并不需要測量出來，選項BC錯誤；AD．實驗中必須要測量的有入射小球的質(zhì)量和被碰小球的質(zhì)量以及兩球相碰前后的平拋射程，選項AD正確。故選AD。（3）[3]由圖可知[4]將、代入得[5]將OA、代入質(zhì)量關(guān)系，可知但是故才是入射小球碰前速度對應的水平位移。即入射小球碰前水平位移為，不是。系統(tǒng)碰前動量應為碰后系統(tǒng)動量為該同學處理數(shù)據(jù)時把當成小球碰撞前速度，引起一系列錯誤。13．1.301.702.25接法II【詳解】（1）[1]根據(jù)圖甲所示的電路圖，實物連接如圖所示（3）[2]量程為的電壓表分度值為，需要估讀到分度值的下一位，由圖丙可知電壓表讀數(shù)為（4）[3][4]當單刀雙鄭開關(guān)接1時，電流表示數(shù)為零時，電壓表測量準確，故電動勢為的縱軸截距，則有當單刀雙擲開關(guān)接2時，電壓表示數(shù)為零時，電流表測量準確，由圖像可知此時電路電流為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知解得內(nèi)阻為若只用圖像的數(shù)據(jù)，可得內(nèi)阻均比真實值小。（5）[5]由圖丁可知圖像斜率為解得由圖丁可知圖像的斜率為解得可得故接法II測得的電源內(nèi)阻更接近真實值。由電路圖可知接法I的誤差來源是電流表的分壓，接法II的誤差來源是電壓表的分流，由于電源內(nèi)阻較小，遠小于電壓表內(nèi)阻，結(jié)合（5）問分析可知，若只能選擇一種接法，應選擇接法II測量更合適。14．（1），；（2）【詳解】（1）人做自由落體運動，下落高度時，由機械能守恒定律代入數(shù)據(jù)解得，此時人的動量大小為（2）人從下落到橡皮繩正好拉直的時間設為，由自由落體運動公式代入數(shù)據(jù)得依題意橡皮繩對人的作用時間為取向上為正方向，由動量定理得解得橡皮繩對人的平均作用力大小為15．（1）定值電阻在I內(nèi)，滑動變阻器在II；；（2）；（3）【詳解】（1）由法拉第電磁感應定律:金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢不變，由閉合電路歐姆定律可得，回路中電流滑動變阻器從全部接入到一半接入