福建省厦门市思明区2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题（选考）（含答案）

厦门市思明区2023-2024学年高二上学期期中考试
物理（选考）试题
班级______ 姓名______ 学号______
一、单项选择题（每小题4分，共16分）
1．下列物理量属于矢量的是（ ）
A．电势 B．电势差 C．磁通量 D．电场强度
2．如图所示的电解槽中，如果在3s内各有3C的正、负电荷通过面积为的横截面，那么（ ）
A．正电荷向左移动，负电荷向右移动
B．由于正、负电荷移动方向相反，所以电解槽中无电流
C．3s内通过横截面的电荷量为6C
D．电解槽中的电流为1A
3．在真空中的两个等量同种电荷，电荷量均为，它们相距为，在它们的连线的中点放置个点电荷，则所受电场力的大小为（ ）
A．0 B． C． D．
4．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地。在两极板间有一固定在点的点电荷，以表示两极板间的电场强度，表示点电荷在点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）
A．增大，增大 B增大，不变 C．减小，增大 D．减小，不变
二、双项选择题（每题6分，全对得6分，选对但不全得3分，选错得0分，共24分）
5．在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后，物理学家提出“磁生电”的设想。很多科学家为证实这种设想进行了大量研究。下列实验中可以当作研究产生感应电流的是（ ）
A．甲图，条形磁铁向闭合金属环运动
B．乙图，条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程
C．丙图中，开关闭合后发现金属棒运动
D．丁图中，导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接
6．如图所示，三条虚线代表电场方向未知的电场线，实线为一带负电的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A．P点的电势较大 B．带电粒子通过P点时电势能较大
C．带电粒子通过P点时动能较小 D．带电粒子通过P点时加速度较大
7．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，为定值电阻，为滑动变阻器，开关闭合后，电路正常工作，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡L将变亮 B．电压表的示数将增大
C．电流表的示数将增大 D．电阻上消耗的电功率将减小
8．如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，为定值电阻，和为可变电阻，开关S闭合。质量为的带正电荷的微粒从P点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是（ ）
A．保持开关S闭合，增大，粒子打在O点左侧
B．保持开关S闭合，增大，粒子打在O点左侧
C．断开开关S，M极板稍微上移，粒子打在O点右侧
D．断开开关S，N极板稍微下移，粒子打在O点右侧
三、填空题（共9分，每题前一空1分，后一空2分）
9．面积为的单匝矩形线圈放在匀强磁场中，若线圈与磁场平行时，穿过线圈的磁通量是______；当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是，那么，磁场的磁感应强度是______T。
10．如图所示，灵敏电流计的满偏电流，内阻，O、A的量程是，O、B的量程是，则电路图中的______；______。
第10题
11．如图所示，电阻与电动机串联，电阻，电动机M的内阻。如A、B电压为，理想电压表示数，则流过电动机的电流是______A，电动机的输出功率______W。
第11题
四、实验题（共12分）
12．（4分）如图所示为多用电表示意图，其中A、B、C为三个可调节的部件，某同学在实验室中用它测量一阻值约为1~3kΩ的电阻，他测量的操作步骤如下：
（1）调节可动部件A，使电表指针指向左边零刻度处；
（2）调节可调部件B，使它的尖端指向欧姆档的×100位置；
（3）将红黑表笔分别插入正负插孔中，笔尖相互接触，调节可动部件C，使电表指针指向______（填“左”或“右”）端零位置：
（4）将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数：
（5）换测另一阻值为的电阻时，应调节B，使它的尖端指向______（填“×10”或“×100”或“×1K”）的位置，此时还必须重复步骤3，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是______；
13．（8分）（1）用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为______mm。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图所示，则读数分别为______mm。
（2）某同学采用如图（a）所示的电路来探究镍铜丝的电阻与长度的关系。
（Ⅰ）请思考电流表应选择的量程，并用笔画线代替导线把电流表和滑动变阻器连接好。
（Ⅱ）调节P的位置，闭合开关，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻，利用多组数据绘出如图（b）所示的图像，通过图线分析，镍铜丝的电阻与长度有什么关系？答：______。
（Ⅲ）如果该镍铜丝的直径为d，图像斜率为k，试用k、d写出其电阻率______。
五、计算题（共39分）
14．（11分）如图所示，在匀强电场中，将带电荷量的电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了的功，再从B点移到C点，电场力做了的功。
（1）求A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差；
（2）若B点的电势为，则A点和C点的电势分别为多少？
（3）作出过B点的一条电场线，保留作图痕迹。
15．（11分）如图所示，灯丝发射出来的电子（初速度为零，不计重力）经电压为的两竖直金属板间的电场加速后从小孔穿出，沿水平金属板A、B的中线射入，并恰好打到A板的中点C。金属板A、B的长度均为2d、间距为d，电子质量为m、电荷量为e。
（1）求电子从小孔穿出时的速度大小；
（2）求金属板A、B间的电压U以及电子打到C点前瞬间的速度大小。
16．（17分）如图所示，AC水平轨道上AB段光滑，BC段粗糙，且，为固定在竖直平面内半径为的光滑半圆轨道，两轨道相切于C点，右侧有电场强度的匀强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与带负电的滑块P（可视为质点）接触但不连接，弹簧原长时滑块在点。现向左压缩弹簧后由静止释放，已知滑块P的质量为，电荷量为，与轨道间的动摩擦因数为，忽略滑块P与轨道间的电荷转移。已知g取。求：
（1）若滑块P运动到F点的瞬间对轨道压力为3N，求弹簧释放的弹性势能；
（2）在（1）的条件下，滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力；
（3）欲使滑块P能进入圆轨道而且在进入圆轨道后不脱离圆轨道（即滑块只能从C点或者F点离开半圆轨道），求弹簧最初释放的弹性势能的取值范围。（结果可用根号表示）
厦门市思明区2023-2024学年高二上学期期中考试
物理（选考）参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D C A D AB BC BC AD
三、填空题
9．0， 10．10 991 11．0.5
四、实验题
12．右 22k
13．（1）0.680 29.8
（2）
（Ⅰ）
（II）中阻R与长度x成正比 （III）
五、计算题
14．【答案】（1），；（2），；（3）见解析
【详解】（1）根据，可待（2分）
（2分）
（2）由于，
又，解得，（各2分）
（3）取的中点D，D点的电势为1V，连接，即为等势线，根据电场线与等势线垂直，且由高电势指向低电势，可作出电场线如图所示（3分）
15．（1）解：电子在两竖直金属板间运动的过程中，（2分）
解得（2分）
（2）解：设金底板AB间的场强为，（1分）
设金属板进入AB间至到达C点的过程中加速度大小为，
由牛顿第二定律得（1分）
设电子进入金属板间至到达C点的时间为t，（1分）
（1分）
经分析可知，（1分）
解得（1分），（1分）
16．【答案】（1）（2），方向水平向右；
（3）或
【详解】（1）滑块在F点时内重力和轨道支持力的合力提供何心力
由牛顿第二定律得
根据牛顿第三定律知
解得：
从释放弹簧到滑块到达F点的过程，由能量守恒定律
（2分）
解得：（1分）
（2）滑块从D点到F点，由动能定理得：
（2分）
解得：
在D点，对滑块由牛第二定律得（2分）
解得：（1分）
由牛顿第三定律可知滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力大小为，方向水平向右
（3）如图所示，滑块的等效重力大小为：
（1分）
与竖直方向夹角为45°
M、N两点分别为等效最高点和等效圆心等高点
①要使滑块P恰好沿半圆轨道运动到M点时不与轨道分离，可得：
解得：（1分）
滑块P从释放到M点的边程中，由质量守恒得：
联立可得（1分）
②小球达到等效圆心等高点（N点）的速度为零，由能量守恒得
解得（1分）
滑块P恰好到达C点时满足（1分）
所以欲使滑块P在进入圆轨道后不离开四轨道，弹性势能的取值范围
或（2分）