2024学年辽宁省阜蒙县第二高级中学物理高二上期末联考试题含解析

2024学年辽宁省阜蒙县第二高级中学物理高二上期末联考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，真空中两点电荷固定在M、N两点，在MN连线上有关于中点O点对称的两点a、c，在MN连线的中垂线上有关于O点对称的两点b、d，则A.若两点电荷为等量同种电荷，则a点与c点电场强度相同B.若两点电荷为等量同种电荷，则b点与d点电场强度大小相等C.若两点电荷为等量异种电荷，一正点电荷从b点到d点，电势能先增大后减小D.若两点电荷为等量异种电荷，一正点电荷在a点的电势能大于在c点的电势能2、如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。磁场由两个相同、前后平行放置、圆心在一条直线上的通电的励磁线圈产生，其产生的磁场在线圈间是匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向外，电子枪发射电子束，速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小通过电子枪的加速电压来调节，磁场强弱通过励磁线圈中的电流来调节。下列说法正确的是（）A.只减小励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变小B.只降低电子枪加速电压，电子束径迹的半径变小C.只增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变大D.只升高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大3、水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为，秒内位移方向与水平方向的夹角为，重力加速度为g，忽略空气阻力，则小球初速度的大小可表示为A.B.C.D.4、如图所示，在光滑的水平绝缘杆上，套有一个通电线圈（从右侧向左看电流为顺时针方向），线圈左侧放置一个与线圈共轴的螺线管。闭合开卷后，将通电线圈由图示位置静止释放。下列说法正确的是A.线圈向右运动，磁通量增大 B.线圈向右移动，磁通量减小C.线圈向左移动，磁通量增大 D.线圈向左移动，磁通量减小5、某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，而我们只需要稳定的直流，下列设计的电路图中，能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是()A. B.C. D.6、如图所示，一个速度为的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感强度为B，电场强度为E，若均增加为原来的3倍，则A.仍沿直线前进，飞出选择器 B.往上极板偏转C.往下极板偏转 D.向纸外偏出二、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、将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功8、如图所示，平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场，虚线下方有垂直纸面的匀强磁场，质子和粒子分别从上板中心S点由静止开始运动，经电场加速后从O点垂直磁场边界进入匀强磁场，最后从a、b两点射出磁场（不计重力），下列说法正确的是()A.磁场方向垂直纸面向外B.从a点离开的是粒子C.从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大D.粒子从S出发到离开磁场，由b点离开的粒子所用时间较长9、在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功5J，下面判断中正确是A.a、b两点电势差Uab=-5V B.电势零点未确定，故a、b两点的电势没有确定值C.电场强度的方向一定由b指向a D.电子的电势能增加了5J10、如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．则A.B球和C球都带负电荷B.B球带负电荷，C球带正电荷C.B球和C球所带电量一定相等D.B球和C球所带电量不一定相等三、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）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图（）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。然后按图（）所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联一成另一个闭合电路。(1)S闭合后，将螺线管A（原线圈）插入螺线管B（副线圈）的过程中，电流表的指针将_____偏转；(2)线圈A放在B中不动时，指针将______偏转；(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将______偏转（选填“向左”、“向右”或“不”）。12．（12分）用如图（甲）所示的电路图研究额定电压为2.4V的灯泡L的伏安特性，并根据公式P=UI计算出该灯泡在额定电压下工作时的电功率．可供选择的实验器材有A.电源E=4.5VB.电压表量程0～3V；C.电压表量程0～15V；D.电流表量程0～0.6A；E.滑动变阻器最大阻值10Ω;F.滑动变阻器最大阻值5KΩ.开关、导线等（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应该放在端________．（选填“a”或“b”）；电压表选________滑动变阻器选________（2）按电路图（甲）测出的灯泡电阻值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）．根据所得到的图像如图（乙）所示，它在额定电压下实际功率P＝________W；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）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14．（16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L15．（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、B【解题分析】量同种电荷的电场特点，中垂线上关于O点对应的各点场强大小相等，方向相反，连线上关于O点对称各点场强大小相等，反向相反；等量异种电荷MN之间的电场方向是相同的，由M指向N或由N指向M；MN中垂线上的电场强度、电势关于O点对称，bd是一条等势线．根据电场力做功情况，分析电势能的变化【题目详解】若两点电荷为等量同种电荷，则a点与c点的电场强度大小相等，方向相反，故A错误；若两点电荷为等量同种电荷，因bd关于O点对称，所以b点与d点的电场强度大小相等，故B正确；若两点电荷为等量异种电荷，则b、d两点电势相等均为零，则一正点电荷从b点到d点，电势能不变，选项C错误；若两点电荷为等量异种电荷，若N点为正电荷时，则a点的电势低于c点，一正点电荷在a点时的电势能小于放在c点时的电势能，故D错误；故选B【题目点拨】本题考查等量同种电荷和等量异种电荷的场强特点，要结合电场强度、电势、电势能等概念充分理解等量同种、等量异种电荷周围的电场特点2、B【解题分析】根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是顺时针方向，电子在加速电场中加速，由动能定理有：…①电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：②解得：…③④AC．可见增大励磁线圈中的电流，电流产生的磁场增强，由③式可得，电子束的轨道半径变小。由④式知周期变小，而减小励磁线圈中的电流，电流产生的磁场减弱，由③式可得，电子束的轨道半径变大。由④式知周期变大；故AC错误；BD．提高电子枪加速电压，电子束的轨道半径变大、周期不变；降低电子枪加速电压，电子束径迹的半径变小；周期不变，故B正确，D错误；故选B。3、A【解题分析】平抛运动水平为匀速直线运动，水平速度恒为，则有竖直为自由落体运动，竖直速度竖直位移根据速度的合成，有t＋秒内水平位移竖直位移根据位移的合成有结合选项得故选A。4、C【解题分析】闭合开关后螺线管中通电，产生磁场，磁场对右侧通电线圈有安培力，杆光滑，则合力等于安培力，由右手螺旋法则可知，螺线管右端为S极，线圈左端相当N极，则通电线圈受安培力向左移动。向左移动，靠近磁极，磁感应强度增大，根据可知，磁通量增大；A．线圈向右运动，磁通量增大，与结论不相符，选项A错误；B．线圈向右移动，磁通量减小，与结论不相符，选项B错误；C．线圈向左移动，磁通量增大，与结论相符，选项C正确；D．线圈向左移动，磁通量减小，与结论不相符，选项D错误；故选C。5、A【解题分析】根据题意可知所设计的电路功能应滤去交流成分而保留或较少损失直流成分，根据电路图可以分析出，在选项B、C中与R2间接串联了电容器，因此无直流成分流经R2，故选项B、C不符合；在选项A、D中信号首先流经电感线圈，其作用是通直流、阻交流，L越大，对交流电的阻碍作用越大，旁路电容器的作用是尽可能多地滤去多余的交流信号，但尽可能不损失直流成分，即通交流、隔直流，又因为C越大，其容抗越小，即对交流电的阻碍作用越小，反之阻碍作用越大，故选项A正确；选项D错误6、B【解题分析】正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，此时应该有：qvB=qE，即vB=E，若B、E、v0均增加为原来的3倍，则受到的洛仑兹力大于电场力，正离子要向上偏转。A．仍沿直线前进，飞出选择器，故A不符合题意；B．往上极板偏转，故B符合题意；C．往下极板偏转，故C不符合题意；D．向纸外偏出，故D不符合题意。故选B。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、ABD【解题分析】A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确;

C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;

D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的.8、AD【解题分析】A．由左手定则，可以判定磁场方向是垂直于纸面向外，所以选项A正确B．设加速电压为U，在加速电场中：Uq=mv2在偏转磁场中：qvB＝m联立可得：由于α粒子是质子的4倍，而电量是质子的2倍，所以α粒子做匀速圆周运动的半径大，从b点离开，则选项B错误C．由上述结论可得经过加速电场后速度为v＝由于α粒子的比荷小于质子的比荷，所以从b点离开的α粒子速度小，选项C错误D．从S出发到离开磁场的时间t=t电+t磁=显然比荷q/m越小，时间越大，即从b点离开的α粒子所用时间较长，所以选项D正确故选AD【题目点拨】本题涉及的是带电粒子先在电场中加速，然后进入磁场中做匀速圆周运动，分别用动能定理和牛顿第二定律求出半径，从而判断出从a、b两点离开的是哪种粒子，再由运动学公式求出在两种场中运动的时间，从表达式可以看出哪种粒子的时间长9、AB【解题分析】A、a、b两点电势差，故A正确；B、电势是相对的，是相对零电势点的，根据已知条件只能求出a、b间电势差，不能确定a、b两点的电势，故B正确；C、电子由a点移到b点，电场力做功5eV，由于不知道电子运动的轨迹是否与电场线重合，电子的位移方向不一定沿a到b，电场强度的方向不一定由b指向a，故C错误；D、由于电场力对电子做功5eV，电子电势能就减少了5eV，故D错误；故选AB10、AC【解题分析】B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态；则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；则可知B、C都应带负电；故A正确、B错误；由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；故C正确，D错误；故选AC点睛：库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答三、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.右偏②.不偏③.右偏【解题分析】(1)[1]线圈A中磁场方向向上，插入B线圈，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转；(2)[2]线圈不动，磁通量不变，无感应电流，故指针不动；(3)[3]线圈A中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转。12、①.a②.B③.E④.偏小⑤.1.2【解题分析】(1)[1]因当滑动触头打到a端时待测电路电压或电流为零，从而保护电流表[2][3]额定电压为2.4V的灯泡，所以电压表选B，因为采取的是分压式接法，所以滑动变阻器选择阻值较小的E(2)[4]因电流表用是外接法，由于电压表的分流作用使得电流