福建省福州市格致鼓山校区等五校2023-2024学年高二上学期期末联考物理试题

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（满分：100分；考试时间：75分钟）
班级 姓名 座号
一、单项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分。
1. 关于物理学史和物理思想方法，下列说法正确的是（ ）
A. 库仑利用扭秤实验测定了元电荷的数值
B. 法拉第发现了电流的磁效应现象
C. 由电场强度可知，电场强度E与电荷量q成反比
D. 电动势越大，说明电源把其它形式的能转化为电能的本领越强
2. 如图为电容式话筒的原理图，为电源，为电阻，薄片P和Q为电容器两金属极板，人对着P说话，P振动而Q不动，在P、Q间距离减小的过程中（ ）
A. 中有从N流向M的电流
B. 中有从M流向N的电流
C. 电容器的电容不变
D. Q极板的带电量变小
3．三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向是（ ）
A. 大小为B，方向垂直斜边向下
B. 大小为B，方向垂直斜边向上
C. 大小为B，斜向右下方
D. 大小为B，斜向左下方
4．如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，电压表、电流表的示数变化量分别为△U和△I，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表读数增大
B. 带电质点向上运动
C. 电源的效率变高
D. ∆U∆I不变
二、多项选择题：共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通有垂直于纸面向里的电流，则（ ）
A. 磁铁对桌面压力增大
B. 磁场对桌面压力减小
C. 磁铁对桌面摩擦力向右
D. 桌面对磁铁摩擦力向右
6．如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为不同带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b，c、d为轨迹和虚线圆的交点，e为两轨迹的交点。不计重力，下列说法正确的是（ ）
A．M带负电荷，N带正电荷
B．M在b点的加速度小于在a点的加速度
C．N在d点的电势能小于它在c点的电势能
D．分别从a、c运动到e的过程，电场力对两带电粒子所做的功一定相等
7. 如图所示，一带电量为q的小球A固定于左侧绝缘支架上，右侧有一倾角为的绝缘光滑斜面，质量为m的带电小球B静止于斜面上，恰与A球处于同一高度。已知AB间距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，（，），则（ ）
A. A、B带同种电荷
B. B受到的库仑力方向沿斜面向上
C. B所带电荷量大小为
D. B受到斜面的支持力大小为
8. 如图所示，在竖直平面内有水平向右、电场强度为的匀强电场。在匀强电场中有一根长L＝2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量m＝0.08kg的带电小球，静止时悬线与竖直方向成37°角。若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，，g取。下列说法正确的是（ ）
A. 小球的电荷量
B. 小球动能的最小值为2J
C. 小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值
D. 小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，且为5J
三、填空题：本题共2小题，每空2分，共8分。
9.如图，电动机M与灯泡L串联在电路中，电动机M的线圈电阻为2Ω，灯泡L的电阻为6Ω，电源的电动势为E=16V、内阻为r=1Ω。闭合开关S后，灯泡正常发光，电动机正常运转，电动机线圈上产生的热功率为2w，忽略电动机转动时受到的摩擦，则电动机M输出的机械功率= w；电源输出的电功率P= w
10.如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（两粒子重力不计），则两粒子所带电荷量之比qP：qQ= ；从开始射入到打到上极板的过程中两粒子的动能增量之比= 。
四、实验题：本题共2小题，共12分。请把答案填在答题卡的相应位置上。
11. 小米同学测量一节干电池的电动势和内电阻，设计电路如图1所示，已知定值电阻R0=1Ω。
(1)某次实验电压表和电流表的示数如图2所示，由图可知，电压表读数为________V，电流表读数为________A。
(2)该同学根据所测数据作出图线，如图3所示。根据图中所画图线可得出干电池的电动势________V，内电阻________。（结果都保留2位小数）
（3）实验测得的电源电动势___________真实值，实验测得的电源电内阻___________真实值（填“大于”或“等于”或“小于”）。
12. 某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为3V的电压表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作：
（1）经过机械调零后，将多用电表挡位调到电阻挡“×100”，再将红表笔和黑表笔短接，使指针指到 的零刻度（填“电流”或“电阻”）；然后将图甲中多用电表的红表笔和____（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端；
（2）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过大，需要将多用电表挡位调到电阻___________（填“×10”或“×1K”）挡。换挡后经过欧姆调零再次测量，多用电表指针指示的位置如图乙所示，由此可以得到毫安表的内阻为__________；
（3）如果需要改成量程为3V的电压表，需要____________（填“串联”或“并联”）___________的电阻。
五、计算题（本大题共3小题，共40分，要求规范书写解题步骤。）
13.（10分）电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示．1982年澳大利亚制成了能把2.2kg的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到104m/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s）．若轨道宽为2m，长100m，通过的电流为10A，（轨道摩擦不计）则
（1）弹体（包括金属杆EF的）的加速度为多大？
（2）轨道间所加匀强磁场的磁感强度为多大？
（3）磁场力的最大功率为多大？
14.（14分）如图所示，ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道，固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径AC方向建立x轴，竖直直径BD方向建立y轴。y轴右侧（含y轴）存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的小球，从A点由静止开始沿轨道下滑，通过轨道最高点D后，又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）小球到达D点的速率大小；
（2）电场强度E的大小；
（3）小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小。
15.（16分）如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板A1间的小孔以v0=1×107m/s射出，然后从坐标系xy中的B点（0，d）平行于x坐标轴进入yOP区域，该区域充满沿y轴负方向的匀强电场，OP与x轴夹角α=45°。已知质子比荷为qm=1×108C/kg，d=0.5m,不计质子的重力。求：
（1）极板AA1间的加速电压U；
（2）质子在电场中偏转并击中边界OP上的C点（x1，y1），已知x1=0.1m，求电场强度E的大小；
（3）改变电场强度的大小，场强方向不变，使质子在电场中偏转并垂直击中边界OP上的D点（x2，y2）（图中未标出），求D点的坐标。