2023-2024學年山西省忻州二中物理高二第一學期期末經(jīng)典試題含解析

2023-2024學年山西省忻州二中物理高二第一學期期末經(jīng)典試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、某空間存在著如圖所示的足夠大的、沿水平方向的勻強磁場。在磁場中A、B兩個物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣。在t1=0時刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開始做加速度相同的運動。在A、B一起向左運動的過程中，以下說法正確的是A.圖乙可以反映A所受洛侖茲力大小隨時間t變化的關系，圖中y表示洛倫茲力大小B.圖乙可以反映A對B的摩擦力大小隨時間t變化的關系，圖中y表示摩擦力大小C.圖乙可以反映A對B的壓力大小隨時間t變化的關系，圖中y表示壓力大小D.圖乙可以反映B對A的摩擦力大小隨時間t變化的關系，圖中y表示摩擦力大小2、如圖所示的各圖中，表示通電直導線在勻強磁場中所受磁場力的情況，其中磁感應強度B、電流I、磁場力F三者之間的方向關系不正確的是()A. B.C. D.3、如圖，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列說法中正確的是（）A.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流B.穿過線圈a的磁通量變小C.線圈a有擴張的趨勢D.線圈a對水平桌面的壓力FN將增大4、如圖所示，在紙面內建立直角坐標系xOy，第一、二象限存在著垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B．質量均為m、電荷量分別為+q和-q的兩個粒子（不計重力），從坐標原點O以相同的速度v先后射入磁場，v方向與x軸成θ=30°角，帶正、負電的粒子在磁場中僅受洛侖茲力作用，則（）A.帶負電的粒子回到x軸時與O點的距離為B.帶正電的粒子在磁場中運動的時間為C.兩粒子回到x軸時的速度不相同D.從射入到射出磁場的過程中，兩粒子運動時間相同5、如圖所示，相互平行且等間距的直線a、b、c、d為一勻強電場中的等勢面，一帶正電的粒子以初速度v射入該勻強磁場，AB為其運動軌跡．若不計粒子所受重力，下列說法正確的是A.四個等勢面的電勢關系滿足B.粒子從A點運動到B點的過程中，速度大小不變C.粒子從A點運動到B點的過程中，動能先減少后增大D.粒子從A點運動到B點的過程中，電勢能減小6、將兩個分別帶有電荷量-2Q和+5Q的相同金屬小球A、B分別固定在相距為r的兩處(均可視為點電荷)，它們間庫侖力大小為F，現(xiàn)將第三個與A、B兩小球完全相同的不帶電小球C先與A接觸，再與B接觸后拿走，A、B間距離保持不變，則兩球間庫侖力的大小為()A. B.C. D.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，連接兩平行金屬板的導線的導線的一部分CD與一有電源回路的一部分GH平行且均在紙面內，金屬板置于磁場中，磁場方向垂直于紙面向里，當一束等離子體射入兩金屬板之間時，CD段導線受到力F的作用，則（）A.若等離子體從右方射入，F(xiàn)向左B.若等離子體從右方射入，F(xiàn)向右C.若等離子體從左方射入，F(xiàn)向左D.若等離子體從左方射入，F(xiàn)向右8、位于地球赤道上隨地球自轉的物體P和地球的同步通信衛(wèi)星Q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運動，周期為T．已知地球同步通信衛(wèi)星軌道半徑為r，地球半徑為R，第一宇宙速度為v，僅利用以上已知條件能求出（）A.地球同步通信衛(wèi)星運行速率B.地球同步通信衛(wèi)星的向心加速度C.隨地球自轉的物體的向心加速度D.萬有引力常量9、某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標上,如圖中的a、b、c所示,根據(jù)圖線可知()A.反映Pr變化的圖線是cB.電源電動勢為8VC.電源內阻為2D.當電流為0.5A時,外電路的電阻為610、如圖所示，實線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中只受到電場力作用，根據(jù)此圖可以作出的正確判斷是（）A.帶電粒子所帶電荷的正、負 B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大 D.帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大三、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．（6分）某實驗小組的同學要探究一熱敏電阻的溫度特性，可能用到以下實驗器材：A.熱敏電阻常溫下的阻值約為B.燒杯、熱水、溫度計C.電流表量程，內阻D.電流表量程，內阻約E.電壓表量程，內阻約F.滑動變阻器最大阻值為，額定電流G.滑動變阻器最大阻值為，額定電流H.電源電動勢6V，額定電流2A，內阻不計I.開關一個，導線若干(1)要求通過熱敏電阻的電流從零開始增大為使測量盡量準確，電流表應選擇______，滑動變阻器應選擇______填器材前的字母標號(2)實物圖中，已正確連接了部分導線請你按照實驗要求用筆畫線代替導線在圖中完成余下導線的連接______.(3)該實驗小組的同學依據(jù)連接好的電路進行實驗，計算出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的系列數(shù)據(jù)，對應點描在如圖所示坐標紙上______.請根據(jù)坐標點作圖并得出當時______12．（12分）在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻”的實驗中，提供的器材有：A．干電池一節(jié)B．電流表（量程0．6A）C．電壓表（量程0～3V）D．電鍵S和若干導線E．滑動變阻器R（最大阻值20Ω，允許最大電流2A）①為使測量盡可能精確，請根據(jù)原理圖甲用筆畫線代替導線將如圖乙所示的實物圖連成實驗電路_________（已連接了部分線）②完成下列實驗步驟中所缺的內容：A．按實驗要求連接好電路，使滑動變阻器以阻值______接入電路中（選填“最大”或“最小”）B．閉合電鍵，移動________，使電壓表和電流表指針有明顯偏轉，讀取電壓表和電流表的示數(shù)C．繼續(xù)移動，并再次讀取電壓表和電流表的示數(shù)．用同樣方法測量多組數(shù)據(jù)D．斷開電鍵，整理好器材，進行實驗數(shù)據(jù)處理③將實驗測得的數(shù)據(jù)標在如圖丙所示的坐標圖中，作出U—I圖線，由此求得待測電池的電動勢E=_____V，內電阻r=_____Ω．（結果保留三位有效數(shù)字）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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為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L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，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）求磁感應強度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

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、C【解析】A．對整體分析，運用牛頓第二定律得出加速度：，水平方向受到的力不變，則整體的加速度不變。物體由靜止做勻加速運動，速度v=at；故洛倫茲力：F=qvB=qBat洛倫茲力大小隨時間t變化的應過原點，故A錯誤。BD．物塊A對物塊B的摩擦力大小以及B對A的摩擦力為f=mAa，所以f隨時間t的變化保持不變，故不可能是摩擦力的變化圖象，故BD錯誤。C．A受的支持力：N=mAg+qvB=mAg+qBat符合圖中所示規(guī)律，故C正確；故選C。2、C【解析】A、磁場向上，電流向里，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向水平向右，所以A正確；B、磁場向外，電流向上，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向右，所以B正確；C、磁場向左，電流向里，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向上，所以C錯誤；D、磁場向里，電流向右上方，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向左上方，所以D正確；本題選不正確的，故選C3、D【解析】AB．通電螺線管在線圈a中產(chǎn)生的磁場豎直向下，當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，電流增大，磁場增強，故線圈a的磁通量變大，由楞次定律可知，線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時針方向的感應電流，AB錯誤；C．由楞次定律的推論“增縮減擴”可知，線圈a有縮小的趨勢，C錯誤；D．線圈a有通過遠離螺線管來減小磁通量的趨勢，故線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，D正確。故選D。4、A【解析】畫出粒子運動的軌跡，根據(jù)半徑公式結合幾何關系求出帶負電的粒子回到x軸時與O點的距離；根據(jù)t＝T，求出帶電粒子在磁場中運動的時間；粒子勻速圓周運動，速率不變，速度方向由軌跡圖判斷是否相同；【詳解】帶電粒子運動的軌跡如圖所示：帶負電的粒子順時針方向偏轉，粒子運動軌跡如圖所示，圓弧所對的圓心角為60°，△OO2B為等邊三角形，OB＝R＝，所以帶負電的粒子回到x軸時與O點的距離為，故A正確；粒子勻速圓周運動的周期，帶正電的粒子在磁場中運動的時間，帶負電的粒子在磁場中運動的時間，故BD錯誤；兩粒子均做勻速圓周運動，速率不變，兩粒子回到x軸時的速度大小為v，方向都與x軸正方向的夾角為30°，所以兩粒子回到x軸時的速度相同，故C錯誤；故選A【點睛】本題考查帶電粒子在磁場中的運動，關鍵是畫出粒子運動的軌跡，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運動的規(guī)律求解，記住半徑公式和周期公式5、D【解析】根據(jù)題圖和“等勢面”可知，考查了電場強度和電勢的關系以及電場力做功；根據(jù)曲線運動中，合外力指向凹的一側，以及電荷只受電場力作用，可知電場力將指向運動軌跡的內側，電場線和等勢線垂直，從而得電場力豎直向下，由于粒子帶正電，電場強度的方向豎直向下，即可判斷各點電勢的高低；正電荷沿軌跡AB運動，根據(jù)電場力做功情況，即可判斷動能的變化以及電勢能的變化【詳解】A、由軌跡AB可知，帶正電的粒子受到的電場力豎直向下，則有電場強度的方向豎直向下，沿著電場線的方向，電勢越來越低，故，故A錯誤；BCD、粒子從A運動到B，電場力做正功，電勢能減小，動能增大，速度大小變大，故BC錯誤，D正確【點睛】解題的突破口：做曲線運動的物體所受合外力指向其軌跡內側，電場線與等勢線垂直6、B【解析】完全相同的帶電小球接觸時，若是同種電荷則將總電量平分，若是異種電荷則先中和然后將剩余電量平分，然后依據(jù)庫侖定律求解即可【詳解】開始時由庫侖定律得：

①當小球和A接觸后，A球帶電為-Q，再和B球接觸時，先中和后總電量為4Q，故平分后B球帶電為2Q，因此此時：

②由①②得：F1＝，故ACD錯誤，B正確．故選B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、AD【解析】電路中的電流的方向為由G到H，當?shù)入x子體從右方射入時，由左手定則可以判斷電容器的上極板帶負電，下極板帶正電，電流的方向為由D到C，電流的方向與電路中GH的電流的方向相反，兩導線相互排斥，CD受到的作用力向左，故A正確，B錯誤；等離子體從左方射入時，由左手定則可以判斷電容器的上極板帶正電，下極板帶負電，電流的方向為由C到D，電流的方向與電路中GH的電流的方向相同，所以CD受到的作用力向右，即指向GH，故C錯誤，D正確【點睛】根據(jù)右側的電路可知導線GH中的電流的方向為由G到H，在由粒子的進入的方向可以判斷電容器中的電流的方向，由同向電流互相吸引，異向電流互相排斥可以得出CD的受力的方向8、ABC【解析】A．地球同步衛(wèi)星的周期已知，故同步衛(wèi)星的運行速率由可求，故A正確；B．地球同步通信衛(wèi)星的向心加速度由可求，故B正確；C．赤道上隨地球自轉的物體的向心加速度由可求，故C正確；D．要求出引力常量，還需要知道地球的質量，故引力常量不能求出，故D錯誤。故選ABC。9、ACD【解析】由電源消耗功率和電源內部消耗功率表達式PE=EI，Pr=I2r，可知，a是直線，表示的是電源消耗的電功率，c是拋物線，表示的是電源內電阻上消耗的功率，b表示外電阻的功率即為電源的輸出功率PR，所以A正確；根據(jù)PE=EI，當I=2A時，PE=8w得，E=4V，B錯誤；根據(jù)Pr=I2r，當I=2A時，Pr=8W可得，r=2Ω，C正確；當電流為0.5A時，R+r=8Ω，R=6Ω，D正確考點：電源的功率10、BCD【解析】AB．根據(jù)粒子的運動軌跡可知，粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左，由于電場線方向不明，無法確定粒子的電性，故A錯誤，B正確；C．由于粒子在a點時電場線較b點密集，可知粒子在a點受電場力較大，加速度較大，選項C正確；D．若粒子從a運動到b，由軌跡彎曲方向與粒子速度方向的關系分析可知電場力與速度之間的夾角是鈍角，電場力對粒子做負功，粒子的動能減小，則粒子在a點的速度較大，在b點速度較小，故D正確；故選BCD。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.C②.G③.④.⑤.13【解析】解：(1)電源電動勢為6V，熱敏電阻常溫下的阻值約為，故電流最大約為，故電流表只能選擇C；為了讓電流從零開始增大應采用分壓接法，故滑動變阻器應選擇總阻值較小的G；本實驗中采用滑動變阻器分壓接法，同時因電流表內阻已知，故電流表采用內接法，完成電路圖如圖所示；根據(jù)描出的點得出對應的圖象如圖所示，由由圖可知，當溫度時，；12、①.②.最大③.滑動變阻器的滑片④.E=1.48V⑤.r=0.400Ω【解析】（1）根據(jù)電源的電動勢的大小，可以確定電流的范圍，從而可以選擇需要的滑動變阻器的大小，根據(jù)電路圖連接線路即可；（2）閉合電鍵前，應使滑動變阻器以阻值最大接入電路中，這樣在閉合電鍵時，電流最?。淖?/p>