2023-2024學(xué)年甘肅省慶陽六中高二物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2023-2024學(xué)年甘肅省慶陽六中高二物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)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，帶電平行金屬板A、B板間的電勢差為U，A板帶正電，B板中央有一小孔．一帶正電的微粒，帶電荷量為q，質(zhì)量為m，自孔的正上方距板高h處自由落下，若微粒恰能落至A、B板的正中央C點，則（）A.微粒在下落過程中動能逐漸增加，重力勢能逐漸減小B.微粒下落過程中重力做功，電場力做功為-qUC.微粒落入電場中，電勢能逐漸增大，其增加量大于D.若微粒從距B板高2h處自由下落，則恰好能到達A板2、如圖所示，圓形區(qū)域半徑為R，區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面勻強磁場。磁感應(yīng)強度的大小為B，P為磁場邊界上的最低點。大量質(zhì)量均為m，電荷量絕對值均為q的帶負電粒子，以相同的速率v從P點沿各個方向射入磁場區(qū)域。粒子的軌道半徑r＝2R，A、C為圓形區(qū)域水平直徑的兩個端點，粒子重力不計，空氣阻力不計，則下列說法不正確的是（）A.粒子射入磁場的速率為v＝B.粒子在磁場中運動的最長時間為t＝C不可能有粒子從C點射出磁場D.若粒子的速率可以變化，則可能有粒子從A點水平射出3、如圖所示的電路中，當滑動變阻器的觸頭P向上滑動時，則（）A.燈L2變亮B.電容器貯存電荷量變大C.燈L1變暗D.電源的總功率變小4、有兩個點電荷，所帶電荷量分別為q1和q2，相距為r，相互作用力為F．為了使它們之間的作用力增大為原來的2倍，下列做法可行的是（）A.僅使增大為原來的2倍B.僅使減小為原來的一半C.使和都增大為原來的2倍D.僅使r減小為原來的一半5、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示．設(shè)D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質(zhì)子時，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是（）A.粒子從回旋加速器的磁場中獲得能量B.高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動周期的2倍C.D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大D.不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子6、一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔（小孔對電場的影響可忽略不計）．小孔正上方處的P點有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回．若將下極板向上平移，則從P點開始下落的相同粒子將（）A.打到下極板上 B.下極板處返回C.在距上極板處返回 D.在距上極板處返回二、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、以無窮遠處電勢為零，下列關(guān)于電勢與電勢能的說法正確的是（）A.電荷在電場中電勢高的地方電勢能大B.在電場中的某點，電量大的電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能大C.在正點電荷形成的電場中的某點，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能大D.在負點電荷形成的電場中的某點，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能小8、如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣塊，甲、乙疊放在一起置于光滑的水平地面上，空間存在著水平方向的的勻強磁場，在水平恒力F的作用下，甲、乙無相對滑動的一起向左加速運動，在加速運動階段()A.甲、乙兩物塊之間的摩擦力不斷增大B.甲、乙兩物塊之間的摩擦力不變C.甲、乙向左運動的加速度不斷減小D.甲對乙的壓力不斷增大9、如圖所示，在x軸上方有垂直于紙面向外的勻強磁場，兩帶正電且電量相同；質(zhì)量分別為m1、m2的粒子A和B以相同的速率從O點與x軸正方向成60°角垂直射入磁場，發(fā)現(xiàn)粒子A從a點射出磁場，粒子B從b點射出磁場．若另一與A、B帶電量相同而質(zhì)量不同的粒子C以相同速率從O點與x軸正方向成30°角射入x軸上方時，發(fā)現(xiàn)它從ab的中點c射出磁場，則下列說法中正確的是(不計所有粒子重力)()A.粒子B在磁場中的運動時間比粒子A在磁場中的運動時間長B.粒子A、B在磁場中的運動時間相同C.可以求出粒子C的質(zhì)量D.粒子C在磁場中做圓周運動的半徑一定比粒子B做圓周運動的半徑小10、如圖，實線為等量異種點電荷周圍電場線，虛線是以正點電荷為中心的圓，M點是兩點電荷連線的中點，N點在虛線上．若將一試探正點電荷沿逆時針方向從M點經(jīng)虛線移動到N點，則（）A.電荷所受電場力逐漸減小B.電荷所受電場力大小不變C.電荷將克服電場力做功D.電荷的電勢能保持不變?nèi)嶒烆}：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(xué)在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，備有下列器材：A．待測的干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻小于1.0Ω）B．電流表A1（量程0～3mA，內(nèi)阻Rg1＝10Ω）C．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻Rg2約為0.1Ω）D．滑動變阻器R1（阻值范圍0～20Ω，額定電流10A）E．滑動變阻器R2（阻值范圍0～200Ω，額定電流1A）F．電阻箱R0（阻值范圍0～999Ω）G．開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設(shè)計了如圖a、b、c、d所示的四個參考實驗電路，并計劃用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，其中最合理的是圖________所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準確地進行測量，滑動變阻器應(yīng)選________(填寫器材前的字母代號)（2）該同學(xué)選出合理的實驗電路后，把與R0串聯(lián)的電流表當作量程為0～3V的電壓表使用，于是將電阻箱R0的阻值調(diào)至________Ω（3）下圖為該同學(xué)利用(1)中選出的合理的實驗電路測出的數(shù)據(jù)繪出的I1－I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù))，被測干電池的電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω．（結(jié)果保留2位小數(shù)）12．（12分）某實驗小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)給定的電壓表（0～3V）量程偏小，因此決定改裝電壓表，將量程擴大為原來的兩倍（1）同學(xué)們先用多用電表的歐姆檔粗略測量電壓表的內(nèi)阻，如圖甲所示．將選擇開關(guān)旋至倍率“×100”檔，紅、黑表筆短接調(diào)零后進行測量，紅表筆應(yīng)接電壓表的______接線柱（選填“＋”或“－”），測量結(jié)果如圖乙所示，電壓表的內(nèi)阻為_____Ω（2）該實驗小組為了能夠精確測定該電壓表的內(nèi)阻，除待測電壓表V外，實驗室還提供了一些可選用的器材：電流表A1(量程200μA)、電流表A2(量程1.0mA)、電流表A3(量程0.6A)、滑動變阻器R(最大阻值200Ω)、電源E(電動勢4V)、開關(guān)S．所提供的電流表中，應(yīng)選用_______接入電路；為了盡量減小誤差，要求測量多組數(shù)據(jù)，該實驗小組設(shè)計了下列兩種實驗電路圖，你認為正確的是______（選擇“丙”或“丁”）（3）若測得電壓表的內(nèi)阻為4200Ω，現(xiàn)將其改裝成0~6V量程的電壓表，需要_____（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）阻值為_______Ω的電阻四、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，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，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(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)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14．（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(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，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(yīng)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(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L

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、D【解析】帶電微粒在下落過程中先做加速運動，后做減速運動，動能先增大，后減小，重力一直做正功為mg(h+)，重力勢能一直減?。浑妶隽ψ鲐摴?qU，電勢能增加qU，由動能定理可判斷若微粒從距B板高2h處自由下落，則恰好能到達A板【詳解】A、帶電微粒在下落過程中先做加速運動，后做減速運動，動能先增大，后減小，重力一直做正功，重力勢能一直減小，故A錯誤B、微粒下降的高度為h+，重力做正功為mg(h+)，電場力向上，位移向下，電場力做負功，W電=-qU，所以電勢能增大，其增加量為qU，故B、C錯誤D、由題知微粒恰能落至C的過程中，由動能定理得：mg(h+)-qU=0，若微粒從距B板高2h處自由下落，由動能定理得：mg(2h+d)-qU=mvA2-0，解得vA=0，故D正確故選D2、C【解析】A．由洛倫茲力提供向心力，有解得根據(jù)題意r＝2R可得故A正確，不符合題意；B．當粒子以圓形區(qū)域的直徑2R為弦做圓周運動時，粒子在磁場中運動的時間最長，由幾何關(guān)系可知此時軌跡對應(yīng)的圓心角為60°，粒子運動的周期為則粒子在磁場中運動的時間為故B正確，不符合題意；C．粒子的軌道半徑為2R，磁場的半徑為R，粒子可能從C點射出，故C錯誤，符合題意；D．當粒子的軌道半徑為R時，豎直向上射出的粒子，可以從A點水平射出，且速率滿足故D正確，不符合題意。故選C。3、A【解析】首先認清電路的結(jié)構(gòu)：變阻器與燈L2串聯(lián)后與電阻R1并聯(lián)，再燈L1串聯(lián)，電路穩(wěn)定時，電容器相當于斷路．當滑動變阻器的觸頭P向上滑動時，變阻器接入電路的電阻變小，分析外電路總電阻減小，由歐姆定律分析總電流的變化，即可知道電源的總功率變化和燈L1亮度變化．分析并聯(lián)部分電壓的變化，判斷通過R1的電流如何變化，就能分析出通過燈L2的電流變化，判斷其亮度變化【詳解】當滑動變阻器的觸頭P向上滑動時，變阻器接入電路的電阻變小，外電路總電阻變小，干路電流變大，則燈L1變亮．電源的總功率P=EI，E不變，則電源的總功率變大．干路電流增大，電源的內(nèi)電壓和燈L1的電壓增大，則電路中并聯(lián)部分的電壓U并減小，通過R1的電流減小，而干路電流增大，所以通過燈L2的電流變大，燈L2變亮．電容器的電壓等于并聯(lián)部分的電壓，則其電壓減小，電容器貯存的電量變小．故A正確，BCD錯誤．故選A【點睛】本題考查了滑動變阻器的變阻原理、歐姆定律、串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，按“局部→整體→局部”的思路進行分析4、A【解析】真空中有兩個點電荷，它們之間相互作用力為F，即為；當它們之間的相互作用力為2F，則有：保持距離不變，僅使q1增大為原來的2倍，或使兩電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍，則庫侖力分別變?yōu)?倍和4倍，故A正確，C錯誤；僅使q2減小為原來的一半，根據(jù)庫侖定律可知，它們之間的作用力減小為原來的一半，故B錯誤；保持兩點電荷的電量不變，使r減小為原來的一半，則庫侖力變?yōu)?倍，故D錯誤；故選A考點：庫侖定律5、C【解析】回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，當粒子從D形盒中出來時，速度最大，此時運動的半徑等于D形盒的半徑【詳解】A項：粒子從兩D形盒之間的加速電場中獲得能量，故A錯誤；B項：高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動的周期，故B錯誤；C項：根據(jù)，解得：，所以D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大，故C正確；D項：根據(jù)，知質(zhì)子換成α粒子，比荷發(fā)生變化，則在磁場中運動的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應(yīng)強度或交流電的周期，故D錯誤故選C【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道當粒子從D形盒中出來時，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等6、D【解析】設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電容器兩基板的電壓為U，由動能定理得，若將下極板向上移動d/3，設(shè)帶電粒子在電場中下降h，再由動能定理得，聯(lián)立解得，所以帶電粒子還沒達到下極板就減速為零，D正確【考點定位】動能定理、電場力做功、勻強電場電場強度和電勢差的關(guān)系二、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、CD【解析】A．正電荷在電場中電勢高的地方電勢能大，負電荷在電場中電勢高的地方電勢能小，故A錯誤；B．在電場中的某點，電量大的正電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能大，而電量大的負電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能小，故B錯誤；C．在正點電荷形成的電場中的某點，電勢為正值，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能大，故C正確；D．在負點電荷形成的電場中的某點，電勢為負值，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能小，故D正確。故選CD。8、BD【解析】當甲與乙向右運動時，甲所受的洛倫茲力豎直向下，又由于地面光滑，所以摩擦力為0，把甲乙看成一個系統(tǒng)，，甲與乙相對靜止，乙對甲的靜摩擦力．所以選BD9、AC【解析】AB．帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，粒子的入射速度方向、出射速度方向與邊界夾角相等，則知A、B兩個粒子速度的偏向角均為120°，軌跡對應(yīng)的圓心角也為120°．設(shè)軌跡的圓心角為θ，則粒子在磁場中運動的時間，由圖知，B粒子的軌跡半徑較大，而θ與v相等，所以B粒子在磁場中的運動時間比A粒子在磁場中的運動時間長，故A正確。C．設(shè)C粒子的質(zhì)量為m3．Oa=L，ab=d。粒子做勻速圓周運動，軌跡如圖：故質(zhì)量為m1、m2、m3的粒子軌道半徑分別為：故：（R1+R2）=2R3粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，故：聯(lián)立以上幾式解得：故C正確。D．由上知，C粒子在磁場中作圓周運動的半徑可能比B粒子作圓周運動的半徑大，故D錯誤。故選AC。10、AC【解析】A、B、由電場線的分布情況可知，N處電場線比M處電場線疏，則N處電場強度比M處電場強度小，由電場力公式F=qE可知正點電荷從虛線上M點移動到N點，電場力逐漸減小，故A正確，B錯誤．C、D、根據(jù)順著電場線方向電勢降低，知虛線上各點的電勢比正電荷處的電勢低，根據(jù)U=Ed知：N與正電荷間的電勢差小于M與正電荷的電勢差，所以N點的電勢高于M點的電勢，從M點到N點，電勢逐漸升高，正電荷的電勢能逐漸增大，則電場力做負功，故C正確，D錯誤．故選AC.【點睛】解答本題關(guān)鍵掌握等量異號點電荷電場線分布情況，知道電場線的物理意義：疏密表示電場強勢相對大小，方向反映電勢的高低．運用公式U=Ed定性分析電勢差的大小三、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.b②.D③.990④.1.48⑤.0.85【解析】(1)[1][2]上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，將電流表串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．四個參考實驗電路，其中合理的是b，因為電源的內(nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減?。瑒幼冏杵鲬?yīng)選D(2)[3]根據(jù)歐姆定律可知：，代入數(shù)據(jù)解得：(3)[4][5]根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識得，電源兩端電壓：U=I1（990+10）=1000I1，根據(jù)圖象與縱軸的交點得電動勢：E=1.48mA×1000Ω=1.48V，與橫軸的交點可得出路端電壓為1.1V時電流是0.45A，由閉合電路歐姆定律E=U+Ir可得：r=0.85Ω12、①.－②.4000③.A2④.丙⑤.串聯(lián)⑥.4200【解析】（1