2023-2024學(xué)年山西省臨汾市第一中學(xué)等五校物理高二第一學(xué)期期末監(jiān)測試題含解析

2023-2024學(xué)年山西省臨汾市第一中學(xué)等五校物理高二第一學(xué)期期末監(jiān)測試題考生請注意：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?？荚嚱Y(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，正方體真空盒置于水平面上，它的ABCD面與EFGH面為金屬板，其他面為絕緣材料．ABCD面帶正電，EFGH面帶負(fù)電．從ABCD面上的小孔P沿水平方向以相同速率射入三個質(zhì)量相同的帶正電液滴，最后分別落在BCGF面上的1、2、3三點(diǎn)，則下列說法正確的是A.三個液滴在真空盒中都做平拋運(yùn)動B.三個液滴落到底板時速率相同C.液滴3在真空盒中的運(yùn)動時間最長D.三個液滴在真空盒中的運(yùn)動時間一定相同2、如圖所示，勻強(qiáng)電場中三點(diǎn)A、B、C是一個三角形的三個頂點(diǎn)，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝2m．已知電場線平行于△ABC所在的平面，一個電荷量q＝﹣1×10﹣6C的點(diǎn)電荷由A移到B的過程中，電勢能增加了1.2×10﹣5J，由B移到C的過程中電場力做功6×10﹣6J，下列說法正確的是（）A.B、C兩點(diǎn)的電勢差UBC＝3VB.該電場的場強(qiáng)為2V/mC.正電荷由C點(diǎn)移到A點(diǎn)的過程中，電勢能減少D.A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢3、如圖所示是氧氣在0℃和100℃兩種不同情況下，各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系，下列說法錯誤的是()A.虛線曲線對應(yīng)的溫度為0℃B.100℃的氧氣速率大的分子比例較多C.0℃和100℃氧氣分子速率都呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布特點(diǎn)D.在0℃和100℃兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積相等4、下列各圖中，能正確表示一對等量異種電荷電場線分布的是A. B.C. D.5、某電源的路端電壓U隨電流I變化的圖像如圖所示，現(xiàn)將一阻值為6Ω的定值電阻接在該電源兩端。下列說法正確的是（）A.電源的輸出電壓是4V B.電源的內(nèi)阻是4ΩC.通過電阻的電流是0.5A D.電阻的熱功率是0.96W6、如圖所示，光滑水平面上停著一輛小車，小車的固定支架左端用不計(jì)質(zhì)量的細(xì)線系一個小鐵球．開始將小鐵球提起到圖示位置，然后無初速釋放．在小鐵球來回?cái)[動的過程中，下列說法中正確的是（）A.小車和小球系統(tǒng)動量守恒B.小球向右擺動過程小車一直向左加速運(yùn)動C.小球擺到右方最高點(diǎn)時刻，由于慣性，小車仍在向左運(yùn)動D.小球擺到最低點(diǎn)時，小車的速度最大二、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、如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為m帶正電的小球在A點(diǎn)由靜止釋放后，沿直線由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，在這一過程中，()A.小球的重力勢能減小B.小球的動能減小C.小球的機(jī)械能減小D.小球的電勢能減小8、一個帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，如果又能垂直進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度是原來2倍的勻強(qiáng)磁場，則（）A.粒子的速率加倍，周期減半；B.粒子的速率不變，周期減半C.粒子的速率不變，軌道半徑減半D.粒子的速率減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?/49、如圖所示，A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為U，電子最終打在熒光屏P上，關(guān)于電子的運(yùn)動，下列說法中正確的是A.滑動觸頭向右移動時，電子打在熒光屏上的位置上升B.滑動觸頭向左移動時，電子打在熒光屏上的位置上升C.電壓U增大時，電子打在熒光屏上的速度大小不變D.電壓U增大時，電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時間不變10、如圖甲所示，兩平行金屬板MN、PQ的板長和板間距離相等，板間存在如圖乙所示的隨時間周期性變化的電場，電場方向與兩板垂直，不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向源源不斷地射入電場，粒子射入電場時的初動能均為Ek0，已知t＝0時刻射入電場的粒子剛好沿上板右邊緣垂直電場方向射出電場．則A.所有粒子都不會打到兩極板上B.所有粒子最終都垂直電場方向射出電場C.運(yùn)動過程中所有粒子的最大動能不可能超過2Ek0D.只有t＝(n＝0,1,2…)時刻射入電場的粒子才能垂直電場方向射出電場三、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）霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器，用它可以檢測磁場及其變化，圖甲為使用霍爾元件測量通電直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場的裝置示意圖，由于磁芯的作用，霍爾元件所處區(qū)域磁場可看做勻強(qiáng)磁場，測量原理如乙圖所示，直導(dǎo)線通有垂直紙面向里的電流，霍爾元件前、后、左、右表面有四個接線柱，通過四個接線柱可以把霍爾元件接入電路，所用器材已在圖中給出并已經(jīng)連接好電路。（1）制造霍爾元件的半導(dǎo)體參與導(dǎo)電的自由電荷帶負(fù)電，電流從乙圖中霍爾元件右側(cè)流入，左側(cè)流出，霍爾元件______（填“前表面”或“后表面”）電勢高；（2）已知霍爾元件單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為e，霍爾元件的厚度為h。為測量霍爾元件所處區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，根據(jù)乙圖中所給的器材和電路，還必須測量的物理量有______（寫出具體的物理量名稱及其符號），計(jì)算式B=______。12．（12分）欲用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:A.電池組（3V，內(nèi)阻1Ω）B.電流表（0～3A，內(nèi)阻0.0125Ω）C.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）D.電壓表（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）E.電壓表（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）F.滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）G滑動變阻器（0～2000Ω，額定電流0.3A）H.開關(guān)、導(dǎo)線（1）上述器材中應(yīng)選用的是；__________（填寫各器材的字母代號）（2）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表________接法；（填“內(nèi)”或“外”）（3）設(shè)實(shí)驗(yàn)中,電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示，圖示中I=_______A，U=______V.（4）為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變,請按要求畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖_____________,然后根據(jù)你設(shè)計(jì)的原理電路將圖中給定的器材連成實(shí)驗(yàn)電路___________.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，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，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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】由題意知真空盒內(nèi)有水平向右的電場，正電荷在電場中受到向右的電場力，不可能做平拋運(yùn)動；根據(jù)液滴的受力情況，運(yùn)用運(yùn)動的分解法，由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合進(jìn)行分析【詳解】三液滴在豎直方向做自由落體運(yùn)動，在水平方向在電場力作用下做勻加速直線運(yùn)動，在水平方向做的不是勻速直線運(yùn)動，因此三液滴在真空盒中做的不是平拋運(yùn)動，故A錯誤；對液滴，由動能定理得：qEx+mgy=mv2-mv02，解得：，由圖示可知：x3＞x2＞x1，由此可知，三液滴落到底板上時的速度不同，故B錯誤；三液滴在豎直方向做自由落體運(yùn)動，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動時間t相等，選項(xiàng)C錯誤，D正確；故選D.【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在電場和重力場中的運(yùn)動規(guī)律分析，要注意明確小球同時參與兩個運(yùn)動，要注意應(yīng)用運(yùn)動的合成和分解規(guī)律進(jìn)行分析求解2、B【解析】根據(jù)電勢差的定義式求B、C兩點(diǎn)的電勢差，勻強(qiáng)電場的電場線為相互平行間隔相等的平行線，而等勢線與電場線垂直，由題意知AB連線上一定有一點(diǎn)的電勢與C點(diǎn)相等，故可以找到一條等勢線，根據(jù)電場線與等勢線的特點(diǎn)可確定電場線的方向，再根據(jù)公式求出電場強(qiáng)度；【詳解】A、由B移到C的過程中電場力做功，則B、C兩點(diǎn)的電勢差為：，故A錯誤；B、同理可知：，由于，則可知：，在AB連線取一點(diǎn)D為該線中點(diǎn)，所以，由于，則，所以C、D電勢相等，所以CD連線為等勢線，而三角形ABC為等腰三角形，所以電場強(qiáng)度方向沿著AB方向，由A指向B．因?yàn)?，由幾何關(guān)系得：，所以，所以該電場的場強(qiáng)為，故B正確；C、由于，根據(jù)得：正電荷由C移到A的過程中，電場力做負(fù)功，所以電勢能增加，故C錯誤；D、點(diǎn)電荷由A移到B的過程中，電勢能增加，知電場力做功，A、B兩點(diǎn)的電勢差，所以A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢，故D錯誤【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵在于找出等勢面，然后才能確定電場線，要求學(xué)生明確電場線與等勢線的關(guān)系，能利用幾何關(guān)系找出等勢點(diǎn)，再根據(jù)等勢線的特點(diǎn)確定等勢面，知道公式應(yīng)用時為沿著電場線方向的距離3、A【解析】溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高分子的平均動能增加，不同溫度下相同速率的分子所占比例不同【詳解】A．同一溫度下，中等速率大的氧氣分子數(shù)所占的比例大，所以對應(yīng)的圖象的峰值溫度越高，峰值對應(yīng)的速度越大，故實(shí)線為時情形，故A錯誤；B．具有最大比例的速率區(qū)間是指曲線峰值附近對應(yīng)的速率，顯然，時對應(yīng)的峰值速率大，故B正確；C．同一溫度下，氣體分子速率分布總呈“中間多，兩頭少”的分布特點(diǎn)，即速率處于中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比較小，故C正確；D．由題圖可知，在和兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1，即相等，故D正確【點(diǎn)睛】本題考查了分子運(yùn)動速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，課本中有原圖和說明，需要著重記憶；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，要體會平均兩字的含義4、C【解析】根據(jù)電場線的特點(diǎn)：電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處終止．可知C圖能正確表示一對等量異種電荷電場線分布A.A圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.B圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.C圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.D圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；5、C【解析】ABC．根據(jù)閉合電路歐姆定律變形：由圖所示的圖線知，電源的電動勢為圖像縱截距：斜率大小為內(nèi)電阻：電路中的電流：輸出電壓：AB錯誤，C正確；D．定值電阻消耗的功率：D錯誤。故選C。6、D【解析】A．小車與小球組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，在豎直方向動量不守恒，系統(tǒng)整體動量不守恒，故A錯誤；BCD．小球從圖示位置下擺到最低點(diǎn)，小車受力向左加速運(yùn)動，當(dāng)小球到最低點(diǎn)時，小車速度最大．當(dāng)小球從最低點(diǎn)向右邊運(yùn)動時，小車向左減速，當(dāng)小球運(yùn)動到與左邊圖示位置相對稱的位置時，小車靜止．故小球向右擺動過程小車先向左加速運(yùn)動，后向左減速運(yùn)動，小球擺到最低點(diǎn)時，小車的速度最大，故D正確，BC錯誤。故選D。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、AD【解析】小球受到水平向右的電場力，豎直向下的重力，又知道小球沿直線AB運(yùn)動，故合力方向在直線AB上，由A指向B；A．從A到B，小球的高度減小，重力做正功，重力勢能減小，A正確；B．合力方向與運(yùn)動方向同向，所以做正功，動能增大，B錯誤；CD．電場力方向和運(yùn)動方向夾角為銳角，故電場力做正功，所以電勢能減小，機(jī)械能增大，C錯誤D正確；故選AD。8、BC【解析】AD、帶電粒子在磁場中運(yùn)動，洛倫茲力不做功，所以粒子進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度是原來2倍的勻強(qiáng)磁場運(yùn)動速率不變；故AD錯誤B、由以上分析知粒子的速率不變，由可知，粒子運(yùn)動的周期減半；故B正確C、由以上分析知粒子的速率不變，由可知，粒子運(yùn)動的軌道半徑減半；故C正確故選BC9、BD【解析】設(shè)加速電壓為U′，由題意知，電子在加速電場中加速運(yùn)動，根據(jù)動能定理得：eU′=mv2電子獲得的速度為：電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運(yùn)動，也就是平行電場方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，加速度為：電子在電場方向偏轉(zhuǎn)的位移為：垂直電場方向做勻速直線運(yùn)動，粒子在電場中運(yùn)動時間為：聯(lián)立解得：又因?yàn)槠D(zhuǎn)電場方向向下，所以電子在偏轉(zhuǎn)電場里向上偏轉(zhuǎn)。A.滑動觸頭向右移動時，加速電壓變大，故電子偏轉(zhuǎn)位移y變小，因?yàn)殡娮酉蛏掀D(zhuǎn)，故在屏上的位置下降，故A錯誤；B.滑動觸頭向左移動時，加速電壓變小，故電子偏轉(zhuǎn)位移y變大，因?yàn)殡娮酉蛏掀D(zhuǎn)，故在屏上的位置上升，故B正確；D.偏轉(zhuǎn)電壓U增大時，電子在電場中受到電場力增大，即電子偏轉(zhuǎn)的加速度a增大；因?yàn)榧铀匐妷翰蛔?，電子進(jìn)入電場的速度沒有變化，電子在電場中運(yùn)動的時間t沒有發(fā)生變化，故D正確；C.偏轉(zhuǎn)電壓U增大時，電子在電場中受到的電場力增大，即電子偏轉(zhuǎn)的加速度a增大；因?yàn)殡娮铀椒较虻乃俣葀不變，電子在電場中運(yùn)動的時間不變，電子打在屏上的速度為則電子打在屏上的速度增大，故C錯誤。10、ABC【解析】粒子在平行極板方向不受電場力，做勻速直線運(yùn)動；t=0時刻射入電場的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向射入電場，沿上板右邊緣垂直電場方向射出電場，豎直方向分速度變化量為零，根據(jù)動量定理，豎直方向電場力的沖量的矢量和為零【詳解】粒子在平行極板方向不受電場力，做勻速直線運(yùn)動，故所有粒子的運(yùn)動時間相同；t=0時刻射入電場的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向射入電場，沿上板右邊緣垂直電場方向射出電場，說明豎直方向分速度變化量為零，根據(jù)動量定理，豎直方向電場力的沖量的矢量和為零，故運(yùn)動時間為周期的整數(shù)倍，故所有粒子最終都垂直電場方向射出電場；由于t=0時刻射入的粒子始終做單向直線運(yùn)動，該粒子豎直方向的分位移最大，該粒子恰好從上極板邊緣飛出，則其他粒子沒有達(dá)到上極板邊緣，故所有粒子最終都不會打到極板上，AB正確D錯誤；t=0時刻射入的粒子豎直方向的分位移最大，為，設(shè)豎直方向最大速度為vym，則根據(jù)分位移公式有，由于，故有，故有，C正確【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵根據(jù)正交分解法判斷粒子運(yùn)動，明確所有粒子的運(yùn)動時間相等，t=0時刻射入的粒子豎直方向的分位移最大，然后根據(jù)分運(yùn)動公式列式求解三、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.后表面②.電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I③.【解析】（1）[1]磁場是直線電流產(chǎn)生，根據(jù)安培定則，磁場方向向下；電流向左，根據(jù)左手定則，安培力向外，載流子是負(fù)電荷，故前表面帶負(fù)電，后表面帶正電，故后表面電勢較高。（2）[2][3]設(shè)前后表面的厚度為d，最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡有：根據(jù)電流微觀表達(dá)式，有：聯(lián)立解得：因此還必須測量的物理量有：電壓表讀數(shù)U，電流表讀數(shù)I。12、①.A、C、D、F、H②.外③.0.48④.2.2⑤.⑥.【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中需要電源即A，開關(guān)、導(dǎo)線即H，由于電池組3V，則選取電壓表D，根據(jù)歐姆定律所以電流表選取C，題目要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確要選擇滑動變阻器分壓接法，則選取總阻較小的滑動變阻