2024屆陜西省咸陽市乾縣第二中學物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆陜西省咸陽市乾縣第二中學物理高二上期末統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、電源、開關(guān)S、定值電阻R1、燈泡L、光敏電阻R2和電容器連接成如圖所示的電路，電容器的兩平行板水平放置．當開關(guān)S閉合，并且無光照射光敏電阻R2時，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間的M點．當用強光照射時，光敏電阻的阻值變小，則A.帶電液滴帶正電 B.燈泡亮度變暗C.電容器所帶電荷量減小 D.液滴向上運動2、關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法正確的是()A.速度越大，加速度越大B.速度為零，加速度不一定為零C.速度變化越快，加速度變化越快D.速度變化量越大，加速度越大3、下列說法正確的是A.元電荷就是電子或質(zhì)子B.元電荷是最小電荷量，又稱“基本電量”C.油滴所帶的電荷量可能是3.6×10-19CD.法國物理學家?guī)靵鲎钤缬糜偷螌嶒灳_地測出了元電荷的數(shù)值4、如圖所示，兩平行導軌與水平面成θ角傾斜放置，電源．電阻．金屬細桿及導軌組成閉合回路．細桿與導軌間的摩擦不計，整個裝置分別處在如圖(選項中圖)所示的勻強磁場中，其中可能使金屬細桿處于靜止狀態(tài)的是（）A. B.C. D.5、兩塊大小、形狀完全相同的金屬板正對水平放置，構(gòu)成一個平行板電容器，將兩金屬板分別與電源兩極相連接，如圖所示．閉合開關(guān)S達到穩(wěn)定后，在兩板間有一帶電液滴p恰好處于靜止狀態(tài)．下列判斷正確的是（）A.液滴帶正電B.保持開關(guān)S閉合，減小兩板間的距離，液滴向下運動C.斷開開關(guān)S，減小兩板間的距離，液滴向上運動D.斷開開關(guān)S，增大兩板間的距離，液滴仍處于靜止6、電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖3所示的電路，當滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時，下列說法正確的是（）A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小C.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小D.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大二、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，S為一離子源，MN為長熒光屏，S到MN的距離為L，整個裝置處在范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B．某時刻離子源S一次性沿平行紙面的各個方向均勻地射出大量的正離子，各離子的質(zhì)量m，電荷量q，速率v均相同，不計離子的重力及離子間的相互作用力，則()A.當v<時所有離子都打不到熒光屏上B當v<時所有離子都打不到熒光屏上C.當v＝時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為D.當v＝時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為8、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(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L9、現(xiàn)有18g水、18g水蒸汽和32g氧氣，在它們的溫度都是100℃時，下列說法正確的是（）A.它們的分子數(shù)目相同，分子的平均速率相同B.它們的分子數(shù)目相同，分子的平均動能相同C.它們的分子數(shù)目相同，水蒸氣的內(nèi)能比水大D.它們的分子數(shù)目不相同，分子的平均動能相同10、如圖所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強電場，電場方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動．已知金屬塊在移動的過程中，力F做功32J，金屬塊克服電場力做功8J，金屬塊克服摩擦力做功16J，重力勢能增加18J，則在此過程中金屬塊的（）A.動能減少10J B.電勢能增加24JC.機械能減少24J D.內(nèi)能增加16J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）在利用碰撞做“驗證動量守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示，圖中斜槽部分與水平槽部分平滑連接，按要求安裝好儀器后開始實驗．圖中設計有一個支柱（通過調(diào)整，可使兩球的球心在同一水平線上，上面的小球被碰離開后，支柱立即倒下）．先不放被碰小球，讓入射小球從擋板C處由靜止?jié)L下，重復若干次；然后把被碰小球放到支柱上，有重復若干次．在白紙上記錄下掛于槽口的重錘線在記錄紙上的豎直投影點和各次實驗時小球落點的平均位置，從左至右依次為O、M、P、N點，兩小球直徑相等，并用刻度尺測出OM、OP、ON的長度．入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1、m2．則（1）入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應該滿足m2_____m1（填“>”或“<”）（2）用螺旋測微器測量小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=___________mm（3）當所測的物理量滿足表達式_____________________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球的碰撞遵守動量守恒定律（4）某次實驗得到入射小球的落點M、P到O距離如圖丙所示，假設兩球的碰撞是彈性正碰，則被碰小球的落點N到O的距離ON=_________cm．（保留2位小數(shù)）12．（12分）（1）在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每溶液中有純油酸用注射器測得1mL上述溶液有液滴100滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上描出油膜輪廓，再將玻璃板放在坐標紙上，其形狀如圖所示，坐標紙中正方形小方格的邊長為1cm。則：①油膜的面積約為______保留兩位有效數(shù)字。②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是______③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑______保留一位有效數(shù)字。（2）實驗中水槽所撒痱子粉太厚會導致測量結(jié)果______選填“偏大”或“偏小”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(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）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(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C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)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(zhì)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??；（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

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】先讀懂電路圖，知該電路R1和R2串聯(lián)，電容器兩端間的電壓等于R1兩端間的電壓，當用強光照射光敏電阻R2時，光敏電阻的阻值變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析電容器兩端的電壓變化，從而知道電場的變化；再分析帶電液滴的受力情況，確定運動．通過電容器兩端電壓的變化，就可知道電容器所帶電量的變化【詳解】電容器上極板帶正電，油滴受電場力向上，可知油滴帶負電，選項A錯誤；當用強光照射光敏電阻R2時，光敏電阻的阻值變小，電路中電流增大，由PL=I2RL知燈泡的功率增大，將變亮，故B錯誤．電流增大，R1兩端間的電壓增大，則電容器的電壓增大，由電容器的電量公式Q=CU知電容器所帶的電荷量增大，故C錯誤．電容器板間場強E=U/d，知板間電壓增大，場強增大，液滴所受的電場力（方向向上）增大，故液滴向上運動，故D正確．故選D【點睛】本題考查了電容器的動態(tài)分析、閉合電路的歐姆定律、部分電路的歐姆定律、勻強電場．解決本題的關(guān)鍵抓住電容器兩端電壓與R1兩端電壓相等，利用閉合電路歐姆定律進行動態(tài)分析2、B【解析】加速度表征速度變化快慢，不能表征速度大小，所以速度很大時，加速度也可能為零，速度很小時，加速度也可能很大，速度變化快，加速度一定大，加速度變化不一定大，速度變化大，加速度不一定大。故選B。3、B【解析】A項：元電荷是指最小的電荷量，不是電荷，不是指質(zhì)子或者電子，故A錯誤；B項：元電荷是最小電荷量，又稱“基本電量”，故B正確；C項：任何帶電體所帶電荷都等于元電荷的整數(shù)倍，所以油滴所帶的電荷量不可能是3.6×10-19C，故C錯誤；D項：密立根最早用油滴實驗精確地測出了元電荷的數(shù)值故D錯誤故選B4、B【解析】A．導體棒與磁感線平行，不受安培力，因此導體棒會沿導軌向下滑動，A錯誤；B．根據(jù)左手定則，導體棒受安培力豎直向上，若安培力恰好等于導體棒的重量，斜面對導體棒不存在支持力，此時導體棒恰好靜止，B正確；C．導體棒受安培力垂直斜面向上，根據(jù)平衡條件，導體棒不能靜止在斜面上，C錯誤；D．導體棒受安培力水平向左，同樣不可能靜止在斜面上，D錯誤。故選B。5、D【解析】A．液滴受向下的重力和向上的電場力而平衡，因上極板帶正電，可知液滴帶負電，選項A錯誤；B．當保持開關(guān)S閉合，則兩極板間的電壓不變。若減小兩板間的距離，則根據(jù)因此兩板間的電場強度增加，所以電場力大于重力，出現(xiàn)液滴向上運動。故B錯誤；CD．當斷開開關(guān)S，則兩極板間的電量不變。若改變兩板間的距離，則根據(jù)，以及可得所以兩板間場強與兩板間距無關(guān)，即無論增大還是減小兩板距離，兩板間的電場強度都不變，因此電場力仍等于重力，則液滴仍處于靜止狀態(tài)。故C錯誤，D正確；故選D。6、A【解析】當滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時，接在電路中的電阻變大，總電阻也變大，總電流變小，內(nèi)電壓變小，輸出電壓變大（V表讀數(shù)變大），U1變小，U2變大，I2變大，A表讀數(shù)變大，選項A正確二、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、AC【解析】根據(jù)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑公式求出離子的軌道半徑，畫出軌跡示意圖，然后求出離子到達熒光屏上離子數(shù)與總數(shù)的比值.【詳解】A、根據(jù)半徑公式,當時有，直徑2R＜L，離熒光屏最近的離子都打不到熒光屏上，所以當時所有離子都打不到熒光屏，故A正確；B、根據(jù)半徑公式，當時，R＜L，當半徑非常小時，即時肯定所有離子都打不到熒光屏上；當有離子打到熒光屏上，故B錯誤；C、D、當時，根據(jù)半徑公式，離子恰好打到MN上的臨界運動軌跡如圖所示：離子速度為v1從下側(cè)回旋，剛好和邊界相切，離子速度為v2時從上側(cè)回旋，剛好和上邊界相切，打到N點的離子離開S時的初速度方向和打到M′點的離子離開S時的初速度方向夾角θ=π，能打到熒光屏上的離子數(shù)與發(fā)射的粒子總數(shù)之比：，故C正確，D錯誤；故選AC.【點睛】本題考查了離子在磁場中的運動，離子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，分析清楚離子運動過程是解題的關(guān)鍵，應用牛頓第二定律即可解題8、8cm【解析】粒子a板左端運動到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9、BC【解析】水和水蒸汽分子量相同，摩爾質(zhì)量相同，相同質(zhì)量的水和水蒸汽分子數(shù)相同，則分子數(shù)為個個32g的氧氣分子數(shù)為個個故有溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度相等，則分子熱運動的平均動能相同，由于氧分子的質(zhì)量大，故氧分子的平均速率小；內(nèi)能包括分子勢能和分子熱運動的動能，故三者的內(nèi)能不相同，100℃時，18g的水變?yōu)樗羝鼰?，故水蒸汽的?nèi)能比水大，故B，C正確，A、D錯誤。故選BC。10、AD【解析】A．根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化量，則即動能減少10J；A正確；B．電勢能的變化量等于電場力做功，即即電勢能增加8J；B錯誤；C．機械能的變化量等于除重力以外的其它力做功，即即機械能增加8J；C錯誤；D．內(nèi)能增加量等于客服摩擦力做功，即16J，D正確。故選AD。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.<②.12.803（12.802-12.804）③.m1OP=m1OM+m2（ON-d）④.36.28【解析】（1）為防止入射球反彈，入射小球的質(zhì)量要大于被碰小球的質(zhì)量；（2）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．（3）根據(jù)動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式，然后根據(jù)表達式分析答題；（4）根據(jù)動量守恒定律以及機械能守恒定律列式，聯(lián)立即可求得速度關(guān)系，從而求出OM、ON以及OP之間的關(guān)系【詳解】（1）為防止入射球反彈，入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應該滿足m2<m1；（2）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為12.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×30.3mm=0.303mm，所以最終讀數(shù)為：d=12.5mm+0.303mm=12.803mm（3）由動量守恒定律可知，如果動量守恒，則應保證：m1v=m1v1+m2v2；因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，（ON-d）是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，當所測物理量滿足表達式m1?OP=m1?OM+m2?（ON-d），說明兩球碰撞遵守動量守恒定律；（4）設入射小球質(zhì)量為m1，被碰小球質(zhì)量為m2．碰撞前入射球速度為v0，碰撞后兩球速度分別為v1、v2．根據(jù)動量守恒得和機械守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2m1v02=m1v12+m2v22聯(lián)立解得：v0+v1=v2三球平拋運動時間相同，則得到：OP+OM=ON′=ON-d故：ON=OP+OM+d=25cm+10cm+1.28cm=36.28cm【點睛】本題主要考查了“驗證動量守恒定律”的實驗的原理及要求以及數(shù)據(jù)處理等基礎知識，掌握實驗原理、應用動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式即可正確解題．注意小球2平拋的起點在水平面上的投影在O點后相距d處12、①.83②.③.④.偏大【解析】(1)[1]這種粗測方法是將每個分子視為球體，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這時油膜的厚度可視為油酸分子的直徑，由圖