2024届陕西省汉中市物理高二上期末联考试题含解析

2024届陕西省汉中市物理高二上期末联考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球在最低点时杆对小球的作用力，则F（）A.一定是拉力B.一定是推力C.一定等于零D.可能是拉力，可能是推力，也可能等于零2、一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中（）A.可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线B.可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C.只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D.只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线3、如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．下列操作可使指针张开角度增大一些的是()A.保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动B.保持开关S闭合，将A、B两极板介开一些C.断开开关S后，将A、B两极板靠近一些D.断开开关S后，将A、B两极板分开一些4、如图所示，两等量异种电荷在同一水平线上，它们连线的中点为O，竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平，圆心在O点，圆弧的半径为R，C为圆弧上的一点，OC与竖直方向的夹角为37°，一电荷量为+q，质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放，沿轨道滚动到最低点时速度v=，g为重力加速度，取无穷远处电势为零，则（）A.电场中B点的电势为B.电场中A点的电势为C.小球运动到B点时的动能为2mgRD.小球运动到C点时，其动能与电势能的和为1.3mgR5、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束.∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为（）A. B.C.1:1 D.1:26、如图所示，两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，并悬挂在O点，当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为、，。现将两细线同时剪断，则（）A.两球都做匀变速运动 B.落地时两球水平位移相同C.两球下落时间 D.a球落地时的速度小于b球落地时的速度二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨，处于磁场方向垂直导轨平面向下且磁感应强度为B的匀强磁场中．将金属杆ab垂直放在导轨上，杆ab由静止释放下滑距离x时达到最大速度．已知金属杆质量为m，定值电阻以及金属杆的电阻均为R，重力加速度为g，导轨杆与导轨接触良好．则下列说法正确的是（）A.回路产生a→b→Q→N→a方向的感应电流B.金属杆ab下滑的最大加速度大小为C.金属杆ab下滑的最大速度大小为D.金属杆从开始运动到速度最大时，杆产生的焦耳热为8、如图，带电平行金属板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下，经过1/4圆弧轨道从端点P（切线水平）进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下，在经过P点进入板间的运动过程中（）A.带电小球的动能将会增大B.带电小球的电势能将会增大C.带电小球所受洛伦兹力将会减小D.带电小球所受电场力将会增大9、如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()A.感应电流方向先逆时针，后顺时针B.CD段直线始终不受安培力C.感应电动势的最大值E＝BavD.感应电动势平均值E＝πBav10、如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为EK．则()A.W1=EkB.WF+WG=EK+QC.W1=QD.W1+W2=Q三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）有以下可供选用的器材及导线若干条，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流A．被测电流表A1：满偏电流约700～800，内阻约100Ω，刻度均匀、总格数为N；B．电流表A2：量程0.6A，内阻0.1Ω；C．电压表V：量程3V，内阻3kΩ；D．滑动变阻器R1：最大阻值200Ω；E．滑动变阻器R2：最大阻值1kΩ；F．电源E：电动势3V、内阻1.5Ω；G．开关一个.（1）选用的器材应为_____________．（填A→G字母代号）（2）在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号（）（3）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格，可算出满偏电流Ig=________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_____________12．（12分）（1）如图甲、乙所示为测电流的电动势和内阻的电路，在实验时应选用________电路（2）选好电路后，由于电流表和电压表内电阻对电路的影响，所测得的电动势将偏________（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为_______V，内阻为________Ω四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L14．（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】小球通过最低点时，受重力和杆的弹力作用，杆的弹力和重力和合力提供向心力．小球通过最低点时，受重力和杆的弹力作用，杆的弹力和重力和合力提供向心力，加速度方向向上，而重力方向向下，所以杆的弹力方向向上，一定是拉力．故选A2、B【解题分析】处于较高能级的电子可以向较低的能级跃迁，能量减小，原子要发出光子，由于放出光子的能量满足hγ=Em-En，处于较高能级的电子可以向较低的激发态，激发态不稳定可能继续向较低能级跃迁，所以原子要发出一系列频率的光子．故ACD错误，B正确；故选B。3、D【解题分析】保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差不变，则指针张角不变，故AB均错误；断开电键，电容器带电量不变，将AB靠近一些，则d减小，根据知，电容增大，根据U=Q/C知，电势差减小，指针张角减小，故C错误；同理可知，断开电键，将A、B两极板分开一些，电势差增大，指针张角增大，故D正确；故选D点睛：本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开电键，电容器所带的电量不变，电键闭合，电容器两端的电势差不变4、D【解题分析】图中过O点的虚线是一条等势线，一直延伸到无穷远，O点的电势为零．小球从A运动到最低点的过程，由动能定理求出AO两点间的电势差，从而得到A点的电势．由对称性求B点的电势．小球从最低点到B的过程，由能量守恒定律求小球运动到B点时的动能，并求得总能量【题目详解】取无穷远处电势为0，则最低点处电势为0．小球从A点运动到最低点过程中，由动能定理可得：mgR+qUAO＝mv2；解得；而UAO=φA-0；解得：φA＝，故A错误；由对称性可知：UAO=UOB，即为：φA-0=0-φB；故有：φB＝−，故A错误；小球从A点运动到B点过程中，由动能定理得：Ek=qUAB=mgR，故C错误；小球在最低点处动能和电势能的总和为：E1＝mv2+0＝mgR；由最低点运动到C点过程，动能、电势能、重力势能的总量守恒，而重力势能增加量为：△Ep=mgR（1-cos37°）=0.2mgR；故动能、电势能的综合减少了0.2mgR，所以小球在C点的动能和电势能的总和为：E2=E1-0.2mgR=1.3mgR，故D正确；故选D【题目点拨】解决本题的关键是要知道等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，其电势与无穷远处相同．在知道运用动能定理是求电势差常用的方法5、B【解题分析】依题意，设每根导线在O点产生的磁感应强度为B1/2，方向竖直向下，则电子在О点受到的洛伦兹力为F1=B1ev；当M处长直导线移至P点时，O点合磁感应强度大小为，则电子在O点受到的洛伦兹力为，则F2与F1之比为；故选B。6、D【解题分析】设两球之间的库仑力大小为，当两小球静止时，则有因为，所以有将两细线同时剪断后，两球在竖直方向只受重力，在竖直方向做自由落体运动，所以两球下落时间相同；在下落过程中，两球处于同一水平面，在水平方向上，由于库仑斥力的作用下，导致间距的增大，从而使得库仑力减小，则水平方向的加速度减小，所以两球不可能做匀变速运动；根据可知，加速度根据可知两球落地时水平位移根据可知落地时球落地时的速度小于球落地时的速度，故A、B、C错误，D正确；故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解题分析】A项：金属杆向下滑动的过程中，穿过回路的磁通量增大，由楞次定律知，回路产生a→b→Q→N→a方向的感应电流．故A正确；B项：设ab杆下滑到某位置时速度为v，则此时杆产生的感应电动势为：E=BLv回路中的感应电流为：杆所受的安培力为：F=BIL根据牛顿第二定律有：当v=0时杆的加速度最大，最大加速度为am=gsinθ，方向沿导轨平面向下；故B错误；C项：由上知，当杆的加速度a=0时，速度最大，最大速度为：，方向沿导轨平面向下；故C错误；D项：ab杆从静止开始到最大速度过程中，根据能量守恒定律有：又杆产生的焦耳热为所以得：，故D正确8、AB【解题分析】根据题意分析得：小球从P点进入平行板间后做直线运动，对小球进行受力分析得小球共受到三个力作用：恒定的重力G、恒定的电场力F、洛伦兹力，这三个力都在竖直方向上，小球在水平直线上运动，所以可以判断出小球受到的合力一定是零，即小球一定是做匀速直线运动，结合左手定则，洛伦兹力和电场力同向，都向上，小球带正电；如果小球从稍低的b点下滑到从P点进入平行板间，则小球到达P点的速度会变小，所以洛伦兹力比之前的减小，因为重力G和电场力F一直在竖直方向上，所以这两个力的合力一定在竖直方向上，若洛伦兹力变化了，则三个力的合力一定不为零，且在竖直方向上，而小球从P点进入时的速度方向在水平方向上，所以小球会偏离水平方向向下做曲线运动，因此减小入射速度后，洛伦兹力减小，合力向下，故向下偏转，故电场力做负功，电势能增加，水平方向速度不变，但竖直方向的速度增加，所以动能将会增大，导致洛伦兹力也会增大，电场力不变，故AB正确，CD错误【题目点拨】本题关键先分析出小球受力平衡，然后再考虑洛仑兹力变化后运动情况，同时要结合平行板电容器的表达式和电势差与电场强度的关系式列式分析分卷II9、CD【解题分析】根据楞次定律判断感应电流的方向，结合左手定则判断CD段导线所受的安培力，当半圆形线框进入一半时，有效的切割长度最大，感应电动势最大，根据切割产生的感应电动势公式求出感应电动势的最大值，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值；【题目详解】A、在进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量一直增大，根据楞次定律和右手安培定则可知感应电流的方向为逆时针方向，感应电流的方向不变，故A错误；B、在进入磁场的过程中，根据楞次定律知，CD上的电流方向为D指向C，根据左手定则知，CD直导线受到向下的安培力，故B错误；C、当半圆形线框进入一半时，有效的切割长度最大，感应电动势最大，则感应电动势的最大值，故C正确；D、线框进入磁场的时间，根据法拉第电磁感应定律知,感应电动势平均值，故D正确；故选CD【题目点拨】关键知道感应电动势公式只能来计算平均值；利用感应电动势公式计算时，应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度10、AB【解题分析】AC．根据题意，由动能定理知：导体棒：W1=Ek，故A正确，C错误；D．根据能量守恒知W2-W1=Q，故D错误；B．对磁铁有：WF+WG-W2=0，联立得WF+WG=Ek+Q，故B正确；故选AB。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.ACDFG②.③.④.U为电压表读数，RV为电压表内阻【解题分析】（1）[1]．其中AFG为必选器材，为了滑动方便，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，以及电压表V，题目中的电流表量程0.6安，指针偏角过小误差较大，舍去；故选择的器材有：ACDFG；（2）[2]．电压表量程3V，内阻3kΩ，满偏电流为，与待测电流表类似，可以当作电流表使用；与待测电流表串联即可；因为要求精确，故采用滑动变阻器分压式接法，电压可以连续调节，电路图如图所示：（3）[3][4]．待测电流表总格数为N，电流等于电压表电流，为：；电流表与电压表串联，电流相等，故：n：N=I：Ig故其中U为电压表读数，RV为电压表内阻；12、①.乙②.小③.1.5④.0.5【解题分析】因电表均不是理想电表，故在实验中会产生误差；分析两电表的影响可知应选择的电路；并根据电路的分析可得出电动势的误差情况．根据U-I图线纵坐标的交点为电源的电动势，斜率表示内阻计算电源电动势和内阻（1）本实验中电源内阻较小，故应选择