山東省濟(jì)南市師范大學(xué)附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末聯(lián)考試題含解析

山東省濟(jì)南市師范大學(xué)附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末聯(lián)考試題請考生注意：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(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、圖中的四個圖分別表示勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，閉合電路中一部分直導(dǎo)線的運(yùn)動速度v和電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的相互關(guān)系，其中正確是（）A. B.C. D.2、關(guān)于近代物理，下列說法正確的是（）A.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短B.α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子的核式結(jié)構(gòu)C.α、β、γ射線比較，α射線的穿透能力最強(qiáng)D.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的波動性3、一勻強(qiáng)電場的方向豎直向下，時刻，一重力不計(jì)的帶正電粒子以一定初速度水平射入該電場中，時刻該帶電粒子的動能為Ek，則Ek–t關(guān)系圖象可表示為（）AB.C.D.4、如圖所示，點(diǎn)電荷、分別置于M、N兩點(diǎn)，O點(diǎn)為MN連線的中點(diǎn)，點(diǎn)a、b在MN連線上，點(diǎn)c、d在MN中垂線上，它們均關(guān)于O點(diǎn)對稱下列說法正確的是A.c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.a、b兩點(diǎn)的電勢相同C.將電子沿直線從c移到d，電場力對電子先做負(fù)功再做正功D.將電子沿直線從a移到b，電子的電勢能一直增大5、說起車開得快，小明想起一個笑話：一個駕校學(xué)員緊張的問師傅，“我是不是開得太快啊？”坐在副駕駛位的師傅說，“你哪里是開得太快咯，你那是飛得太低！”笑笑過后，小明想明年高考結(jié)束后一定把駕照考到手，下圖是一個新學(xué)員駕著教練車在水平路面上勻速轉(zhuǎn)彎時的情形，考慮空氣阻力，則下列說法中正確的是A.教練車所受地面的摩擦力與小車前進(jìn)的方向相反B.教練車所受地面的摩擦力與小車前進(jìn)的方向相同C.教練車所受地面的摩擦力垂直小車前進(jìn)的方向且指向彎道內(nèi)側(cè)D.教練車所受地面的摩擦力指向彎道內(nèi)側(cè)且偏向小車前進(jìn)的方向6、下列物理量中，其運(yùn)算法則遵從平行四邊形定則的是A.電勢 B.電勢差C.電容 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度二、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、在豎直平面內(nèi)放一個光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的磁場與軌道所在平面垂直．如圖所示．一個帶正電荷的小球由靜止開始從半圓形軌道的最高點(diǎn)A滑下，則（）A.小球經(jīng)過最低點(diǎn)C的速率比無磁場時大B.小球運(yùn)動到最低點(diǎn)C所用的時間比無磁場時短C.小球經(jīng)過最低點(diǎn)C的速度與無磁場時相等D.小球運(yùn)動到最低點(diǎn)C所用的時間跟無磁場時相等8、一帶電小球在相互垂直的勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動，勻強(qiáng)電場豎直向上，勻強(qiáng)磁場水平且垂直紙面向里，如圖所示，下列說法正確的是A.沿垂直紙面方向向里看，小球的繞行方向?yàn)轫槙r針方向B.小球一定帶正電且小球的電荷量C.由于洛倫茲力不做功，故小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒D.由于合外力做功等于零，故小球在運(yùn)動過程中動能不變9、如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在x軸下方存在垂直于紙面向外且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B/2的勻強(qiáng)磁場．一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方磁場中運(yùn)動的半徑為R．則()A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)后一定能回到原點(diǎn)OB.粒子在x軸上方和下方磁場中運(yùn)動的半徑之比為2∶1C.粒子完成一次周期性運(yùn)動的時間為D.粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進(jìn)了3R10、如圖甲所示，線圈兩端a、b與一電阻R相連，線圈內(nèi)有垂直于線圈平面向外的磁場，從t=0時起，穿過線圈的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化．下列說法正確的是A.時刻，R中電流方向由a到bB.3時刻，R中電流方向由a到bC.0~2時間內(nèi)R中的電流是2~4時間內(nèi)甲的2倍D.0~2時間內(nèi)R產(chǎn)生的焦耳熱是2~4時間內(nèi)產(chǎn)生的三、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）某金屬導(dǎo)線長度為L，粗細(xì)均勻，為測定這種金屬材料的電阻率，吳老師帶領(lǐng)物理研究性學(xué)習(xí)小組做如下測量(1)用多用電表測量該導(dǎo)線的電阻，選用“×100”倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)過大，因此需選擇_____倍率的電阻擋（填：“×10”或“×1k”），歐姆調(diào)零后再次進(jìn)行測量，多用電表的示數(shù)如圖所示，則測量結(jié)果R為_____Ω(2)用螺旋測微器測量金屬導(dǎo)線的直徑，示數(shù)如圖所示，則直徑d是_____mm12．（12分）某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室的一個多用電表中的電池進(jìn)行更換時發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個方形的電池(層疊電池)．為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材：A.電流表A1(滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω)；B.電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻未知)；C.滑動變阻器R0(0～100Ω，1A)；D.定值電阻R(阻值990Ω)；E.開關(guān)與導(dǎo)線若干該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，圖乙為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測出多組數(shù)據(jù)并繪出的I1—I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù))，則由圖線可以得到被測電池的電動勢E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω．(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)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，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??；（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(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L15．（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、A【解析】A．伸開右手時，讓磁感線穿過掌心，大拇指所指方向即為運(yùn)動方向，則感應(yīng)電流方向垂直紙面向外，故A正確；B．伸開右手時，讓磁感線穿過掌心，大拇指所指方向即為運(yùn)動方向，則感應(yīng)電流方向應(yīng)沿導(dǎo)線向下，故B錯誤；C．伸開右手時，大拇指所指方向即為運(yùn)動方向，則無感應(yīng)電流，沒有切割磁感線，故C錯誤；D．伸開右手時，讓磁感線穿過掌心，大拇指所指方向即為運(yùn)動方向，則感應(yīng)電流方向垂直紙面向里，故D錯誤。故選A2、B【解析】A．放射性元素的半衰期與溫度的變化無關(guān)，選項(xiàng)A錯誤；B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子的核式結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B正確；C．α、β、γ射線比較，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，選項(xiàng)C錯誤；D．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性，選項(xiàng)D錯誤；故選B。3、D【解析】帶電粒子垂直進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動，在沿電場方向上，向下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，故沿電場方向上的速度為：，故t秒時粒子的動能為，則說明Ek–t關(guān)系圖象為一條拋物線，時間為零時，粒子動能不為零，故D正確ABC錯誤。故選D。4、D【解析】根據(jù)電場線分布，比較c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和方向關(guān)系．根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低，來比較a點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢，由沿直線從a到b電勢的變化，分析電子從a移到b過程中電勢能如何變化．將電子沿直線從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，通過電子所受的電場力與速度的方向夾角判斷電場力做正功還是負(fù)功【詳解】A：根據(jù)電場線分布的對稱性可知，c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向不同，則c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同．故A項(xiàng)錯誤BD：MN間電場線方向由M→N，沿電場線方向電勢逐漸降低，則a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢；電子沿直線從a移到b電勢降低，電子帶負(fù)電，據(jù)，則電子的電勢能一直增大．故B項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確C：對兩個電荷在中垂線上的場強(qiáng)進(jìn)行疊加，在Oc段場強(qiáng)方向斜向右上，在Od段場強(qiáng)方向斜向右下；電子所受的電場力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上；電子沿直線從c移到d，電場力跟速度的方向先是銳角后是鈍角，電場力對電子先做正功后做負(fù)功．故C項(xiàng)錯誤【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是進(jìn)行電場的疊加，通過電場力與速度的方向關(guān)系判斷電場力做正功還是負(fù)功5、D【解析】教練車勻速轉(zhuǎn)彎，所受合力垂直速度直線軌跡內(nèi)側(cè)，教練車在水平方向受到地面的摩擦力和向后的空氣阻力作用，因此地面摩擦力沿前進(jìn)方向的分量要與空氣阻力平衡，所以地面摩擦力指向軌跡內(nèi)側(cè)偏前進(jìn)方向，故D正確，ABC錯誤。故選D。6、D【解析】ABC．電勢、電勢差、電容都是只有大小沒有方向的標(biāo)量，運(yùn)算時遵循代數(shù)加減法則，故A、B、C錯誤；D．磁感應(yīng)強(qiáng)度是既有大小有方向的矢量，運(yùn)算法則遵從平行四邊形定則，故D正確；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、CD【解析】滑塊下滑時受到重力、洛倫茲力、軌道的支持力，洛倫茲力與軌道支持力不做功，只有重力做功；由動能定理可以判斷滑塊到達(dá)最低點(diǎn)時的速度關(guān)系，由向心力公式可以判斷加速度大小，對軌道壓力大小，根據(jù)滑塊的速度關(guān)系判斷運(yùn)動時間【詳解】AC、滑塊下滑時受到重力、洛倫茲力、軌道的支持力，洛倫茲力與軌道支持力不做功，只有重力做功，由動能定理可知，滑塊到達(dá)最低點(diǎn)時的速度與磁場不存在時的速度相等，故A錯誤，C正確；BD、滑塊在下滑過程中，在任何位置的速度與有沒有磁場無關(guān)，因此滑塊從M點(diǎn)到最低點(diǎn)所用時間與磁場不存在時相等，故B錯誤，D正確；故選CD8、BD【解析】帶電微粒在復(fù)合場中，只有滿足重力與電場力大小相等方向相反，微粒合力只表現(xiàn)為洛倫茲力才能做圓周運(yùn)動，故粒子所受電場力向上，微粒帶正電，微粒的洛倫茲力方向要指向圓心，由左手定則判斷運(yùn)動方向?yàn)槟鏁r針，由mg=qE可得，故A錯誤，B正確；洛倫茲力不做功，但電場力做功，故機(jī)械能不守恒，故C錯誤；由于合外力做功等于零，根據(jù)動能定理，小球在運(yùn)動過程中動能不變，故D正確；故選BD【點(diǎn)睛】物體做勻速圓周運(yùn)動的條件是物體受到的合力大小不變，方向時刻指向圓心，帶電微粒在復(fù)合場中，只有滿足重力與電場力大小相等方向相反，微粒才能做勻速圓周運(yùn)動，否則不能9、CD【解析】粒子在磁場中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)左手定則判斷粒子所受的洛倫茲力方向，確定粒子能否回到原點(diǎn)O；根據(jù)牛頓第二定律求解半徑；由求解周期；根據(jù)幾何知識求解粒子第二次射入x軸上方磁場時沿x軸前進(jìn)的距離【詳解】A項(xiàng)：根據(jù)左手定則判斷可知，負(fù)電荷在第一象限和第四象限所受的洛倫茲力方向不同，粒子在第一象限沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，而在第四象限沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，不可能回到原點(diǎn)0，故A錯誤；B項(xiàng)：由得粒子圓周運(yùn)動的半徑與B成反比，則粒子在x軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為1：2，故B錯誤；C項(xiàng)：負(fù)電荷在第一象限軌跡所對應(yīng)的圓心角為60°，在第一象限軌跡所對應(yīng)的圓心角也為60°，粒子圓周運(yùn)動的周期為，保持不變，在一個周期內(nèi)，粒子在第一象限運(yùn)動的時間為同理，在第四象限運(yùn)動的時間為，完在成一次周期性運(yùn)動的時間為T′=t1+t2=，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)幾何知識得：粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進(jìn)距離為x=R+2R=3R，故D正確故選CD【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動，解題關(guān)鍵是根據(jù)軌跡的圓心角等于速度的偏向角，找到圓心角，即可由幾何知識求出運(yùn)動時間和前進(jìn)的距離10、BD【解析】根據(jù)楞次定律即可判斷t0、3t0時刻，R中的電流方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出兩個時間段內(nèi)的感應(yīng)電動勢，由歐姆定律得到電流關(guān)系；根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt即可得到兩個時間段的焦耳熱的大小關(guān)系.【詳解】t0時刻，線圈中向外的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流沿順時針方向，所以R中電流方向由b到a，故A錯誤；3t0時刻，線圈中向外的磁通量在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流沿逆時針方向，R中的電流方向由a到b，故B正確；0～2t0時間內(nèi)感應(yīng)電動勢；2t0～4t0時間內(nèi)感應(yīng)電動勢；根據(jù)I=E/R可知，知0～2t0時間內(nèi)R中的電流是2t0～4t0時間的，故C錯誤；根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt，知0～2t0時間內(nèi)R產(chǎn)生的焦耳熱是2t0～4t0時間內(nèi)的，故D正確；故選BD【點(diǎn)睛】由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢的大小，而感應(yīng)電流的方向則由楞次定律判定．同時穿過磁通量發(fā)生變化的線圈相當(dāng)于電源，所以電源內(nèi)部（線圈）電流方向是負(fù)極到正極三、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.×10②.70③.2.150【解析】(1)[1]選用“×100”檔，發(fā)現(xiàn)指針偏角太大，說明指針示數(shù)太小，所選檔位太大，為準(zhǔn)確測量電阻，應(yīng)換小擋，應(yīng)把選擇開關(guān)置于×10擋；[2]由圖示可知，歐姆表示數(shù)為7×10Ω＝70Ω；(2)由圖讀出，螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為2.0mm，可動刻度讀數(shù)為0.150mm，則該金屬導(dǎo)線的直徑為d＝2.0mm+0.150mm＝2.150mm12、①.9.0V②.10Ω【解析】表頭及定值電阻充當(dāng)電壓表使用，則由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由圖象結(jié)合表達(dá)式可得出電動勢和內(nèi)電阻.【詳解】表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：，即，由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為9.0mA，則有：，解得E=9.0V；由圖象可知圖象的斜率為10×10-3，由公式得圖象的斜率等于，故，解得r=10Ω【點(diǎn)