吉林省長春市榆樹市第一高級中學2023年物理高二上期末聯考試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，在光滑水平面上有一質量為m的小物塊與左端固定的輕質彈簧相連，構成一個水平彈簧振子．彈簧處于原長時小物塊位于O點．現使小物塊在M、N兩點間沿光滑水平面做簡諧運動，在此過程中A.小物塊運動到M點時回復力與位移方向相同B.小物塊每次運動到N點時的加速度一定相同C.小物塊從O點向M點運動過程中做加速運動D.小物塊從O點向N點運動過程中機械能增加2、如圖所示，線圈L與小燈泡D并聯后接到電源上。閉合開關S，穩定后，通過線圈的電流為，通過小燈泡D的電流為。斷開開關S，發現小燈泡D閃亮一下再熄滅。下列說法正確的是（）A.斷開開關S前后，通過線圈的電流方向不變B.斷開開關S前后，通過小燈泡的電流方向不變C.斷開開關S，發現小燈泡D閃亮一下再熄滅，是小燈泡D發生了自感D.斷開開關S前后，通過小燈泡兩次的電流是一樣大的3、如圖所示，實線為不知方向的三條電場線，從電場中M點以相同速度飛出a、b兩個帶電粒子。運動軌跡如圖中虛線所示。則（）A.a一定帶正電，b一定帶負電B.a的速度將減小，b的速度將增加C.a的加速度將減小，b的加速度將增加D.兩個粒子的電勢能一個增加一個減小4、如圖所示,導線框中電流I,導線框垂直于磁場放置,磁感應強度為B,AB與CD相距為d,則棒MN所受安培力大小()A. B.C. D.5、如圖所示，質量均為m的兩個小球A、B固定在輕桿的兩端，將其放入光滑的半圓形碗中，桿的長度等于碗的半徑，當桿與碗的豎直半徑垂直時，兩小球剛好能平衡，則小球A對碗的壓力大小為（）A.mg B.mgC.mg D.2mg6、真空中兩個靜止的點電荷相距r時，相互作用的靜電力大小為F．當它們之間的也離增大到2r時，它們之間的靜電力大小為A.2F B.4FC. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，一帶電粒子（電荷量為q）以速度v由A點垂直射入磁感應強度為B，寬度為d的有界勻強磁場中，在C點穿出磁場時的速度方向與帶電粒子原來的入射方向成30°夾角，則該帶電粒子的質量與穿過磁場所用的時間的大小為（）A.帶電粒子的質量為B.帶電粒子的質量為C.帶電粒子穿過磁場所用時間為D.帶電粒子穿過磁場所用時間為8、將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強度大小、電容和極板所帶的電荷量分別用d、U、E、C和Q表示．下列說法正確的是()A.保持U不變，將d變為原來兩倍，則E變為原來的一半B.保持E不變，將d變為原來的一半，則U變為原來的兩倍C.保持C不變，將Q變為原來的兩倍，則U變為原來的兩倍D.保持d、C不變，將Q變為原來的一半，則E變為原來的一半9、如圖所示，一質量為m、電荷量為＋q的圓環可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中，不計空氣阻力，現給圓環向右的初速度v0，在以后的運動過程中，圓環運動的速度圖象可能是圖中的（）A.②③ B.①③C.②④ D.①④10、如圖所示，在0<x<a的區域內，存在方向垂直坐標平面、磁感應強度B=kx的磁場，一邊長為a的正方形閉合金屬線框各邊分別與兩坐標軸平行或垂直，以恒定速度v沿x方向運動．則線框中的感應電流i，維持線框運動的外力F隨線框右邊的位置坐標變化的圖像可能是A. B.C. D.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學利用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長的關系”實驗他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線．由圖線可知彈簧的原長x0=______cm，勁度系數k=________N/m12．（12分）如圖是某實驗小組為了定性探究平行板電容器的電容與其結構之間的關系裝置圖．充電后與電源斷開的平行板電容器的板與靜電計相連，板和靜電計金屬殼都接地，板通過絕緣柄固定在鐵架臺上，人手通過絕緣柄控制板的移動．請回答下列問題：（1）本實驗采用的科學方法是__A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法（2）在該實驗中，靜電計的作用是___A．測定該電容器的電荷量B．測定該電容器兩極的電勢差C．測定該電容器的電容D．測定、兩板之間的電場強度（3）在實驗中觀察到的現象是___A．甲圖中的手水平向左移動時，靜電計指針的張角變大B．乙圖中的手豎直向上移動時，靜電計指針的張角變小C．丙圖中的手不動，而向兩板間插入陶瓷片時，靜電計指針的張角變大D．丙圖中的手不動，而向兩板間插入金屬板時，靜電計指針的張角不變四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環，軌道的水平部分與半圓環相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】A.根據F=-kx可知小物塊運動到M點時回復力與位移方向相反，故A錯誤；B.根據可知小物塊每次運動到N點時的位移相同，則加速度一定相同，故B正確；C.小物塊從O點向M點運動過程中加速度方向與速度方向相反，做減速運動，故C錯誤；D.小物塊從O點向N點運動過程中彈簧彈力對小物塊做負功，小物塊的機械能減小，故D錯誤2、A【解析】在斷開開關后，線圈中將產生自感電動勢，所以線圈中的電流不會發生突變，通過線圈的電流方向不變；而燈泡的電路中沒有自感，所以電流可以發生突變；由于燈泡與線圈構成回路，所以斷開開關前后，通過小燈泡的電流方向相反，由于小燈泡D閃亮一下，說明斷開開關S瞬間通過小燈泡的電流更大，故A正確。故選A。3、C【解析】A．由于不知道電場線的方向，a、b帶電性質不能判斷，選項A錯誤；BD．a所受電場力向左，電場力做正功，速度增大，電勢能減小；同理可判斷電場力對b粒子也做正功，b粒子速度也增大，電勢能減小，選項BD錯誤；C．因電場線疏密表示場強大小，a向左偏轉，電場變得稀疏，場強減小，a粒子的加速度減小；同理可知b粒子加速度變大，可知選項C正確。故選C。4、D【解析】導體棒都在磁場中，故安培力為故D正確；故選D。5、B【解析】由已知條件知，根據對稱性可知，A、B間的桿一定水平，對其中一個小球受力分析，由共點力的平衡知識可得桿的作用力【詳解】由題得知，A、B間的桿一定水平，對其中一個小球受力分析，如圖所示：由共點力的平衡知識可得，碗對小球的彈力；故選B.【點睛】本題要抓住裝置的對稱性，明確A、B間的桿子是水平的，再分析小球受力情況，由平衡條件求解6、D【解析】由庫侖定律的可得原來它們之間的庫侖力為：，變化之后它們之間的庫侖力為：，所以D正確、ABC錯誤二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】粒子垂直射入勻強磁場中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，畫出軌跡，由幾何知識求出軌跡的半徑，由牛頓第二定律求出質量，由幾何知識求出軌跡所對的圓心角α，利用周期公式聯立即可求出帶電粒子穿過磁場所用時間詳解】粒子垂直射入勻強磁場中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，畫出軌跡，由幾何知識得到粒子軌跡的半徑為，由牛頓第二定律，解得由幾何關系得到，軌跡的圓心角．則粒子在磁場中運動的時間是，故選BD【點睛】本題是帶電粒子在勻強磁場中圓周運動問題，關鍵要畫出軌跡，根據圓心角求時間，由幾何知識求半徑是常用方法8、ACD【解析】保持U不變，根據E=可得E與d的關系；保持E不變，根據U=Ed可得U與d成正比；保持C不變，根據公式C=可知將Q與U成正比；保持d、C不變，將Q變為原來的一半，根據公式C=可知，U變為原來的一半，根據公式E=即可得到E的變化【詳解】A.保持U不變，將d變為原來的兩倍后，根據E=可得E變為原來的一半，A正確；B.保持E不變，將d變為原來的一半，根據U=Ed可得U變為原來的一半，B錯誤；C.根據公式C=可知將Q變為原來的兩倍，則U變為原來的兩倍，C正確；D.根據C=可得C不變，將Q變為原來的一半，U變為原來的一半，根據公式E=可知d不變，U變為原來的一半，E變為原來的一半，D正確【點睛】本題考查電容器的動態分析，學生抓住電容器的幾個相關公式即可分析出結果9、BD【解析】若在運動時，洛倫茲力恰好等于重力即Bvq=mg，此刻沒有支持力，即也沒有摩擦力，所以物體勻速直線運動，1圖像有可能，所以排除AC．若速度較大，導致支持力向上，則摩擦力阻礙物體運動，導致速度變小，最終物體應該做勻速直線運動，所以4有可能．若洛倫茲力小于重力，則摩擦力使得速度越來越小，直到停止，3也有可能，答案為BD考點：受力分析點評：本題考查了結合洛倫茲力的受力分析（動態分析），根據不同情況，判斷摩擦力，最終是否能夠勻速直線運動10、BD【解析】分階段分析討論線圈經過磁場時的情況：x由0-a過程中，根據E=Blv求解電動勢，根據I=E/R求解電流；根據F=F安=BIL求解外力的表達式.【詳解】線圈的最右邊從進入磁場時到出離磁場時，即x由0-a過程中：電動勢E=Bav=kxav；感應電流：，方向逆時針方向；安培力；線圈勻速運動，則外力，方向向右；同理線圈的最左邊在磁場中運動時，即x由a-2a過程中情況與前者相同，只不過電流方向是順時針方向，但是外力F仍沿向右的方向；故選BD.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.（1）4；②.（2）50【解析】彈簧處于原長時，彈力為零；根據胡克定律F=k△x求解勁度系數；【詳解】彈簧處于原長時，彈力為零，故原長為4cm；彈簧彈力為8N時，彈簧的長度為20cm，伸長量為16cm；根據胡克定律F=k△x，有：；12、①.C②.B③.A【解析】（1）[1]．本實驗中要控制一些量不變，然后再得出C的決定因素；故采用的是控制變量法；故選C；（2）[2]．靜電計的作用是測定電容器兩極之間的電勢差；故選B；（3）[3]．實驗中觀察到的現象為：A、手水平向左移動時，板間距離增大時，根據電容的決定式，可知電容減小，而電容器帶電量不變，由電容的定義式知板間電壓增大，所以靜電計指針的偏轉變大．故A正確；B、當手豎直上移時，正對面積減小；根據電容的決定式，可知電容減小，而電容器帶電量不變，由電容的定義式知板間電壓增大，所以靜電計指針的偏轉變大．故B錯誤；C、插入電介質時，根據電容的決定式，可知電容增大，而電容器帶電量不變，由電容的定義式知板間電壓減小，所以靜電計指針的偏轉變小．故C錯誤；D、而向兩板間插入金屬板時，板間距離減小，據電容的決定式，可知電容增大，而電容器帶電量不變，由電容的定義式知板間電壓減小，所以靜電計指針的偏轉變小．故D錯誤；四、計算題