前郭尔罗斯蒙古族自治县第五中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷(含答案)

这是一份前郭尔罗斯蒙古族自治县第五中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．下列关于磁场的说法正确的是( )
A.磁感线都是直线
B.磁场是人为构想出来的
C.磁体与磁体之间是通过磁场发生作用的
D.安培首先发现了电流的磁效应
2．人体的细胞膜模型图如图甲所示，磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研究某小块均匀的细胞膜，其厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示，初速度可视为零的一价负氯离子仅在电场力的作用下，从图乙中的A点运动到B点，下列说法正确的是( )
A.B点的电势低于A点的电势
B.氯离子的电势能将增大
C.若仅增大细胞膜的膜电位，则氯离子进入细胞内的速度增大
D.若仅减小细胞膜的厚度d，则氯离子进入细胞内的速度增大
3．在科技馆墙上有一扇朝向正南的钢窗，当把钢窗向外推开90°的过程中（不考虑地磁偏角），下列说法正确的是( )
A.穿过钢窗的地磁场的磁通量变小B.穿过钢窗的地磁场的磁通量变大
C.推窗过程中，钢窗中无感应电流D.穿过钢窗的地磁场的磁通量不变
4．两列相干水波在时刻的叠加情况如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。波源的振动方程为，波源的振动方程为，下列说法正确的是( )
A.G处和P处质点的位移始终为零
B.时刻，A、B两处质点的竖直高度差为30cm
C.时，E处的质点到达C点
D.在至时间内，Q处的质点通过的路程为60cm
5．如图所示，直角三角形ABC中，点电荷A、B所带的电荷量分别为、，测得在C处的某正点电荷所受静电力的合力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是( )
A.A带正电，
B.A带负电，
C.A带正电，
D.A带负电，
6．在如图所示的电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡，下列说法正确的是( )
A.当闭合开关S时，、同时亮，最后两灯一样亮
B.闭合开关S后，亮后逐渐变暗，亮后逐渐变亮
C.当断开开关S时，两灯同时熄灭
D.断开开关S时，立即熄灭，亮一下然后逐渐熄灭，流过的电流方向从A通过流到B
7．如图所示，甲、乙两个电路图都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的，丙电路图是由一个灵敏电流表G和电源、滑动变阻器组成，已知这三个灵敏电流表规格相同，满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是( )
A.甲电路图表示电流表，R增大时量程增大
B.乙电路图表示电压表，R增大时量程减小
C.丙电路图表示欧姆表，插孔l是“+”插孔，表笔A是黑表笔
D.在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则
二、多选题
8．图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，a、b、c为介质中的三个质点，图乙表示该波处a质点的振动图象，下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.时刻，质点a处于波峰位置
C.在时间内，质点b振动的速度增大，且方向与回复力方向相同
D.质点c的位移随时间变化的关系式为
9．如图甲所示，电阻、匝数匝的线圈两端A、B与电阻R相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是( )
A.通过R的电流方向为由B通过R到A
B.线圈两端的电压为100V
C.R的电功率为75W
时间内通过电阻R的电荷量为0.1C
10．如图甲所示，两点电荷、固定在x轴上，在x轴正方向上每一点的电势φ随x变化的关系如图乙所示，其中处的电势为零，处的电势最低。下列说法正确的是( )
A.处的电势为零，其电场强度也为零
B.处的电场强度为零
C.、带异种电荷，且的电荷量大于的电荷量
D.、带同种电荷，且的电荷量小于的电荷量
三、实验题
11．某实验小组为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量。
实验步骤如下：
a.用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝的直径，求出平均值D；
b.调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表的示数U、电流表的示数I；
c.改变电阻丝上导电夹P的位置，重复步骤b，记录多组x、U、I的值。
（1）螺旋测微器某次测量的结果如图乙所示，其示数为_____mm。
（2）若选用某组U、I值，用算出电阻丝连入电路的电阻，则计算值与真实值相比_____（填“偏小”“相等”或“偏大”）。
（3）根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丙所示，若图线斜率为k，则电阻丝的电阻率_____（用已知或测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量_____（填“有”或“没有”）影响。
12．“伽利略”学习小组想测定两节串联干电池的电动势和内阻。他们手头有一量程为0～250μA、内阻为1000Ω的表头，首先把表头改装为0～3V的电压表，小组同学经过计算后将一阻值为的定值电阻与表头连接，进行改装。
（1）小组同学先把改装后的电压表与标准电压表并联进行校准，当标准电压表读数为2.9V时表头满偏，则定值电阻的实际阻值为______Ω，在定值电阻旁______（填“串联”或“并联”）一阻值大小为______Ω的电阻即可使改装后的电压表量程变为0～3V。
（2）小组同学将校准之后的改装电压表V与电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）、待测电源按图甲连接，闭合开关S，调节电阻箱，记录多组电阻箱和改装电压表换算后的示数，作出相应的图象如图乙所示，结合图乙可知这两节串联干电池的电动势______V，总内阻______Ω。（结果均保留三位有效数字）
四、计算题
13．如图所示，一根长度、质量的导体棒垂直导轨放置，空间存在垂直纸面向里，大小为5T的匀强磁场B，导体棒中通有电流I，导体棒所受安培力恰好等于所受重力，取重力加速度大小，导体棒始终静止，求：
（1）电流I的大小；
（2）导体棒对导轨的作用力大小F。
14．如图所示，一列横波沿x轴传播，实线a为时刻的波形图，虚线b为时刻的波形图，其中，求：
（1）这列波的波长和振幅；
（2）这列波的传播速度大小。
15．如图所示，在左边区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，右边区域存在竖直向下的匀强电场，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从O点沿x轴正方向以速度射入磁场，粒子射出磁场时的方向与x轴正半轴成角：粒子经过x轴上的P点时竖直方向的分速度大小是，不计粒子所受的重力，，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）匀强电场的电场强度大小E；
（3）粒子在x轴上方运动的总时间t；
（4）P点坐标。
参考答案
1．答案：C
解析：磁场是客观存在的一种物质，选项A、B错误；磁体与磁体之间是通过磁场发生作用的，选项C正确；奥斯特首先发现了电流的磁效应，选项D错误。
2．答案：C
解析：初速度可视为零的负氯离子仅在电场力的作用下，从题图乙中的A点运动到B点，说明电场方向由B指向A，沿着电场方向电势逐渐降低，A点的电势低于B点的电势，选项A错误；电场力对氯离子做正功，由功能关系可知，电势能减小，选项B错误；由动能定理，可知增大细胞膜的膜电位时，氯离子进入细胞内的速度增大，选项C正确；仅减小细胞膜的厚度d，氯离子进入细胞内的速度不变，选项D错误。
3．答案：A
解析：地磁场方向由南向北，开始时窗口向南，磁通量最大，开窗过程中，穿过钢窗的地磁场的磁通量变小，则推窗过程中，钢窗中有感应电流，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．答案：B
解析：G和P两处为振动减弱点，振幅为5cm，位移不始终为零，选项A错误；A和B两处为振动加强点，振幅为15cm，A在波峰，B在波谷，竖直高度差为两个振幅，即30cm，选项B正确；各处质点只在自己平衡位置附近振动，不随波移动，选项C错误；，Q处质点的振幅为5cm，在0.1s的时间内，通过的路程为，选项D错误。
5．答案：D
解析：要使C处的正点电荷受静电力的合力方向平行于AB向左，该正点电荷受力的情况应如图所示，所以A带负电，B带正电。设A、C间的距离为L，则B、C间的距离为2L。，即，解得，选项D正确。
6．答案：B
解析：开关闭合瞬间，和同时亮，由于线圈L的自感现象，L中的电流逐渐增大并达到最大，此时中电流逐渐减小并趋于零，中电流增大，因此闭合开关后，亮后逐渐变暗，亮后逐渐变亮，选项A错误，B正确；开关断开后，由于中无电流，因此立即熄灭，与线圈L构成闭合回路，由于自感现象，因此会亮一下然后逐渐熄灭，电流方向从B通过流到A，选项C、D均错误。
7．答案：D
解析：甲电路图由G并联电阻组成，是电流表，如果R增大，当G满偏时，R分流减少，总电流减少，量程减小，选项A错误；乙电路图由G串联电阻组成，是电压表，如果R增大，当G满偏时，R分压增大，总电压增大，量程增大，选项B错误；丙电路图表示欧姆表，根据电流沿红表笔从正插孔流入的规则，插孔1是“+”插孔，表笔A是红表笔，选项C错误；在乙图中若改装成的电压表的量程为3V，当G满偏时，其电压为，R分担的电压为，由串联电路分压特点得，选项D正确。
8．答案：AB
解析：由题图乙可知，2s时，a在平衡位置，且接下来向上运动，由上下坡法可知，题图甲中a应该处于下坡位置，故该波沿x轴负方向运动，选项A正确；由题图乙可知，质点a的振动周期为4s，则11s末，质点a刚好位于波峰的位置，选项B正确；在时间内，质点b振动的速度先减小后增大，且方向与回复力方向先相反后相同，选项C错误；由题可知，，，知，且由题图乙可推知c质点的振幅为10cm，在0时刻的初相，质点c的振动方程为，选项D错误。
9．答案：CD
解析：线圈相当于电源，垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律及安培定则知通过R的电流方向为由A通过R到B，选项A错误；由法拉第电磁感应定律得，由闭合电路的欧姆定律得，线圈两端的电压，选项B错误；R的电功率，选项C正确；0.1s时间内通过电阻R的电荷量为，选项D正确。
10．答案：BC
解析：在图像中图线的斜率，E表示电场强度，由题图乙可知，处的电场强度不为零，处的电场强度为零，选项A错误、B正确；因为处的电场强度为零，由电场的叠加原理知，、在处产生的电场强度大小相等、方向相反，由题图甲知到处的距离大于到处的距离，根据点电荷的电场强度公式知，的电荷量大于的电荷量，且、带异种电荷，选项C正确、D错误。
11．答案：（1）1.665（1.662~1.668）（2）偏大（3）；没有
解析：（1）根据题图乙的螺旋测微器可知，其示数。
（2）由题图甲可知，电压表测量的是和电流表的电压，电流表测量的是流过的电流，若用算出电阻丝连入电路的电阻，则计算值与真实值相比偏大。
（3）根据电阻的决定式可知，电阻丝连入电路的电阻，设电流表的内阻为，根据欧姆定律可知，根据题图丙的图像可知，解得。电流表内阻对电阻率的测量没有影响。
12．答案：（1）10600；串联；400（2）2.78；0.200
解析：（1）校准时，标准电压表的读数
表头满偏
根据欧姆定律，改装后电压表的内阻
则实际的
表头应该串联的电阻为
解得
所以在旁串联
的电阻即可使改装后的电压表量程变为0～3V。
（2）由题图甲，根据欧姆定律得
整理得
题图乙的斜率
题图乙的纵轴截距
代入数据解得
13．答案：（1）1A（2）
解析：（1）导体棒所受安培力恰好等于所受重力
解得。
（2）对导体棒受力分析
导体棒受重力、安培力、导轨对导体棒的作用力
导体棒始终静止，可得
由牛顿第三定律得。
14．答案：（1）；；（2）见解析
解析：（1）根据图像可得波长为
振幅为
（2）若该列波沿x轴负向传播，且，则
，
当时，
当时，
若该列波沿x轴正向传播，则
，
当时，
当时，
15．答案：（1）（2）（3）（4）
解析：（1）由几何关系可得粒子在磁场中运动的半径
解得。
（2）粒子射出点到x轴的距离
粒子射出磁场时竖直方向的分速度，
解得。
（3）粒子在磁场中运动的时间
粒子在x轴上方的电场中运动时，有
解得。
（4）粒子射出磁场后在水平方向上做匀速直线运动
P点坐标为。