内蒙古乌兰察布市集宁第一中学2024学年高二物理第一学期期末统考试题含解析

内蒙古乌兰察布市集宁第一中学2024学年高二物理第一学期期末统考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流，则两电热器的电功率PA∶PB等于()A.5∶4 B.3∶2C.∶1 D.2∶12、如图所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带正电粒子(重力可忽略不计)以初速度、沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后沿直线运动。若仍按上述方式将该带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中一定可行的是A.仅减小带电粒子射入时的速度 B.仅减小两金属板所带的电荷量C.仅减小粒子所带电荷量 D.仅改变粒子的电性3、如图所示，长为L的通电直导体棒垂直放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，棒处于静止状态，弹簧被压缩x则()A.导体棒中的电流方向从a流向bB.导体棒中的电流大小为C.若只将棒中电流减小一点，x变大D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大4、A、B两个相同的小球，所带的电量qA=6C，qB=-7C．他们相距r放置时，相互作用力的大小为F．现有一个与A、B相同的不带电的金属小球C，若C球与A球接触后，再与B球接触，再把A、B两球间的间距增大到2r，那么A、B之间的相互作用力的大小将变为A. B.C. D.5、2015年12月29日0时04分，我国在西昌卫星发射中心成功发射高分四号卫星．至此我国航天发射“十二五”任务圆满收官．高分四号卫星是我国首颗地球同步轨道高分辨率光学成像卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道卫星，它的发射和应用将显著提升我国对地遥感观测能力，该卫星在轨道正常运行时，下列说法正确的是()A.卫星的轨道半径可以近似等于地球半径B.卫星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度C.卫星的线速度一定大于第一宇宙速度D.卫星的运行周期一定大于月球绕地球运动的周期6、如图所示，ab是两平行正对的金属圆环，a中通有正弦交变电流i，其变化规律如图所示．下列说法正确的是（）A.t1时刻，b环内感应电动势最大B.t2时刻，b环内的感应电流方向改变C.t3～t4时间内，b环内感应电流的方向与a环内电流的方向相反D.0～t4时间内，t2时刻b环内的感应电动势最大二、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、A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球可视为点电荷两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的为光敏电阻其阻值随所受光照强度的增大而减小，为滑动变阻器，为定值电阻．当的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为电源电动势E和内阻r一定，电表均为理想电表．下列说法中正确的是（）A.无论将的滑动触头P向a端移动还是向b端移动，均不会变化B.若将的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小C.保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则小球重新达到稳定后变小D.保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变8、如图所示电路，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为r．开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中A.电压表示数变大B.小灯泡变亮C.电容器所带电荷量增大D.电源的总功率变大9、如图所示，电源E的内阻不计，其中A为理想电流表，V1、V2为理想电压表，R1、R2、R3为定值电阻．开始时S是断开的，当闭合开关S时，各电表的示数变化情况正确的是（）A.电压表V1的示数变小B.电压表V2的示数变小C.电流表A示数变小D.电流表A的示数变大10、英国物理学家阿斯顿首次制成质谱仪，并用此对同位素进行了研究，若速度相同的三个带电粒子（不计重力）由左端射入质谱仪的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A.三个带电粒子都带负电B.速度选择器的极板带负电C.三个粒子通过狭缝时速率等于D.在磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小三、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）前面又是红灯，幸好，倒计时3s，这次不用等。正想着，小明的身体就向后倒去，然后又突然向前栽去，整个车身腾腾腾的剧烈颤抖，原来是司机抢灯加速，前面也正好有一个行人抢灯过人行道，还好司机反应快，踩了急刹车。小明想起曾经看到的汽车撞人的视频，人被撞飞了，人飞出的速度比车速还要快。小明想起在学校实验室做的“验证动量守恒定律”实验，就是用质量大的小球撞质量小的小球，装置如下图所示。实验时先使质量为的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，然后把质量为的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处。①请在图中读出__________cm。②由图可以判断出R是__________球的落地点，是__________球的落地点。③为了验证碰撞前后动量守恒，只需验证表达式______________________________。12．（12分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差：(1)如图所示，应该选择的实验电路图是_____（选填“a”或“b”）。(2)现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A.电压表（0~15V）B.电压表（0~3V）C.滑动变阻器（0~30Ω）D.滑动变阻器（0~500Ω）实验时，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_____。(3)某同学记录的六组数据见下表，其中五组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上，请标出第2组数据的对应点，并画出U－I图像。（）序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.060.120.240.260.36048(4)由图像可得：该电池的电动势E=__V，内阻r=_____Ω（小数点后保留2位数字）。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，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14．（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L

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】据题意，通过电热器A的电流有效值为：,即：，则电热器A的电功率为：,通过电热器B得到电流有效值为：，则电热器B的电功率为：，故选项A正确考点：本题考查交变电流的有效值的计算2、A【解题分析】带正电粒子(重力可忽略不计)因受洛伦兹力和电场力而做直线运动可推得是匀速直线运动，粒子所受的向上的洛伦兹力等于向下的电场力所以欲使粒子向下偏转，需使粒子进入速度选择器时其合力向下力。A．减小带电粒子射入时的速度可以使洛伦兹力变小，粒子带正电，洛伦兹力向上而变小，则合力向下而向下偏转；故A正确。B．仅减小两金属板所带的电荷量，由可知电场力变小，则合力向上从而向上偏转；故B错误。C．仅减小粒子所带电荷量，由知，两个力依然平衡而做匀速直线运动；故C错误。D．粒子带正电，受洛伦兹力由左手定则知方向向上，电场力向下，将电性改为负电后洛伦兹力向下，而电场力向上，依然有；从而做匀速直线运动；故D错误。故选A。故选D。【题目点拨】处理带电粒子在电场和磁场中运动问题的基本方法1、带电粒子在匀强电场和匀强磁场共存区域内运动时，往往既要受到电场力作用，又要受到洛仑兹力作用．这两个力的特点是，电场力是恒力，而洛仑兹力的大小、方向随速度变化．若二力平衡，则粒子做匀速直线运动．若二力不平衡，则带电粒子所受合外力不可能为恒力，因此带电粒子将做复杂曲线运动2、解决粒子做复杂曲线运动问题时，必须用动能定理或能量关系处理．这里要抓住场力做功和能量变化的特点，即电场力做功与电势能变化的特点，以及洛仑兹力永远不做功3、若匀强电场和匀强磁场是分开的独立的区域，则带电粒子在其中运动时，分别遵守在电场和磁场中运动规律运动，处理这类问题时要注意分阶段求解3、B【解题分析】A．导体棒处于静止状态，受力平衡；由于弹簧压缩，弹力水平向右，则安培力方向水平向左，由左手定则可得，导体棒中的电流方向从b流向a，故A错误；B．由于弹簧压缩量为x，根据胡克定律和平衡条件可得解得故B正确；C．若只将棒中电流减小一点，安培力将减小，所以棒将向右运动，弹簧压缩量减小，故C错误；D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，则水平向左方向安培力也逆时针转动一小角度，根据力的分解与平衡可得，弹力变小，导致x变小，故D错误。故选B。4、B【解题分析】若C先与A接触再与B接触，A的带电量为6Q，B的带电量为-7Q；根据库仑定律得：C与A、B接触前，C与A、B接触后，故B正确，ACD错误5、B【解题分析】同步卫星轨道半径大于地球的半径，故A错误．根据知，卫星的加速度，地球表面的重力加速度，由于r＞R，则卫星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度．故B正确．根据知，由于卫星的轨道半径大于地球的半径，则卫星的线速度一定小于第一宇宙速度，故C错误．同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，根据知，同步卫星的周期小于月球的周期，故D错误．故选B【题目点拨】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度、周期、加速度与轨道半径的关系6、D【解题分析】根据法拉第电磁感应定律，与楞次定律，结合磁通量变化量与磁通量变化率不同，即可一一求解【题目详解】A项：由法拉第电磁感应定律，可知，在t1时刻，a中电流变化率为0，b中感应电动势为零，故A错误；B项：t2-t3时间内与t2-t3时间内的电流大小变化相反，方向也改变，由楞次定律，可知，在t2时刻，b中感应电流方向不改变，故B错误；C项：t3～t4时间内，a中的电流减小，由“楞次定律”可知，b环内感应电流的方向与a环内电流的方向相同，故C错误；D项：在t2时刻，a中电流变化率为最大，b中感应电动势为最大，故D正确故选D【题目点拨】考查法拉第电磁感应定律，与楞次定律的应用，掌握感应电动势与磁通量变化率有关，而与磁通量变化量无关二、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、ACD【解题分析】AB．滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头P，和所在电路中电流I不变，U也不变，所以角度不变，故A正确，B错误；C．用更强的光线照射，的阻值变小，外电路总电阻减小，电流I增大，内电压和的电压增大，则电容器板间电压减小，板间电场强度变小，小球所受的电场力变小，则减小，故C正确；D．保持滑动触头P不动，逐渐增加照射的光强，总电阻减小，电流I增大，外电压U减小，根据闭合电路欧姆定律得：，可见，保持不变，故D正确。故选ACD。8、AC【解题分析】AB．闭合开关S后，当滑动变阻器触头P向上移动时，R2增大，外电路总电阻增大，干路中电流减小，则小灯泡亮度变暗．电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大．故A符合题意，B不符合题意C．电路稳定时电容器的电压等于R2的电压，根据串联电路电压分配规律可知，R2增大，电容器的电压增大，则电容器所带电荷量增大．故C符合题意D．电源的总功率为P=EI，干路电流I减小，则电源的总功率变小．故D不符合题意9、ABD【解题分析】当闭合开关S时，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化、路端电压的变化和电阻R1电压的变化．根据电阻R2的电压与路端电压、R1电压的关系，分析R2的电压变化【题目详解】A、当闭合开关S时，引起外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电压表V1的示数U＝E-Ir，U变小；故A正确.B、电压表V2的示数U2＝E-I(R1+r)，I增大，U2变小；故B正确.C、D、干路电流I增大，电流表A的示数变大；故C错误，D正确.故选ABD.【题目点拨】本题是电路中动态变化分析问题，关键要处理好局部与整体的关系．对于路端电压也可直接根据路端电压随外电阻增大而增大判断.10、CD【解题分析】A．由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电，故A错误；B．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电，故B错误；C．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1=qE解得故C正确；D.粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得解得：可见，由于v是一定的，B2不变，半径r越大，则越小，故D正确。故选：CD。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、①.17.50（17.20-17.60都正确）②.B③.A④.mAOQ=mAOP+mBOR【解题分析】①[1]．用最小的圆将P处的各点圈起，其圆心处即为P点的准确位置，从图中直接读出读数为17.50cm，②[2][3]．A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以Q点是没有碰时A球的落地点，R是碰后B的落地点，P是碰后A的落地点；③[4]．根据两小球从同一高度开始下落，故下落的时间相同，根据动量守恒定律可得：mAv0=mAv1+mBv2故有mAv0t=mAv1t+mBv2t即mAOQ=mAOP+mBOR12、①.a②.B③.C④.⑤.1.50⑥.0.84【解题分析】(1)[1]实验的测量原理方程为闭合电路欧姆定律电压表的内阻远大于电源内阻，分流不明显，电流表内阻和电源内阻较为接近，分压明显，所以采用电路能够较准确的测量。(2)[2]一节干电池的电动势约为，所以选择量程为的电压表即可，即B。[3