2024屆甘肅省永昌縣第四中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆甘肅省永昌縣第四中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題考生請注意：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、關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是A.電容器所帶的電荷量越多，電容越大B.電容器兩極板間電壓越高，電容越大C.電容器不帶電時，電容為零D.電容是描述電容器儲存電荷能力的物理量2、如圖甲所示，通電螺線管A與用絕緣繩懸掛的線圈B的中心軸在同一水平直線上，A中通有如圖所示的變化電流，t=0時電流方向如圖乙中箭頭所示．在t1～t2時間內(nèi)，對于線圈B的電流方向（從左往右看）及運動方向，下列判斷正確的是（）A.線圈B內(nèi)有順時針方向電流、線圈向右擺動B.線圈B內(nèi)有順時針方向的電流、線圈向左擺動C.線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流、線圈向右擺動D.線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流、線圈向左擺動3、水平放置金屬框架cdef處于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab處于粗糙的框架上且接觸良）好，從某時刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，金屬棒ab始終保持靜止，則（）A.ab中電流增大，ab棒所受摩擦力增大B.ab中電流不變，ab棒所受摩擦力增大C.ab中電流不變，ab棒所受摩擦力不變D.ab中電流增大，ab棒所受摩擦力不變4、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法不正確的是()A.帶電粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B.帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C.電場使帶電粒子加速，磁場使帶電粒子旋轉(zhuǎn)D.離子從D形盒射出時的動能與加速電場的電壓無關(guān)5、在圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)電源兩端電壓不變，將滑動變阻器滑片P向左移動時，下列說法正確的A.燈泡L1將變得更亮些B.燈泡L1將變得更暗些C.燈泡L2將變得更亮些D.燈泡L2亮度不變6、如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置，其核心部分是兩個D型金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場中，兩盒分別與高頻電源相連．下列說法正確的有（）A.高頻電源頻率隨粒子速度的增大而增大B.粒子被加速后的最大速度隨磁感應(yīng)強(qiáng)度和D型盒的半徑的增大而增大C.粒子被加速后的最大動能隨高頻電源的加速電壓的增大而增大D.粒子從磁場中獲得能量二、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、速度可以用光電門測量，物理興趣小組的同學(xué)設(shè)想了一個通過測量速度來得到磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法。他們用密度為d、電阻率為ρ、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形線框cbb′c′。如圖甲所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行。設(shè)勻強(qiáng)磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計?？烧J(rèn)為方框的cc′邊和bb′邊都處在磁極間。方框從靜止開始釋放，其平面在下落過程中保持水平（不計空氣阻力）。設(shè)磁場區(qū)域在豎直方向上足夠長，若測得方框下落的最大速度為vm，則下列說法正確的是A.線框切割磁感線產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為2BLvmB.線框下落速度為時所受的安培力大小為C.線框下落速度為時加速度大小為D.磁極間磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為8、在如圖所示電路中，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向下滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表A、V1、V2和V3的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表A、V1、V2和V3示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U1、△U2和AU3表示．下列說法正確的是（）A不變，不變B.變大，變大C.變大，不變D.比值變大，比值不變9、如圖所示，在豎直面（紙面）內(nèi)有勻強(qiáng)電場，帶電量為q(q>0)、質(zhì)量為m的小球受水平向右大小為F的恒力，從M勻速運動到N．已知MN長為d,與力F的夾角為60°，重力加速度為g，則A.場強(qiáng)大小為B.M、N間的電勢差為C.從M到N，電場力做功為D.若僅將力F方向順時針轉(zhuǎn)60°，小球?qū)腗向N做勻變速直線運動10、如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射狀電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點．不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.加速電場的電壓C.D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，則該群離子具有相同的比荷三、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）(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量一圓柱體的長度l，用螺旋測微器測量圓柱體的直徑d，示數(shù)如圖所示。由圖可讀出l＝________cm，d＝________mm；(2)在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，已連接好部分實驗電路。①按如圖甲所示的實驗電路，把圖乙中剩余的電路連接起來_______；②在如圖乙所示的電路中，為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于________端（填“A”或“B”）；③圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U—I圖象，由圖可知，電源的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω；(3)在測定金屬電阻率的實驗中，某同學(xué)連接電路如圖所示．閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障（已知電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動勢為E）：①若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是________（填“待測金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”）；②若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障．先將選擇開關(guān)旋至________擋（填“歐姆×100”“直流電壓10V”或“直流電流2.5mA”），再將________（填“紅”或“黑”）表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱．若只有滑動變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是________、________、________。12．（12分）在圖甲中，不通電時電流表指針停在正中央，當(dāng)閉合S時，觀察到電流表指針向左偏．現(xiàn)在按圖乙連接方式將電流表與螺線管B連成一個閉合回路，將螺線管A與電池、滑動變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個閉合回路.(1)將S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過程中，電流表的指針將______（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)；(2)螺線管A放在B中不動，電流表的指針將______（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)；(3)螺線管A放在B中不動，滑動變阻器的滑片向右滑動，電流表的指針將_________（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)；(4)螺線管A放在B中不動，突然切斷開關(guān)S時，電流表的指針將_______（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)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）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，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(dá)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、D【解析】AB．電容的定義式為，運用比值法定義，C與電量Q、電壓U無關(guān)，故AB錯誤；CD．電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，其大小與電壓無關(guān)，電壓為零時，電容同樣存在，故C錯誤，D正確故選D。點睛：本題考查電容的意義，解決本體的關(guān)鍵知道電容器電容的決定式，知道電容與哪些因素有關(guān)，與哪些因素?zé)o關(guān)2、A【解析】根據(jù)題意可知，在螺線管內(nèi)通有，在時間內(nèi)，由右手螺旋定則可知，線圈B的磁場水平向左，當(dāng)電流增大，則磁通量變大，根據(jù)楞次定律可得，所以感應(yīng)電流順時針（從左向右看）；從產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙的角度可知，線圈向右運動，才能阻礙磁通量的增大。故選A。3、B【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，穿過回路的磁通量均勻增大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得知，回路中產(chǎn)生恒定的電動勢，感應(yīng)電流也恒定不變，ab棒所受的安培力F=BIL，可知安培力F均勻增大，金屬棒ab始終保持靜止，則摩擦力也均勻增大．故B正確，ACD均錯誤4、B【解析】AB．根據(jù)回旋加速器的加速原理，被加速離子只能由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，從邊緣離開加速器，A正確，不符合題意；B錯誤，符合題意；C．在磁場中洛倫茲力不做功，離子是從電場中獲得能量，C正確，不符合題意；D．當(dāng)離子離開回旋加速器時，半徑最大，動能最大，則有：與加速的電壓無關(guān)，D正確，不符合題意。故選B。【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握加速器的工作原理以及加速器的構(gòu)造，注意粒子從電場中獲得能量，但是出回旋加速器的最大速度與電場無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑有關(guān)5、B【解析】此為簡單的串聯(lián)電路，將滑線變阻器滑片P向左移動時，電阻增大，電源的電動勢和內(nèi)阻不變，電流減小，燈泡都會變暗，故B正確，ACD錯誤6、B【解析】明確回旋加速器基本原理，明確當(dāng)帶電粒子從回旋加速器最后出來時速度最大，根據(jù)qvB=m求出最大速度，再根據(jù)EKm=mv2求出最大動能，可知與什么因素有關(guān)【詳解】高頻電源的頻率與粒子在磁場中的轉(zhuǎn)動周期相同，根據(jù)粒子在磁場中的周期公式以及T=1/f可知，高頻電源頻率由粒子的質(zhì)量、電量和磁感應(yīng)強(qiáng)度決定，與速度無關(guān)，故A錯誤；根據(jù)qvB=m得，最大速度，則最大動能EKm=mv2=．知最大動能和金屬盒的半徑以及磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，由公式可知，最大速度隨磁感應(yīng)強(qiáng)度和D型盒的半徑的增大而增大，與加速電壓無關(guān)，故B正確，C錯誤；粒子在磁場中受到洛倫茲力，其對粒子不做功，不能獲得能量，能量來自電場力做功，故D錯誤；故選B【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道根據(jù)qvB=m分析最大速度的表達(dá)式，知道最大動能與D形盒的半徑有關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)，而與電勢差的大小無關(guān)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、ABD【解析】A.方框被釋放后受到重力、安培力作用，由于安培力隨速度的增大而增大，由牛頓第二定律知，方框被釋放后先做速度增大、加速度逐漸減小的直線運動，當(dāng)加速度等于零時方框的速度達(dá)到最大，此后方框以最大速度vm勻速下落。當(dāng)方框以最大速度vm勻速下落時，感應(yīng)電動勢最大為2BLvm，故A正確；BC.方框下落速度為時其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均為最大值的一半，由安培力公式可知，其所受安培力F'A也為最大值FA(即重力mg)的一半，由牛頓第二定律可知mg-F'A=ma，解得方框的加速度大小為a=，選項B正確，C錯誤；D.速度最大時，依據(jù)二力平衡條件得mg=FA，質(zhì)量m=4AdL，方框所受安培力合力FA=2BIL

，方框中電流，方框切割磁感線產(chǎn)生的最大等效感應(yīng)電動勢E=2BLvm，方框電阻，聯(lián)立上述各式解得磁極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，選項D正確；故選：ABD8、ACD【解析】根據(jù)歐姆定律得知，故當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，均不變，A正確；，變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律得，則有，不變，B錯誤C正確；，變大；根據(jù)閉合電路歐姆定律得，則有，不變，D正確【點睛】本題對于定值電阻，是線性元件有，對于非線性元件，9、ACD【解析】小球做勻速運動，則受電場力、重力和力F平衡，根據(jù)平衡條件列式可求解場強(qiáng)E；根據(jù)U=Ed求解電勢差；根據(jù)動能定理求解電場力的功；若僅將力F方向順時針轉(zhuǎn)60°，根據(jù)力的合成知識找到合力的方向，從而判斷小球的運動情況【詳解】對小球受力分析，如圖；根據(jù)平衡知識可知：，解得，選項A正確；M、N間的電勢差為（α角是MN與場強(qiáng)方向的夾角），選項B錯誤；從M到N，電場力做功與重力和力F做功之和為零，即，選項C正確；因電場力qE和重力mg的合力與F等大反向，則若僅將力F方向順時針轉(zhuǎn)60°，小球受的合力方向沿NM的方向向下，大小為F，則小球?qū)腗向N做勻變速直線運動，選項D正確；故選ACD.10、ABD【解析】A．由左手定則可知粒子帶正電，故A正確；B．粒子在M、N間被加速，則有，根據(jù)電場力提供向心力，則有，聯(lián)立解得，故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有，可得，故C錯誤；D．若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，說明運動的軌跡相同，由于磁場、電場與靜電分析器的半徑不變，則C選項可知該群離子具有相同的比荷，故D正確三、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、①.2.25②.6.860③.④.B⑤.1.5⑥.1⑦.待測金屬絲⑧.直流電壓10V⑨.紅⑩.0?.E?.E【解析】(1)[1][2]對游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為2.2cm，游標(biāo)尺讀數(shù)為5×mm＝0.5mm＝0.05cm故l＝2.2cm＋0.05cm＝2.25cm螺旋測微器先讀出固定刻度的讀數(shù)，由于半刻度線已露出，所以固定刻度為6.5mm，再讀出可動刻度上的格數(shù)×0.01mm，讀數(shù)為

5mm＋36.0×0.01mm＝6.860mm(2)①[3]由原理圖可知滑動變阻器為限流接法，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，由原理圖連接實物圖所示；②[4]為保證實驗安全，在開始時電路中電流應(yīng)為最小值，故滑動變阻器應(yīng)接入最大阻值，由圖可知，滑動變阻器接入部分為左半部分；故滑片應(yīng)接到B端；③[5][6]由U-I圖可知，電源的電動勢E=1.5V；當(dāng)路端電壓為1V時，電流為0.5A，則由閉合電路歐姆定律可知：r=1.0Ω(3)①[7]電流表示數(shù)為零，說明電路斷路，由于電壓表示數(shù)為E，說明電壓表兩端與電源相連，因而待測金屬絲斷路。②[8][9][10][11][12]判斷電路故障問題，應(yīng)利用多用電表的直流電壓擋，電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入多用電表，因而紅表筆應(yīng)與a接線柱相連，當(dāng)只有滑動變阻器斷路時，黑表筆接b時，多用電表不能與電源形成閉合回路，示數(shù)為零，黑表筆接c、d時，多用電表與電源兩極相連，示數(shù)為電源電動勢。12、①.向左②.不發(fā)生③.向右④.向右【解析】由安培定則判斷出判斷出線圈A產(chǎn)生的磁場方向，然后判斷出穿過線圈B的磁通量如何變化，最后由楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，確定電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向.【詳解】(1)甲電路測出電流表是正進(jìn)負(fù)出向左偏.將S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過程中，穿過B的磁場向下，磁通量變大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流從電流表正接線柱流入，則電流表的指針將左偏轉(zhuǎn)；(2)螺線管A放在B中不動，穿過B的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；(3)螺線管A放在B中不動，穿過B的磁場向下，將滑動變阻器的滑動觸片向右