2023-2024學(xué)年廣東省惠州市惠東中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年廣東省惠州市惠東中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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,條形磁鐵平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線,給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向外的電流,則下列說法正確的是()A.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 B.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小C.磁鐵對(duì)桌面的壓力不變 D.磁鐵對(duì)桌面有摩擦力2、如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌,間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)(金屬桿滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好)．則()A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為B.電路中感應(yīng)電流的大小為C.金屬桿所受安培力的大小為D.金屬桿發(fā)熱功率為3、十九世紀(jì)安培為解釋地球的磁性做出這樣的假設(shè)：地球的磁場是由繞著地心的環(huán)形電流I引起的，圖中假設(shè)的引起地球磁場的環(huán)形電流方向正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示，質(zhì)量為m的A球以速度v0在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，與原靜止的質(zhì)量為4m的B球碰撞，碰撞后A球以v=av0(待定系數(shù)a<1)的速率彈回，并與擋板P發(fā)生完全彈性碰撞，若要使A球能追上B球再相撞，則a的取值范圍為（）A.a B.aC.a D.a5、在行駛汽車上的乘客，看到道路兩旁的樹木不斷向后退，這是因?yàn)槌丝瓦x擇的參考系是（）A.所乘坐的汽車B.地面上的建筑物C.道路旁的樹木D.路邊站著的人6、如圖，一平行電容器兩極板之間充滿陶瓷介質(zhì)，現(xiàn)閉合開關(guān)S待電路穩(wěn)定后再斷開S，此時(shí)若將陶瓷介質(zhì)移出，則電容器A.極板上的電荷量變大，極板間的電場強(qiáng)度變大B.極板上的電荷量不變，極板間的電場強(qiáng)度變小C.兩極板間電壓變大，極板間的電場強(qiáng)度變大D.兩極板間電壓變小，極板間的電場強(qiáng)度變小二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、在如圖所示的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場共存的區(qū)域內(nèi)(不計(jì)重力)，電子可能沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)的是()A. B.C. D.8、如圖所示，兩條粗糙平行導(dǎo)軌間的距離是0.5m，導(dǎo)軌與2Ω的電阻連接，水平固定放置在桌面上，導(dǎo)軌一部分位于有理想邊界的磁場中，磁場垂直導(dǎo)軌平面向下．質(zhì)量為0.2kg的金屬桿垂直放置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌以及金屬桿的電阻可忽略不計(jì)．在t0＝0時(shí)刻，給金屬桿施加一個(gè)水平向左的恒定拉力F，金屬桿由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在t1＝10s時(shí)，以速度v1＝4m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，且恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，在t2＝15s時(shí)刻，撤去拉力F，與此同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度開始逐漸減小，金屬桿中不再有感應(yīng)電流，金屬桿勻減速運(yùn)動(dòng)到t3＝20s時(shí)停止，下面說法正確的是（）A拉力F＝0.08NB.t1～t2時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度0.4TC.回路磁通量的最大值為4WbD.t2～t3時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小9、如圖所示，帶電小球a由絕緣細(xì)線PM和PN懸掛而處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中PM水平，地面上固定一絕緣且內(nèi)壁光滑的圓弧細(xì)管道GH，圓心P與a球位置重合，管道底端H與水平地面相切，一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球b從G端口由靜止釋放，當(dāng)小球b運(yùn)動(dòng)到H端時(shí)對(duì)管道壁恰好無彈力，重力加速度為g。在小球b由G滑到H過程中，下列說法中正確的是（）A.小球b機(jī)械能保持不變B.小球b所受庫侖力大小始終為2mgC.細(xì)線PM的拉力先增大后減小D.小球b加速度大小一直變大10、質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，水平極板間有垂直極板方向的勻強(qiáng)電場，圓筒N內(nèi)可以產(chǎn)生質(zhì)子和氚核，它們由靜止進(jìn)入極板間，經(jīng)極板間的電場加速后進(jìn)入下方的勻強(qiáng)磁場．在磁場中運(yùn)動(dòng)半周后打到底片P上，不計(jì)質(zhì)子和氚核受到的重力及它們間的相互作用，下列判斷正確的是A.質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:3B.質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:1C.質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的速率之比為D.質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡半徑之比為三、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）測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路和U﹣I圖象如圖所示；請(qǐng)回答下列問題：（1）如圖甲所示，在閉合開關(guān)之前為防止電表過載而移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P，應(yīng)放在滑動(dòng)變阻器___________處（填“a”或“b”）。（2）現(xiàn)備有以下器材：A．干電池1個(gè)B．滑動(dòng)變阻器（0～50Ω）C．電壓表（0～3V）D．電壓表（0～15V）E．電流表（0～0.6A）F．電流表（0～3A）其中電流表應(yīng)選___________，電壓表應(yīng)選___________。（填字母代號(hào)）（3）如圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U﹣I圖象。由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)電阻r=________Ω。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）如圖所示，矩形線圈一邊長為d，另一邊長為a，電阻為R，當(dāng)它以速度V勻速穿過寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場過程中，若L<d，產(chǎn)生的電能為__________，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________；若L>d，產(chǎn)生的電能為__________，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________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(shì)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??；（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、B【解析】ABC．在磁鐵外部，磁感線從N極指向S極，長直導(dǎo)線在磁鐵的中央上方，導(dǎo)線所在處磁場水平向左；導(dǎo)線電流垂直于紙面向外，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力豎直向下；由牛頓第三定律可知，導(dǎo)線對(duì)磁鐵的作用力豎直向上，因此磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，小于磁鐵的重力，故B正確，AC錯(cuò)誤。D．由于導(dǎo)線處于磁鐵正中央，磁鐵受到的導(dǎo)線的磁場力豎直向上，因此磁鐵對(duì)桌面沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故沒有摩擦力，故D錯(cuò)誤。故選B2、B【解析】A、導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B、感應(yīng)電流的大小，故B正確；C、所受的安培力為，故C錯(cuò)誤；D、金屬桿的熱功率，故D錯(cuò)誤3、B【解析】地磁場的分布情況：地磁的北極在地理南極的附近，地磁的南極在地理北極的附近，故右手的拇指必需指向地球南極，然后根據(jù)安培定則四指彎曲的方向是電流流動(dòng)的方向，故環(huán)形電流的方向由東向西流動(dòng)，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。4、D【解析】A、B、碰撞過程動(dòng)量守恒，以方向?yàn)檎较蛴校珹與擋板P碰撞后能追上B發(fā)生再碰撞的條件是，解得；碰撞過程中損失的機(jī)械能，解得，故，D正確；故選D【點(diǎn)睛】本題考查了動(dòng)量守恒和能量守恒的綜合運(yùn)用，要抓住碰后A的速度大于B的速度，以及有機(jī)械能損失大于等于零進(jìn)行求解5、A【解析】在行駛汽車上的乘客，看到道路兩旁的樹木不斷向后退，這是因?yàn)槌丝瓦x擇的參考系是所乘的汽車，故選A.考點(diǎn)：相對(duì)運(yùn)動(dòng)；參照物【名師點(diǎn)睛】此題考查了對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的理解；要研究物體的運(yùn)動(dòng)，必須要選定一個(gè)假定靜止不動(dòng)的物體做參照物，參照物選擇的不同，則對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述是不同的，但是結(jié)果都是正確的．此題是基礎(chǔ)題.6、C【解析】A.由可知，當(dāng)陶瓷介質(zhì)抽出時(shí)，?變小，電容器的電容C變??；電容器充電后斷開，故Q不變，故A錯(cuò)誤；BCD.根據(jù)可知，當(dāng)C減小時(shí)，U變大。再由，由于d不變，U變大，故E也變大，故C正確，BD錯(cuò)誤。故選：C。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】如電子水平向右運(yùn)動(dòng)，在A圖中電場力水平向左，洛倫茲力豎直向下，故不可能；在B圖中，電場力水平向左，洛倫茲力為零，故電子可能水平向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；在C圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向下，電子向右可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在D圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向上，故電子不可能做水平向右的直線運(yùn)動(dòng)，因此BC正確8、BC【解析】根據(jù)金屬桿的受力情況，由牛頓第二定律列方程，由加速度定義式求出求出金屬桿的加速度，然后求出拉力F；應(yīng)用安培力公式求出安培力，然后應(yīng)用平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度；當(dāng)穿過回路的磁通量不變時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)此求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律詳解】由加速度定義式可知，加速度大?。?，，在0﹣10內(nèi)，金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，桿沒有進(jìn)入磁場，由牛頓第二定律得：F﹣μmg＝ma1，由題意可知，15s末撤去拉力，沒有感應(yīng)電流，桿不受安培力作用，桿所受的合外力為滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律得：μmg＝ma2，代入數(shù)據(jù)解得：F＝0.24N，故A錯(cuò)誤；在t1～t2內(nèi)，金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度：v＝4m/s，金屬桿受到的安培力：，金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：，代入數(shù)據(jù)解得：B0＝0.4T，故B正確；15﹣20s內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，穿過回路的磁通量保持不變，金屬桿在10﹣15s內(nèi)的位移：d＝vt＝4×5＝20m，磁通量最大值：Φ＝B0Ld＝0.4×0.5×20＝4Wb，故C正確；在15s后的金屬桿的加速度：a＝a2＝0.8m/s2，金屬桿的位移：x＝v1（t﹣15）﹣a（t﹣15）2＝4（t﹣15）﹣0.4（t﹣15）2，磁通量保持不變，則：B0Ld＝BL（d+x），解得：，故D錯(cuò)誤．所以BC正確，AD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】電磁感應(yīng)與力學(xué)相結(jié)合的綜合題9、ACD【解析】A．小球b所受庫侖力和管道的彈力始終與速度垂直，即只有重力做功，所以小球b機(jī)械能守恒，故A正確；B．小球b機(jī)械能守恒，從G滑到H過程中，有：H處有：則有：F庫=3mg故B錯(cuò)誤；C．設(shè)PN與豎直方向成α角，對(duì)球a受力分析，將其分解：豎直方向上有：FPNcos

α=mg+F庫sin

θ水平方向上有：F庫cos

θ+FPNsin

α=FPM。解得：下滑時(shí)θ從0增大90°，細(xì)線PM的拉力先增大后減小，故C正確；D．設(shè)b與a的連線與水平方向成θ角，則有：任意位置加速度為向心加速度和切向加速度合成，即為：可知小球的加速度一直變大，故D正確。故選ACD。10、CD【解析】根據(jù)題圖可知，考查了回旋加速器的原理．根據(jù)粒子在回旋加速器在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)即可求解【詳解】A、質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，有，則，所以質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為，故A錯(cuò)誤；B、質(zhì)子和氚核都為半個(gè)周期，周期的表達(dá)式為，所以質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:3，故B錯(cuò)誤；C、質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的速率由加速電場來決定，則有，得，所以質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的速率之比為，故C正確；D、粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑，故質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為，D正確三、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.a②.E③.C④.1.5⑤.0.75【解析】（1）[1]滑動(dòng)變阻器采用限流接法，在閉合開關(guān)之前為防止電表過載，劃定變阻器滑動(dòng)頭P應(yīng)放在滑動(dòng)變阻器a處；（2）[2][3][由圖乙可知：電路中的最大電流為0.4A，因此電流表選擇量程為0.6A比較合適，故電流表則E，電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，因此電壓表選擇量程為3V比較合適，故電壓表選擇C；（3）[4][5]由圖乙可知，電源的U﹣I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5，則電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，圖象的斜率表示電源內(nèi)阻，所以電源內(nèi)阻為12、①.②.③.④.【解析】根據(jù)公式E=Blv求出線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，即可由焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的電能，由q=It求解電量【詳解】線圈進(jìn)入磁場的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=Bav，由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流：，如果：L<d，由焦耳定律得，線圈產(chǎn)生的電能為：，通過導(dǎo)體截面