2024年福建省漳州市龍海市程溪中學(xué)物理高二上期末考試試題含解析

2024年福建省漳州市龍海市程溪中學(xué)物理高二上期末考試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，MN．PQ為同一水平面的兩平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場，導(dǎo)體ab．cd與導(dǎo)軌有良好的接觸，當(dāng)ab沿軌道向右滑動(dòng)時(shí)，cd將（）A.右滑 B.不動(dòng)C.左滑 D.無法確定2、兩個(gè)較大的平行金屬板A、B相距為d，分別接在電壓為U的電源正、負(fù)極上，這時(shí)質(zhì)量為m，帶電油滴恰好靜止在兩極之間，如圖所示，在其它條件不變的情況下，如果將兩極非常緩慢地錯(cuò)開一些，那么在錯(cuò)開的過程中（）A.油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)中電流從b流向aB.油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)中的電流從a流向bC.油滴靜止不動(dòng)，電流計(jì)中的電流從a流向bD.油滴靜止不動(dòng)，電流計(jì)中的電流從b流向a3、電場中有a、b兩點(diǎn)，a點(diǎn)電勢為4V，若把電量為2×10-8C的負(fù)電荷，從a移到b的過程中，電場力做正功4×10-8J，則（）A.a、b兩點(diǎn)中，a點(diǎn)電勢較高 B.b點(diǎn)電勢是6VC.b點(diǎn)電勢是-2V D.b點(diǎn)電勢是2V4、如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為10V，燈泡L標(biāo)有“5V，10W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=0.5Ω，若燈泡恰好能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是A.電動(dòng)機(jī)的電流是10AB.電動(dòng)機(jī)的熱功率是2WC.電動(dòng)機(jī)的輸出功率是10WD.整個(gè)電路消耗的電功率是18W5、勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示。置于高真空中的半徑為R的D形金屬盒中，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，高頻交變電壓u的頻率為f．若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為＋q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。用該回旋加速器加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的動(dòng)能減小為原來的，可采用下列哪種方法A.將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的3倍B.將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的9倍C.將D形盒的半徑減小為原來的倍D.將D形盒的半徑減小為原來的倍6、重為10N的物體，由空中靜止下落，運(yùn)動(dòng)3s落地，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時(shí)功率為（）A.300W B.400WC.500W D.700W二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束速度可看作零，經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子射出磁場的位置到入口處的距離為x，下列判斷正確的是A.若離子束是同位素，則x越大，離子進(jìn)入磁場時(shí)速度越小B.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小C.只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同D.只要x相同，則離子的比荷一定相同8、如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場強(qiáng)度為E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場中，以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。ON與水平面的夾角為，重力加速度為g，且mg=qE，則（）A.電場方向豎直向上B.小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為gC.小球上升的最大高度為D.若小球在初始位置的電勢能為零，則小球電勢能的最大值為9、如圖所示，虛線AB和CD分別為橢圓的長軸和短軸，相交于O點(diǎn)，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別處于橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)M、N上，下列說法中正確的是()A.A、B兩處電勢、場強(qiáng)均相同B.C、D兩處電勢、場強(qiáng)均相同C.在虛線AB上O點(diǎn)的場強(qiáng)最大D.帶正電的試探電荷在O處的電勢能大于在B處的電勢能10、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，正確的說法是()A.根據(jù)定義式，磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與IL成反比B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與電流所受安培力的方向相同C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向相同D.在確定的磁場中，同一點(diǎn)的B是確定的，不同點(diǎn)的B可能不同三、實(shí)驗(yàn)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）如圖所示為一束粒子沿Ob方向垂直射入勻強(qiáng)磁場，在磁場中分為a、b、c三束，其中a、c發(fā)生偏轉(zhuǎn)，b不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不計(jì)粒子的重力，請判斷，在a、b、c三束粒子中，帶正電的是______，帶負(fù)電的是______。12．（12分）某同學(xué)要測定一個(gè)圓柱體的電阻率，進(jìn)行了如下操作：（1）用10分度的游標(biāo)卡尺測量圓柱體的長度，由圖可知其長度為______mm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖，可知其直徑為_______mm；（3）用已調(diào)零且選擇旋鈕指向歐姆擋“×1”位置的多用電表粗略測量該圓柱體的電阻，根據(jù)圖所示的表盤，可讀出被測電阻阻值為______Ω（4）為了精確的測量該圓柱體的電阻，他選用了以下儀器，用伏安法進(jìn)行測量，實(shí)驗(yàn)要求電壓表的讀數(shù)從0開始，請?jiān)诳驁D中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_______A．直流電源，輸出電壓為6V；B．電壓表3V，內(nèi)阻大約1kΩ；C．電流表0.6A，內(nèi)阻大約1Ω；D．滑動(dòng)變阻器，總電阻10Ω；E．開關(guān)、導(dǎo)線若干四、計(jì)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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)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(jì)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(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)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15．（12分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】假設(shè)導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向上的磁場，當(dāng)ab沿軌道向右滑時(shí)，向上的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場就與原來磁場的方向相同，即向上；所以電流從d流向c，由左手定則可以判斷cd所受安培力向右，所以cd右滑，故A正確。故選A。2、C【解題分析】電容器與電源相連，兩極板間電壓不變，將兩極板非常緩慢地水平錯(cuò)開一些，兩極板正對面積減小，而間距不變，由可知，電場強(qiáng)度不變，油滴受到的電場力不變，仍與重力平衡，因此油滴靜止不動(dòng)。由可知，電容減小，由Q＝CU可知，電荷量減小，電容器放電，因此可判斷電流計(jì)中的電流從a流向b，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3、B【解題分析】從a移到b的過程中電場力做正功，電勢能減小，又因?yàn)槭秦?fù)電荷，則電勢升高，所以b點(diǎn)電勢較高，故A錯(cuò)誤；根據(jù)電勢差定義：，則φa-φb=-2V，可得：φb=6V，故B正確，CD錯(cuò)誤．所以B正確，ACD錯(cuò)誤4、B【解題分析】AB．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為：U1=U-UL=10-5V=5V整個(gè)電路中的電流等于燈泡的額定電流為：電動(dòng)機(jī)的電流是2A；電動(dòng)機(jī)的熱功率為：P熱=I2RM=4×0.5W=2W故A錯(cuò)誤，B正確；C．電動(dòng)機(jī)消耗功率為：P=U1I=5×2W=10W則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：P出=P-P熱=10W-2W=8W故C錯(cuò)誤D．整個(gè)電路消耗的功率為：P總=UI=10×2W=20W故D錯(cuò)誤；故選B.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P-I2RM，知道整個(gè)電路消耗的功率P總=UI5、C【解題分析】回旋加速器通過電場加速，磁場回旋，最后從磁場離開，由洛倫茲力提供向心力可得：可得粒子的最大速度為：故最大動(dòng)能為：為了使質(zhì)子獲得的動(dòng)能減小為原來的，因此將其磁感應(yīng)強(qiáng)度減小為原來的倍，或?qū)形盒的半徑減小為原來的倍；故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。6、A【解題分析】物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以在物體落地的瞬間速度的大小為物體落地前瞬間，重力瞬時(shí)功率為故選A。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AD【解題分析】根據(jù)動(dòng)能定理得到離子進(jìn)入磁場的速度，即可根據(jù)幾何關(guān)系求得在磁場中的軌道半徑，進(jìn)而由洛倫茲力做向心力求得速度，即可聯(lián)立得到x的表達(dá)式【題目詳解】設(shè)正離子質(zhì)量為m，電荷量為q，離子進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v；根據(jù)離子在加速電場中運(yùn)動(dòng)只有電場力做功，由動(dòng)能定理可得：，所以，；離子在磁場中運(yùn)動(dòng)只受洛倫茲力作用，故離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系可得：軌道半徑；故由洛倫茲力做向心力可得：；所以，；AB、若離子束是同位素，即電荷量q相等；則x越大，離子質(zhì)量m越大，那么，離子進(jìn)入磁場時(shí)速度v越小，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、只要x相同，則離子的比荷一定相同，離子質(zhì)量不確定，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD【題目點(diǎn)撥】帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故常根據(jù)速度及磁感應(yīng)強(qiáng)度求得半徑，然后根據(jù)幾何關(guān)系求得運(yùn)動(dòng)軌跡；或反過來由軌跡根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，進(jìn)而求得速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度8、BD【解題分析】AB．小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，合力應(yīng)與速度在同一直線上，即在ON直線上，因所以電場力Eq與重力關(guān)于ON對稱，根據(jù)數(shù)學(xué)知識得：電場力qE與水平方向的夾角應(yīng)為，受力情況如圖所示合力沿ON方向向下，大小為mg，所以加速度為g，方向沿ON向下，故A錯(cuò)誤，B正確；C．小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得最大位移為則最大高度為故C錯(cuò)誤；D．若小球在初始位置的電勢能為零，在減速運(yùn)動(dòng)至速度為零的過程中，小球克服電場力做功和克服重力做功是相等的，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，小球的初動(dòng)能一半轉(zhuǎn)化為電勢能，一半轉(zhuǎn)化為重力勢能，初動(dòng)能為，小球的最大電勢能為，故D正確。故選BD。9、BD【解題分析】A．根據(jù)等量異種電荷的電場分布可知，A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢不同、兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．C、D兩處處在電勢為零的等勢面上，則電勢相同；由對稱性可知兩點(diǎn)的場強(qiáng)也相同，選項(xiàng)B正確；C．在虛線AB上O點(diǎn)的電場線最稀疏，則場強(qiáng)最小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．因?yàn)镺點(diǎn)電勢為零，而B點(diǎn)電勢小于零，則帶正電的試探電荷在O處的電勢能大于在B處的電勢能，選項(xiàng)D正確；故選BD.10、CD【解題分析】磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B只由磁場本身決定，與F和IL無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與電流所受安培力的方向垂直，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向相同，選項(xiàng)C正確；在確定的磁場中，同一點(diǎn)的B是確定的，不同點(diǎn)的B也可能相同，例如勻強(qiáng)磁場，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.三、實(shí)驗(yàn)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).a(2).c【解題分析】[1][2]由圖看出，b粒子射入磁場后不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明不受洛倫茲力，b粒子不帶電；a粒子向左偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力向左，根據(jù)左手定則判斷可知，a粒子帶正電；c粒子向右偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力向右，根據(jù)左手定則判斷可知，c粒子帶負(fù)電。12、①.22.6②.6.360-6.363③.7④.【解題分析】（1）由圖得主尺讀數(shù)為2.2cm=22mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為，所以圓柱體的長度為22+0.6mm=22.6mm．由圖得主尺讀數(shù)為6mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為，所以圓柱體的直徑為6+0.360mm=6.360mm．由圖知，電阻讀數(shù)要讀多用電表最上的表盤，即讀數(shù)為由題意要求電壓表的讀數(shù)從0開始，所以滑動(dòng)變阻器要用分壓接法，由待測電阻大約為7歐，滿足電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻，得電流表要用外接法，電路圖如圖所示：【題目點(diǎn)撥】學(xué)生要會讀游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、多用電表的示數(shù)，知道滑動(dòng)變阻器必須用分壓接法的三種情況四、計(jì)算題：