2024年四川省眉山實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

2024年四川省眉山實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末考試試題考生請注意：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(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(nèi)，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(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、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.電動機(jī)的電流是10AB.電動機(jī)的熱功率是2WC.電動機(jī)的輸出功率是10WD.整個電路消耗的電功率是18W2、如圖所示，原來不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體MN，在其兩端下面都懸掛金屬驗(yàn)電箔，若使帶正電的絕緣金屬球A靠近導(dǎo)體M端，可能看到的現(xiàn)象是（）A.只有M端驗(yàn)電箔張開，且M端帶正電B.只有N端驗(yàn)電箔張開，且N端帶負(fù)電C.兩端的驗(yàn)電箔都張開，且左端帶負(fù)電，右端帶正電D.兩端的驗(yàn)電箔都張開，且左端帶正電，右端帶負(fù)電3、自行車速度計(jì)的工作原理主要依靠的就是安裝在前輪上的一塊磁鐵，當(dāng)磁鐵運(yùn)動到霍爾傳感器附近時(shí)，就產(chǎn)生了霍爾電壓，霍爾電壓通過導(dǎo)線傳入一個小型放大器中，放大器就能檢測到霍爾電壓，這樣便可測出在某段時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)．當(dāng)自行車以某個速度勻速直線行駛時(shí)，檢測到單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為N，已知磁鐵和霍爾傳感器到前輪輪軸的距離均為R1，前輪的半徑為R2，脈沖的寬度為，峰值為Um，下列說法正確的是A.車速越快，脈沖的峰值Um越大B.車速越快，脈沖的寬度越大C.車速為D.車速為4、下列關(guān)于簡諧運(yùn)動回復(fù)力的說法正確的是A.回復(fù)力是指物體回到平衡位置的力，它只能由物體受到的合外力來提供B.回復(fù)力可以是物體所受到的某一個力的分力C.回復(fù)力的方向總是跟物體離開平衡位置的位移方向相同D.回復(fù)力的方向總是跟物體的速度方向相反5、如圖所示，兩極板水平放置的平行板電容器間形成勻強(qiáng)電場，兩板間距為d．一帶負(fù)電的微粒從上極板M的邊緣以初速度v0射入，沿直線從下極板N的邊緣射出，已知微粒的電量為q，質(zhì)量為m，下列說法正確的是（）A.微粒的加速度不為零 B.微粒的電勢能減少了mgdC.M板的電勢低于N極板的電勢 D.兩極板間的電勢差為6、如圖所示，某一導(dǎo)體的形狀為長方體,其長、寬、高之比為a∶b∶c=3∶2∶1。在此長方體的上下、左右四個面上分別通過導(dǎo)線引出四個接線柱1、2、3、4。在1、2兩端加上恒定電壓，導(dǎo)體的電阻為R1；在3、4兩端加上恒定電壓，導(dǎo)體的電阻為R2，則R1∶R2為A.1∶1B.1∶9C.4∶9D.1∶4二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D型金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與金屬盒盒面垂直，高頻率交流電的頻率為f，加速器的電壓為U，若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為+e，在加速器中被加速．不考慮相對論效應(yīng)，則下列說法正確是A.質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過2πRfB.加速的質(zhì)子獲得的最大動能隨加速電場U增大而增大C.質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過D型盒間狹縫后軌道半徑之比為D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f，該加速器也可加速粒子8、一帶電質(zhì)點(diǎn)從圖中A點(diǎn)豎直向上以速度射入一水平方向的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)，速度方向變?yōu)樗?，已知質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為，帶電荷量為，A、B間距離為，且AB連線與水平方向成角，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)后繼續(xù)運(yùn)動可達(dá)與A點(diǎn)在同一水平面上的C點(diǎn)（未畫出），則（）A.質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)的加速度大小為B.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為C.質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)的速度大小為D.從A到C的過程中，帶電質(zhì)點(diǎn)的電勢能減小了9、如圖所示，用回旋加速器分別加速A、B兩種離子．已知A離子的質(zhì)量為3m，電量為q；B離子的質(zhì)量為4m，電量為2q．以下說法正確的是A.加速A離子的交變電源的周期較小B.加速B離子的交變電源的周期較小C.帶電離子獲得的最大動能與加速器兩D形盒間加速電壓大小無關(guān)D.A離子從加速器中出來時(shí)的速度比B離子的大10、如圖所示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運(yùn)動軌跡．M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)是軌跡的最右點(diǎn)．不計(jì)重力，下列表述正確的是()A.粒子所受電場力的方向沿電場方向B.粒子在M點(diǎn)的速率最小C.粒子在電場中的電勢能始終在增加D.粒子在電場中的加速度不變?nèi)?、?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）如圖游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_______；螺旋測微器測的讀數(shù)為________。12．（12分）某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接（1）實(shí)驗(yàn)要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接_________；（2）某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為_____A；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）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14．（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）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L

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】AB．電動機(jī)兩端的電壓為：U1=U-UL=10-5V=5V整個電路中的電流等于燈泡的額定電流為：電動機(jī)的電流是2A；電動機(jī)的熱功率為：P熱=I2RM=4×0.5W=2W故A錯誤，B正確；C．電動機(jī)消耗功率為：P=U1I=5×2W=10W則電動機(jī)的輸出功率為：P出=P-P熱=10W-2W=8W故C錯誤D．整個電路消耗的功率為：P總=UI=10×2W=20W故D錯誤；故選B.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，電動機(jī)的輸出功率P出=P-I2RM，知道整個電路消耗的功率P總=UI2、D【解題分析】使帶正電的絕緣金屬球A靠近導(dǎo)體的M端時(shí)，由于感應(yīng)起電，使右端M端帶負(fù)電，左端N端帶正電，兩端的驗(yàn)電箔都張開。選項(xiàng)D正確，ABC錯誤。故選D。3、C【解題分析】依據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)，即可知轉(zhuǎn)動周期，再結(jié)合角速度與周期，與線速度與角速度關(guān)系，即可求解；根據(jù)左手定則得出電子的偏轉(zhuǎn)方向，抓住電子所受的電場力和洛倫茲力平衡得出霍爾電壓的表達(dá)式，從而進(jìn)行分析【題目詳解】A、B、根據(jù)得，Um=Bdv，由電流的微觀定義式：I=nesv，n是單位體積內(nèi)的電子數(shù)，e是單個導(dǎo)電粒子所帶的電量，s是導(dǎo)體的橫截面積，v是導(dǎo)電粒子運(yùn)動的速度.整理得:.聯(lián)立解得：，可知用霍爾元件可以測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，保持電流不變，霍爾電壓Um與車速大小無關(guān);故A，B均錯誤.C、D、由題意如果在單位時(shí)間內(nèi)得的脈沖數(shù)為N時(shí)，則自行車的轉(zhuǎn)速為，則車速為；故C正確，D錯誤.故選C.【題目點(diǎn)撥】所謂霍爾效應(yīng)，是指磁場作用于載流金屬導(dǎo)體時(shí)，產(chǎn)生橫向電勢差的物理現(xiàn)象．霍爾效應(yīng)在新課標(biāo)教材中作為課題研究材料，解答此題所需的知識都是考生應(yīng)該掌握的．對于開放性物理試題，要有較強(qiáng)的閱讀能力和獲取信息能力4、B【解題分析】AB．回復(fù)力是做簡諧運(yùn)動的物體所受到的指向平衡位置的合力，不一定是合力，可以是物體所受到的某一個力的分力，故A錯誤，B正確；CD．回復(fù)力的方向總是指向平衡位置，回復(fù)力的方向總是跟物體離開平衡位置的位移方向相反，可能跟物體的速度方向相反，也可能跟物體的速度方向相同，故CD錯誤5、D【解題分析】考查電場力做功與電勢能的關(guān)系?！绢}目詳解】A．重力豎直向下，平行板電容器兩極板水平放置，則電場力也是豎直方向，要斜向下直線運(yùn)動，則電場力一定向上，與重力平衡，加速度為0，A錯誤；B．因受力平衡，做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為電勢能，重力勢能減少了mgd，所以電勢能增加了mgd，B錯誤；C．帶負(fù)電的微粒從上極板運(yùn)動到下極板，電勢能增加，由：q為負(fù)值，可知，M板運(yùn)動到N板過程中，電勢降低，即M板的電勢高于N板的電勢，C錯誤；D．由電場力做功與電勢差的關(guān)系：解得兩極板間的電勢差為，D正確。故選D。6、B【解題分析】根據(jù)電阻定律，當(dāng)在1、2兩端加上恒定電壓U時(shí)阻值為：當(dāng)在3、4兩端加上恒定的電壓時(shí)阻值為：可得：故B符合題意，ACD不符合題意。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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、AC【解題分析】質(zhì)子在回旋加速器中被加速，需要滿足質(zhì)子做圓周運(yùn)動的周期與交變電壓的周期相等，質(zhì)子的最大動能由D型盒的半徑R決定，故B錯誤；由半徑公式可知質(zhì)子的最大速度，且滿足周期，可得最大速度，故A正確；質(zhì)子在電場中加速，根據(jù)動能定理，第一次通過狹縫有，第二次通過狹縫有，由兩式可知，故C正確；質(zhì)子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都是1，粒子（氦核）的電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，兩種粒子的比荷并不相等，由周期公式可知兩種粒子的周期也不相等，不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f，則不滿足粒子做圓周運(yùn)動的周期與交流電的周期相等，該加速器就不能加速a粒子，故D錯誤8、BCD【解題分析】將質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動分解為水平方向和豎直方向，在水平方向上受電場力做勻加速直線運(yùn)動，在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的平均速度公式求出vA、vB的大小；根據(jù)等時(shí)性，求出水平方向上的加速度與豎直方向上的加速度關(guān)系，從而得出電場強(qiáng)度的大?。賹λ椒较蜻\(yùn)用動能定理和運(yùn)動學(xué)推論求解A到C的過程中，帶電質(zhì)點(diǎn)的電勢能減?。鶕?jù)牛頓第二定律求解質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)的加速度大小【題目詳解】A．質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)的加速度大小

，故A錯誤；B．由于兩分運(yùn)動的時(shí)間相同即：豎直方向上的時(shí)間：；在水平方向上有：vB=at；所以有：；又，解得：，故B正確；C．由題意可知，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動是豎直方向和水平方向的勻變速直線運(yùn)動，因此在豎直方向上有：Lsin37°=t；在水平方向上有：Lcos37°=t；由上兩式得：tan37°=；可得：，故C正確；D．從A到B，對于水平方向，根據(jù)能量守恒可知：帶電質(zhì)點(diǎn)的電勢能減小為；由于質(zhì)點(diǎn)在水平方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，由推論可知：AC間的水平距離等于AB間水平距離的4倍，由W=qEd，可知從A到C的過程中電場力做功是從A到B的過程電場力做功的4倍，所以從A到C的過程中，帶電質(zhì)點(diǎn)的電勢能減小為△Ep2=4△Ep1=，故D正確；故選BCD9、BC【解題分析】加速離子的交變電源的周期等于離子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期；當(dāng)離子獲得最大速度時(shí)，在磁場中的運(yùn)動半徑等于D型盒的半徑【題目詳解】加速離子的交變電源的周期等于離子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期，即，因A離子的q/m小于B離子，可知加速A離子的交變電源的周期較大，選項(xiàng)A錯誤，B正確；帶電離子獲得的最大動能，可知帶電離子獲得的最大動能與加速器兩D形盒間加速電壓大小無關(guān)，選項(xiàng)C正確；A離子的q2/m比B離子小，則由可知A離子從加速器中獲得的動能較小，速度較小，選項(xiàng)D錯誤；故選BC.【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期與交流電源的周期相同，求出粒子的周期和最大動能，根據(jù)質(zhì)量比和電量比，去比較周期和最大動能10、BD【解題分析】粒子在勻強(qiáng)電場中受到的電場力的方向向左，在向右運(yùn)動的過程中，電場力對粒子做負(fù)功，粒子的速度減小，電勢能增加，根據(jù)粒子的運(yùn)動分析可以得出結(jié)論【題目詳解】A、粒子做曲線運(yùn)動，受電場力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，故可知粒子所受電場力沿電場的反方向，故A錯誤；B、粒子受到的電場力向左，在向右運(yùn)動的過程中，電場力對粒子做負(fù)功，粒子的速度減小，運(yùn)動到M點(diǎn)時(shí)，粒子的速度最小，故B正確；C、當(dāng)粒子向右運(yùn)動時(shí)電場力做負(fù)功電勢能增加，當(dāng)粒子向左運(yùn)動時(shí)電場力做正功電勢能減小，粒子的電勢能先增加后減小，故C錯誤.D、粒子在勻強(qiáng)電場中只受到恒定的電場力作用，故粒子在電場中的加速度大小不變，方向不變，故D正確；故選BD.【題目點(diǎn)撥】本題就是對電場力做功特點(diǎn)的考查，掌握住電場力做正功，電勢能減小，動能增加，電場力做負(fù)功時(shí)，電勢能增加，動能減小.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).50.20(2).5.695（5.694~5.698）【解題分析】[1]游標(biāo)卡尺的精度：，讀數(shù)為：；[2]螺旋測微器精度：，讀數(shù)為：。12、①.（1）；②.（2）0.44【解題分析】（1）根據(jù)題意確定滑動變阻器的接法，然后連接實(shí)物電路圖（2）根據(jù)圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)【題目詳解】（1）滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，滑動變阻器采用分壓接法，分壓電路與滑動變阻器左半部分并聯(lián)，實(shí)物電路圖如圖所示：（2）由圖示表盤可知，其量程為0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.44A；【題目點(diǎn)撥】本題考查了連接實(shí)物電