2023-2024學(xué)年淮北市重點(diǎn)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)年淮北市重點(diǎn)中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，空間中有一足夠大的區(qū)域內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，某時刻一帶正電粒子沿紙面向右運(yùn)動，若不計粒子所受重力，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動是A.勻速直線運(yùn)動 B.勻變速曲線運(yùn)動C.順時針轉(zhuǎn)向的圓周運(yùn)動 D.逆時針轉(zhuǎn)向的圓周運(yùn)動2、發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的物理學(xué)家是（）A.法拉第B.奧斯特C.庫侖D.安培3、空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域的橫截面的半徑為R，磁場方向垂直橫截面．一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場，離開磁場時速度方向偏離入射方向60°．不計重力，該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A. B.C. D.4、如圖所示，A、B都是很輕的鋁環(huán)，分別吊在絕緣細(xì)桿的兩端，桿可繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的．若用磁鐵分別靠近這兩個圓環(huán)，則下面說法正確的是(

)A.圖中磁鐵N極接近A環(huán)時，A環(huán)被吸引，而后被推開B.圖中磁鐵N極遠(yuǎn)離A環(huán)時，A環(huán)被排斥，而后隨磁鐵運(yùn)動C.用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時，A環(huán)均被排斥D.用磁鐵N極接近B環(huán)時，B環(huán)被推斥，遠(yuǎn)離磁鐵運(yùn)動5、如圖所示，某種帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后，射入水平放置，電勢差為U2的兩導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場中，帶電粒子沿平行于兩板方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場中，則粒子入磁場和射出磁場的M、N兩點(diǎn)間的距離d隨著U1和U2的變化情況為（不計重力，不考慮邊緣效應(yīng)）（）A.d隨U1變化，d與U2無關(guān)B.d與U1無關(guān)，d隨U2變化C.d隨U1變化，d隨U2變化D.d與U1無關(guān)，d與U2無關(guān)6、在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列說法中正確的是（）A.路端電壓變小 B.電流表的示數(shù)變大C.電路的總電阻變大 D.電源內(nèi)阻消耗的功率變小二、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，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬為a、高為b的長方形，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流，已知金屬導(dǎo)體中單位體積的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，金屬導(dǎo)電過程中，自由電子做定向移動可視為勻速運(yùn)動，測出金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面間的電勢差的大小為U，則下列說法正確的是（）A.前側(cè)面電勢較高 B.后側(cè)面電勢較高C.磁感應(yīng)強(qiáng)度為 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小8、如圖所示，某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場E，在豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系在的空間內(nèi)有與場強(qiáng)方向垂直的勻強(qiáng)磁B；在的空間內(nèi)，將一質(zhì)量為的帶電液滴(可視為質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)自由釋放，此液滴沿軸的負(fù)方向以加速度(為重力加速度)做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)液滴運(yùn)動到坐標(biāo)原點(diǎn)時，瞬間被安置在原點(diǎn)的一個裝置改變了它的帶電性質(zhì)(液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變)，隨后液滴進(jìn)入的空間內(nèi)運(yùn)動，液滴在的空間內(nèi)運(yùn)動的過程中A.動能不斷增大B.動能保持不變C.重力勢能一定先減小后增大D.電勢能一定先減小后增大9、宇宙中兩顆相距很近的恒星常常組成一個雙星系統(tǒng)，它們以相互間的萬有引力彼此提供向心力，而使它們繞著某一共同的圓心做勻速圓周運(yùn)動，若已知它們的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為，兩星到某一共同圓心的距離分別為和，那么，這雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的質(zhì)量關(guān)系正確的是()A.這兩顆恒星的質(zhì)量必定相等B.這兩顆恒星的質(zhì)量之和為C.這兩顆恒星的質(zhì)量之比為D.其中必有一顆恒星的質(zhì)量為10、如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量m的單匝均勻正方形銅線框，邊長為a，在1位置以速度v0進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場并開始計時t＝0，若磁場的寬度為b（b＞3a），在3t0時刻線框到達(dá)2位置速度又為v0并開始離開勻強(qiáng)磁場．此過程中v﹣t圖象如圖b所示，則（）A.t＝0時，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0B.在t0時刻線框的速度為C.線框完全離開磁場的瞬間位置3速度一定比t0時刻線框的速度大D.線框從1位置進(jìn)入磁場到完全離開磁場位置3過程中，線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb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）下列關(guān)于多用電表歐姆檔測電阻的說法中，正確的是（）A.測電路中某個電阻的阻值時，先要將該電阻與其它元件斷開B.測量電阻時，如果指針偏轉(zhuǎn)過大，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到倍率較大的檔位C.每次換測另一個電阻時，都必須重新歐姆調(diào)零D.測量完畢后，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到倍率最大的歐姆檔12．（12分）豎直升降電梯的箱狀吊艙在勻速上升的過程中，艙頂有一個螺釘脫落，已知吊艙高度為h，重力加速度為g，則這個螺釘從艙頂落到地板所需時間是____________。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(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）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，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(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(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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?。唬?）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、D【解析】帶電粒子在磁場中的受力可以根據(jù)左手定則來判斷，即四指指向正電荷運(yùn)動的方向，磁場垂直手心過，拇指所指的方向即為洛倫茲力的方向【詳解】帶電粒子帶正電，根據(jù)左手定則可知受洛倫茲力的方向?yàn)橄蛏?，且洛倫茲力不做功，所以粒子?yīng)該做逆時針的勻速圓周運(yùn)動，故D正確；ABC錯誤；【點(diǎn)睛】洛倫茲力的方向與速度方向垂直,只改變速度的方向,不改變速度的大小.勻變速運(yùn)動是指的加速度不變的運(yùn)動,當(dāng)合力方向與速度方向不在一條直線上物體將做曲線運(yùn)動.2、B【解析】奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，庫侖發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，安培發(fā)現(xiàn)了分子電流假說，B正確3、A【解析】帶正電的粒子垂直磁場方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，由洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運(yùn)動，畫出軌跡如圖，根據(jù)幾何知識得知，軌跡的圓心角等于速度的偏向角60°，且軌跡的半徑為r=Rcot30°=R根據(jù)牛頓第二定律得得A．，與結(jié)論相符，選項A正確；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A【名師點(diǎn)睛】本題是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的問題，畫軌跡是關(guān)鍵，是幾何知識和動力學(xué)知識的綜合應(yīng)用，常規(guī)問題4、C【解析】當(dāng)磁鐵N極靠近時，導(dǎo)致圓環(huán)A的磁通量變大，從而由楞次定律可得圓環(huán)A的感應(yīng)電流，又處于磁場中，則受到的安培力作用，使它遠(yuǎn)離磁鐵，即被推開；故A錯誤；磁鐵N極遠(yuǎn)離A環(huán)時，圓環(huán)A的磁通量變小，從而由楞次定律可得圓環(huán)A的感應(yīng)電流，又處于磁場中，則受到的安培力作用，使它隨磁鐵運(yùn)動；故B錯誤；當(dāng)磁鐵的任意一磁極靠近時，導(dǎo)致圓環(huán)A的磁通量變大，從而由楞次定律可得圓環(huán)A的感應(yīng)電流，使A環(huán)被排斥，故C正確；對于圓環(huán)B，當(dāng)磁鐵的靠近時，雖磁通量變大，有感應(yīng)電動勢，但由于不閉合，所以沒有感應(yīng)電流，則不受安培力作用．所以對于圓環(huán)B，無論靠近還是遠(yuǎn)離，都不會有遠(yuǎn)離與吸引等現(xiàn)象，故D錯誤；故選C.【點(diǎn)睛】本題也可以直接使用楞次定律的推論解答．從楞次定律相對運(yùn)動角度可得“來拒去留”；即近則斥，遠(yuǎn)則吸5、A【解析】設(shè)帶電粒子經(jīng)電壓為U1的電場加速后速度為v0，由動能定理，有帶電粒子在電勢差為U2的電場中做類平拋運(yùn)動，可將射出電場的粒子速度v分解成沿初速度方向與加速度方向，設(shè)出射速度與水平夾角為θ，則有粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動軌跡對應(yīng)的半徑為R，由幾何關(guān)系可得，半徑與直線MN夾角正好等于θ，則有所以又因?yàn)榘霃焦絼t有故d與m，v0成正比，與B，q成反比，即d只與U1有關(guān)，與U2無關(guān)，故A正確，BCD錯誤。故選A。6、A【解析】滑片由a向b移動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，則外電路總電阻減小，電路的總電阻變小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流增大，則內(nèi)電壓增大，由P=I2r可知，內(nèi)電阻上消耗的功率變大。路端電壓U=E-Ir，因I增大，故U變小。又電流表的示數(shù)，因U變小，故IA變小。故A正確，BCD錯誤。故選A。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、BC【解析】AB．電子定向移動方向和電流方向相反，所以電子定向移動方向沿x軸負(fù)方向，根據(jù)左手定則判斷，電子受力方向指向前側(cè)面，所以前側(cè)面電勢低，后側(cè)面電勢高，A錯誤B正確CD．當(dāng)金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動時受洛侖茲力作用向前側(cè)面偏轉(zhuǎn)，使得前后兩側(cè)面間產(chǎn)生電勢差，當(dāng)電子所受電場力和洛侖茲力平衡時，前后兩側(cè)產(chǎn)生恒定的電勢差，則：，，，聯(lián)立以上幾式解得：，D錯誤C正確8、BC【解析】帶電粒子在電場與重力場作用下，由牛頓第二定律可得：qE+mg＝ma＝m?2g，故qE＝mg，當(dāng)帶電粒子進(jìn)入磁場時，由于電場力與重力方向相反，處于平衡．而洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動．所以重力勢能先減小后增大，故C正確；由于電場力先作負(fù)功后做正功，所以電勢能先增大后減小，故D錯誤；由于做勻速圓周運(yùn)動，則速度大小不變，則動能不變，故A錯誤，B正確9、BCD【解析】設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為m1，m2，由萬有引力提供向心力得，對m1：①對m2：②由①得由②得所以③由①/②得④聯(lián)立④③得故選BCD。10、BD【解析】A.t＝0時，MN邊切割磁感線相當(dāng)于電源，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為外電壓，感應(yīng)電動勢：E＝Bav0外電壓U外EBav0，故A項不合題意.B.根據(jù)圖象可知在t0～3t0時間內(nèi)，線框做勻加速直線運(yùn)動，合力等于F，則在t0時刻線框的速度為v＝v0-a?2t0＝v0故B項符合題意.C.因?yàn)閠＝0時刻和t＝3t0時刻線框的速度相等，進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場時的速度與t0時刻的速度相等，故C項不合題意.D.因?yàn)閠＝0時刻和t＝3t0時刻線框的速度相等，進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場時的速度與t0時刻的速度相等，進(jìn)入磁場克服安培力做的功和離開磁場克服安培力做的功一樣多.線框在位置1和位置2時的速度相等，從位置1到位置2過程中外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以線框穿過磁場的整個過程中，產(chǎn)生的電熱為2Fb，故D項符合題意.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、A【解析】A．歐姆檔內(nèi)部有電源，所以測電路中某個電阻的阻值時，先要將該電阻與其它元件斷開，A正確；B．測量電阻時，如果指針偏轉(zhuǎn)過大，說明待測電阻較小，需要更換倍率較小的檔位，B錯誤；C．每次換擋時，都必須重新歐姆調(diào)零，C錯誤；D．測量完畢后，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”檔或交流電壓最大值處，D錯誤。故選A。12、【解析】[1]螺釘以吊艙為參照物做自由落體運(yùn)動，根據(jù)公式下落時間為四、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、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動到P處，由動能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得14、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆