湖南省衡陽市衡陽縣江山學(xué)校2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末綜合測試試題含解析

湖南省衡陽市衡陽縣江山學(xué)校2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末綜合測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、示波器是一種常見的電學(xué)儀器，示波管是斑示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示若、極接穩(wěn)壓電源的正極，X、Y接穩(wěn)壓電源的負(fù)極，則在示波器熒光屏上將會看到下列哪個可能圖形A B.C. D.2、以下有關(guān)靜電場和磁場的敘述中正確的是A.電場和磁場都是假想中的物質(zhì)B.電場和磁場都是客觀存在的物質(zhì)C.電場線和磁感線都是封閉曲線D.電場線和磁感線都是客觀存在的曲線3、根據(jù)電、磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律我們知道,電場可以使帶電粒子加(或減)速,磁場可以控制帶電粒子的運(yùn)動方向.回旋加速器,圖示的質(zhì)譜儀都是利用以上原理制造出來的高科技設(shè)備,如圖中的質(zhì)譜儀是把從S1出來的帶電量相同的粒子先經(jīng)過電壓U使之加速,然后再讓他們進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場B,這樣質(zhì)量不同的粒子就會在磁場中分離.下述關(guān)于回旋加速器，質(zhì)譜儀的說法中錯誤的是A.經(jīng)過回旋加速器加速的同種帶電粒子，其最終速度大小與高頻交流電的電壓無關(guān)B.經(jīng)過回旋加速器加速的同種帶電粒子，其最終速度大小與D型盒上所加磁場強(qiáng)弱有關(guān)C.圖示質(zhì)譜儀中，在磁場中運(yùn)動半徑大的粒子，其質(zhì)量也大.D.圖示質(zhì)譜儀中，在磁場中運(yùn)動半徑大的粒子，其電荷量也大.4、質(zhì)子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑分別為Rp和Rα，周期分別為Tp和Tα，則下列選項正確的是()A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶15、如圖，懸線一端固定，另一端拉住一個帶電小球，使之在勻強(qiáng)電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)。忽略空氣阻力，當(dāng)懸線突然斷裂后，帶電小球?qū)⒆觯ǎ〢.勻變速曲線運(yùn)動 B.勻速直線運(yùn)動C.勻變速直線運(yùn)動 D.圓周運(yùn)動6、如圖所示，在正方形虛線框abcd內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，甲、乙兩帶電粒子以相同速度先后從ab邊的中點O垂直ab邊射入磁場，已知甲粒子剛好從b點離開磁場，乙粒子垂直于ad邊從其中點O'離開磁場，不計兩粒子的重力，則下列說法中正確的是（）A.甲粒子帶正電，乙粒子帶負(fù)電B.甲、乙兩粒子比荷之比為2：1C.甲、乙兩粒子轉(zhuǎn)動周期之比為2：1D.甲、乙兩粒子在磁場中運(yùn)動時間之比為1：2二、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、如果不計重力的電子，只受電場力作用，那么電子在電場中可能做（）A.勻速直線運(yùn)動B.勻加速直線運(yùn)動C.勻變速曲線運(yùn)動D.勻速圓周運(yùn)動8、來自太陽和其他星體的宇宙射線含有大量高能帶電粒子，若這些粒子都到達(dá)地面，將會對地球上的生命帶來危害．但由于地磁場的存在改變了宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動方向，使得很多高能帶電粒子不能到達(dá)地面．下面說法中正確的是()A.地磁場對垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南．北兩極附近最強(qiáng)，赤道附近最弱B.地磁場對垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南．北兩極附近最弱，赤道附近最強(qiáng)C.地磁場會使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射線中的帶電粒子向兩極偏轉(zhuǎn)D.地磁場只對帶電的宇宙射線有阻擋作用，對不帶電的射線(如γ射線)沒有阻擋作用9、粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D型金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與金屬盒盒面垂直，高頻率交流電的頻率為f，加速器的電壓為U，若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為+e，在加速器中被加速．不考慮相對論效應(yīng)，則下列說法正確是A.質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過2πRfB.加速的質(zhì)子獲得的最大動能隨加速電場U增大而增大C.質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過D型盒間狹縫后軌道半徑之比為D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f，該加速器也可加速粒子10、如圖所示，L1和L2為兩平行的虛線，L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場，A、B兩點都在L2上.帶電粒子從A點以初速v斜向上與L2成30°角射出，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后正好過B點，經(jīng)過B點時速度方向也斜向上，不計重力影響，下列說法中正確的是：()A.該粒子一定帶正電B.帶電粒子經(jīng)過B點時速度一定與在A點時速度相同C.若將帶電粒子在A點時初速度變大(方向不變)，它仍能經(jīng)過B點D.若將帶電粒子在A點時初速度方向改為與L2成45°角斜向上，它仍能經(jīng)過B點.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）如圖（1）所示是某興趣小組設(shè)計的一個測量電流表內(nèi)阻和一個電池組的電動勢及內(nèi)電阻的實驗電路，他們的實驗步驟如下：①斷開單刀雙擲開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R0的滑動端，使電流表A滿偏；②保持R0的滑動端不動，將單刀雙擲開關(guān)S2接M，調(diào)節(jié)電阻箱R的值，使電流表A半偏，讀出電阻箱R的值為a；③斷開開關(guān)S1，將單刀雙擲開關(guān)S2接N，不斷改變和記錄電阻箱的值以及分別與R相對應(yīng)的電流表的值I；和對應(yīng)的；④分別以R和為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)建立平面直角坐標(biāo)系，利用記錄的R和對應(yīng)的進(jìn)行描點畫線，得到如圖（2）所示的坐標(biāo)圖象；⑤通過測量得知該圖線在縱軸上的截距為b、斜率為k。根據(jù)以上實驗操作，回答以下問題：（1）在進(jìn)行實驗步驟①之前，應(yīng)先將滑動變阻器的滑動端置于___（填“左端”、“中間”或“右端”）。（2）被測電流表的內(nèi)阻為___，測得值與電流表內(nèi)阻的真實值相比較__（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（3）被測電池組的電動勢E=___，內(nèi)電阻r=___（用實驗過程中測得的物理量的字母進(jìn)行表示，電流表內(nèi)阻不可忽略）。12．（12分）某正弦式交流電流的方向在1S內(nèi)改變100次，則其頻率f=___周期T=_________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）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14．（16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L15．（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??；（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、C【解析】電子受到的電場力方向與電場方向相反，在極板間電子向板偏轉(zhuǎn)，在極板間電子向板偏轉(zhuǎn)，疊加后電子打第三象限，故C正確，A、B、D錯誤；故選C2、B【解析】正確理解電場、磁場的性質(zhì)，電場、磁場是客觀存在的物質(zhì)，電場線和磁場線是為了形象描繪場而假想的曲線，在場中不是真實存在的A錯誤，B正確；電場線是不閉合，磁感線是閉合的，CD錯誤故選B考點：電場；電場線；磁場；磁感線點評：正確理解場的性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵3、D【解析】根據(jù)洛倫茲力提供向心力，通過回旋加速器的最大半徑，求出粒子的最大速度，從而判斷出粒子的最終速度與什么因素有關(guān)．根據(jù)圓周運(yùn)動的半徑公式得出軌道半徑與粒子質(zhì)量和電量的關(guān)系，從而進(jìn)行分析【詳解】根據(jù)，解得，則粒子的最終速度與交流電壓無關(guān)，與D形盒上所加的磁場強(qiáng)弱有關(guān)．故AB正確．根據(jù)得，根據(jù)qU＝mv2得，，則，則在磁場中運(yùn)動半徑大的粒子，其電荷量小，其質(zhì)量大；故C正確，D錯誤．本題選錯誤的，故選D4、A【解析】質(zhì)子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，半徑為：半徑與這兩粒子的質(zhì)量與電量的比值成正比。即Rp∶Rα＝1∶2而周期公式：周期與這兩粒子的質(zhì)量與電量的比值成正比。即Tp∶Tα＝1∶2A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2與分析相符，故A正確。B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1與分析不符，故B錯誤。C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2與分析不符，故C錯誤。D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶1與分析不符，故D錯誤。5、C【解析】AC．當(dāng)懸線有向下的拉力時，懸線斷裂后，電場力和重力的合力與原來懸線的拉力等大反向，小球從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，故A錯誤，C正確；B．對帶電小球受力分析可知，小球可能只受重力和豎直向上的電場力，若二力合力為零，懸線突然斷裂后，小球仍靜止，不會做勻速直線運(yùn)動，故B錯誤；D．懸線拉力斷裂后，小球受到電場力和重力，二者合力可能為零，物體靜止；可能合力為恒力做勻加速直線運(yùn)動，恒力作用下物體不會做圓周運(yùn)動，故D錯誤。故選擇C選項。6、B【解析】A．粒子在磁場中運(yùn)動只受洛倫茲力作用，故粒子做勻速圓周運(yùn)動；根據(jù)粒子從O點垂直ab邊射入磁場，甲粒子從b點離開磁場，乙粒子從O'點離開磁場可得：甲粒子做順時針圓周運(yùn)動，乙粒子做逆時針圓周運(yùn)動；那么由左手定則可得：甲粒子帶負(fù)電，乙粒子帶正電，故A錯誤；B．粒子在磁場中運(yùn)動只受洛倫茲力作用，故粒子做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力做向心力，故有：所以粒子比荷設(shè)正方形虛線框的邊長為L；根據(jù)粒子做勻速圓周運(yùn)動，由甲粒子從O點垂直ab邊射入磁場，從b點離開磁場可得：軌道半徑根據(jù)乙粒子從O點垂直ab邊射入磁場，從O'點垂直于ad邊離開磁場可得軌道半徑所以，甲、乙兩粒子比荷之比故B正確；C．粒子轉(zhuǎn)動周期所以甲、乙兩粒子轉(zhuǎn)動周期之比T甲：T乙=R甲：R乙=1：2故C錯誤；D．根據(jù)粒子速度方向變化可得：甲粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為180°，乙粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為90°，所以，甲、乙兩粒子在磁場中運(yùn)動時間之比故D錯誤；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、BCD【解析】A、由于電子在電場中一定會受到電場力的作用，一定有加速度，所以電子不會做勻速直線運(yùn)動，所以A不可能；B、當(dāng)電子受到的電場力的方向和電子的速度的方向相同時，電子就會做勻加速直線運(yùn)動，所以B可能；C、當(dāng)電子受到的電場力的方向和電子的速度的方向垂直時，電子將做類平拋運(yùn)動，是勻變速曲線運(yùn)動，所以C可能；D、當(dāng)電子受到的電場力的方向始終和速度的方向垂直時，電子就會做勻速圓周運(yùn)動，比如電子繞著原子核的轉(zhuǎn)動，所以D可能8、BD【解析】AB．由圖可知地磁場對垂直射向地球表面的宇宙射線在赤道附近阻擋作用最強(qiáng)．南北兩極射線與地磁場幾乎平行，故阻擋作用最弱，A項錯，B項正確；C．地磁場對沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射線中的帶電粒子使其做曲線運(yùn)動，不會向兩極偏轉(zhuǎn)，C項錯D．地磁場對不帶電的涉嫌無阻擋作用，因為它們不受洛侖茲力，故D項正確故選BD.9、AC【解析】質(zhì)子在回旋加速器中被加速，需要滿足質(zhì)子做圓周運(yùn)動的周期與交變電壓的周期相等，質(zhì)子的最大動能由D型盒的半徑R決定，故B錯誤；由半徑公式可知質(zhì)子的最大速度，且滿足周期，可得最大速度，故A正確；質(zhì)子在電場中加速，根據(jù)動能定理，第一次通過狹縫有，第二次通過狹縫有，由兩式可知，故C正確；質(zhì)子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都是1，粒子（氦核）的電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，兩種粒子的比荷并不相等，由周期公式可知兩種粒子的周期也不相等，不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f，則不滿足粒子做圓周運(yùn)動的周期與交流電的周期相等，該加速器就不能加速a粒子，故D錯誤10、BC【解析】帶電粒子的運(yùn)動軌跡如圖中實線（帶負(fù)電荷時）或虛線（帶正電荷時）所示.由帶電粒子在磁場中運(yùn)動規(guī)律和幾何知識可知粒子過B點時的速度與過A點時的速度相同.【詳解】設(shè)磁場間隙寬度為d，速度方向與邊界線夾角為α，則由圖知AB=2dtanα,與粒子速度無關(guān)，僅由d和α決定．所以答案為BC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.右端②.a③.偏小④.⑤.【解析】（1）［1］在進(jìn)行實驗步驟①之前，應(yīng)先將滑動變阻器R0的滑動端置于電阻最大的位置，即置于最右端的位置。（2）［2半偏法測電阻的基本思路是可以認(rèn)為回路中總電流不變，則在保持R0的滑動端不動，將單刀雙擲開關(guān)S2接M，調(diào)節(jié)電阻箱R的值，使電流表A半偏，此時可以認(rèn)為被測電流表的內(nèi)阻與電阻箱R的值相等，即為a。［3］將單刀雙擲開關(guān)S2接M后，回路中總電阻有所減小，致使總電流有所增大，即通過電阻箱的電流略大于回路中總電流的一半，根據(jù)并聯(lián)分流原理，）被測電流表的內(nèi)阻略大于電阻箱的電阻，即測得值與電流表內(nèi)阻的真實值相比較偏小。（3）［4］［5］根據(jù)閉合電路歐姆定律，有可得則，，被測電池組的電動勢電池組的內(nèi)電阻12、①.50Hz②.0.02s【解析】交變電流在一個周期內(nèi)電流的方向改變兩次，周