山东省济宁市鱼台县第一中学2024年物理高二第一学期期末考试试题含解析

山东省济宁市鱼台县第一中学2024年物理高二第一学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，当左边线圈通以逆时针电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码质量为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为：A. B.(m+△m)gC.△mg D.2、两个分别带有电荷量－2Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为()A.F B.FC.12F D.3、某兴趣小组同学制作出一个可以测量电流的仪器，其主要原理如图所示，铜棒左右两侧的中点分别固定相同弹簧，铜棒所在的虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，两弹簧为原长时，指针指向0刻度。在测量一个自上而下电流时指针在0刻度左边静止。由题中所给条件，判断正确的是（）A.可知磁场的方向垂直于纸面向外B.仅改变磁场方向，指针将在0刻度左边静止C.仅改变电流的方向，指针将在0刻度左边静止D.同时改变磁场和电流的方向，指针仍在0刻度右边静止4、某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（）A. B.C. D.5、有一通电金属导线在赤道上方，东西向水平放置，电流方向向西，它受到地磁场的作用力方向为（）A.向东 B.向西C.向上 D.向下6、如图所示，一价氢离子（）和二价氦离子（）的混合体，经同一加速电场U1同时加速后，垂直射入同一偏转电场U2中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们A.同时到达屏上同一点 B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点 D.先后到达屏上不同点二、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，将负试探电荷沿着等量异种电荷的连线从中点A点移动到B点，在这一过程中()A.试探电荷所受电场力增大B.试探电荷所受电场力减小C.试探电荷所处位置的电势增大D.试探电荷所处位置的电势减小8、将阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是A.电压的有效值为10VB.该交流电的周期为0.02sC.通过电阻的电流有效值为AD.电阻消耗电功率为5W9、如图所示，电源的电动势为，内阻为，为电阻箱．图乙为电源的输出功率与电流表示数的关系图象，电流表为理想电表，其中电流为、时对应的外电阻分别为、，电源的效率分别为、，输出功率均为，下列说法中正确的是()A. B.C. D.10、如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（）ABC.D.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）集宁一中的每层楼楼道内都装有饮水机，纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康．纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标(电导率λ即为电阻率ρ的倒数)某同学选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管装满纯净水样品(直管两端用薄金属圆片电极密封)来测定样品的电导率(不考虑温度对电阻的影响)：(1)实验中，该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径，刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示，则可读出塑料管的长度L＝________m、内径d＝________mm.(2)该同学用下列器材测定样品的电阻：a．电压表V(量程0～3V，内阻约为5kΩ；量程0～15V，内阻约为25kΩ)；b．电流表A(量程0～10mA，内阻约为2Ω；量程0～50mA，内阻约为0.4Ω)；c．滑动变阻器R(0～20Ω，2A)；d．学生电源E(电动势4.5V，内阻很小)；e．开关S及导线若干该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500Ω，要求用尽量精确的方法测出其电阻值，请在图丙中连接实验电路图____(图中有六根导线已经接好)(3)电导率的表达式为=__________(用字母U、I、L、d)12．（12分）某同学用多用电表测量一个量程为15mA的毫安表内阻．已知多用电表表内电池的电动势为，欧姆档表盘中央刻度值为“15”，对毫安表进行测量时多用电表的指针如图所示．则(1)毫安表的内阻约为______；(2)测量时，毫安表的指针发生了偏转图中未画出，根据以上数据可推测，毫安表的示数为______mA；结果保留两位有效数字(3)多用电表的红表笔应与毫安表的______填“正”，“负”接线柱相连四、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、A【解题分析】因线圈通电导致线圈下框受力正好与砝码平衡,当改变电流方向时,磁场力大小不变,方向改变,从而增加砝码后,再次平衡,则可求出磁场力大小【题目详解】线圈通以逆时针电流时，下框受到安培力向上，大小为；当通以顺时针电流时，下框受到安培力向下，大小仍为，而天平右边需要增加砝码才能再次平衡．则有即故选A。2、D【解题分析】相距为r时，根据库仑定律得：，接触后，各自带电量变为，则有：A．F．故选项A不符合题意B．F．故选项B不符合题意C．12F．故选项C不符合题意D．．故选项D符合题意3、A【解题分析】A．电流向下时，指针在0刻线左侧，弹力向右，则说明电流受安培力向左，由左手定则知，磁场垂直于纸面向外，故A正确；BC．仅磁场改变或仅改变电流方向，由左手定则可知受力向右，则弹力向左，指针将在右侧静止，故BC错误；D．同时改变磁场和电流的方向，安培力方向仍向左，故指针仍在0刻度左边静止，故D错误。故选A。4、D【解题分析】经加速电压为U的加速器加速后，有根据电流的定义公式则有这束质子流内单位体积的质子数n，则有联立解得所以ABC错误；D正确；故选D5、D【解题分析】因为赤道上空的地磁场由南向北，所以方向向东的电流受到地磁场的作用力的方向是向上的，选项C正确6、B【解题分析】分析带电粒子在加速场和偏转场中的运动,来判断粒子到达屏上的时间和位置。【题目详解】在加速场中在偏转场中，假设板长为L，板间距为d，粒子离开偏转场的位置偏离中心线的距离为x联立解得我们发现，比荷大的物体，离开电场所需时间短，速度大，但粒子离开偏转场的位置和比荷没有关系，从同一位置离开，在偏转场中做类平抛运动，位移偏向角相同，则速度偏向角也相同，所以打在屏上同一位置，一价氢离子比荷大，离开电场时间短，速度大，先打到屏上，B正确，ACD错误。故选B。【题目点拨】类平抛运动。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】等量异种电荷所产生的电场线如图所示：AB．在其连线上，从A到B过程中，电场线变密，电场强度增大，故电场力变大，A正确B错误；CD．两电荷连线上，电场方向由+Q指向-Q，又知道沿电场线方向电势降低，故从A到B过程中电势降低，C错误D正确；故选AD。8、CD【解题分析】A、由图象可知，交流电压最大值为10V，有效值；故A错误.B、根据图象可直接读出交流电的周期；故B错误.C、由欧姆定律可知，通过电阻的电流；故C正确.D、电阻的电功率为；故D正确.故选CD.9、BCD【解题分析】A．外电路只有电阻，所以电源的输出功率即消耗的电功率，根据：，所以，A错误；B．电源的输出功率：根据图像电功率相等：解得：，B正确；C．根据图像电功率相等：根据闭合电路欧姆定律：将电流表达式代入电功率表达式，解得：，C正确；D．电源的效率：根据图像可知：所以：，D正确10、CD【解题分析】A．小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定变化，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故A错误；B．小球受重力、向左的电场力、垂直向外的洛伦兹力，合力与速度一定不共线，故一定做曲线运动，故B错误；C．小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则粒子做匀速直线运动；故C正确；D．粒子受向下的重力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故粒子一定做直线运动，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、①.0.1050；②.11.30；③.；④.【解题分析】(1)由图示刻度尺确定其分度值，然后读出其示数；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；(2)合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材．电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．滑动变阻器是小电阻控制大电阻，用分压式接法．根据电路图来连接实物图，注意电表的正负极，并分几个回路来连接；(3)根据闭合电路欧姆定律，结合电阻定律，即可求解【题目详解】(1)刻度尺读数：0.2050-0.1000=0.1050m；游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.05×6mm=0.30mm，所以最终读数为11.30mm；(2)因电源的电压为4.5V，因此电压表选择3V量程；由于阻值约为500Ω的电阻Rx的，根据欧姆定律可知，电流的最大值为9mA，从精确角来说，所以电流表选择量程0～10mA；根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知，待测电阻的阻值偏大，因此选择电流表内接法，根据电路图来连接实物图原则，注意电表的正负极，并分几个回路来连接．如图所示；(3)根据闭合电路欧姆定律与电阻定律，，解得：，所以电导率为：【题目点拨】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；同时还考查了同学们设计电路的能力，要弄清楚是内接法还是外接法，是分压还是限流法；考查如何选择仪器，掌握选择的方法与原则；学会由电路图去连接实物图，注意电表的正负极；理解欧姆定律与电阻定律的应用，掌握误差的分析及其产生原因12、①.50②.7.5③.负【解题分析】(1)欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数.(2)应用闭合电路欧姆定律可以求出毫安表的示数.(3)欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，电流应从电流的正接线柱流入.【题目详解】(1)由图示可知，多用电表选择欧姆挡位，欧姆表示数为：；(2)欧姆表调零后内阻等于中值电阻，由题意可知，欧姆表内阻为：，毫安表示数为：；(3)欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，电流应从电流的正接线柱流入，因此，多用电表的红表笔应与毫安表的负接线柱相连；【题目点拨】对多用电表读数首先要根据选择开关位置确定其所测量的量与量程，然后再根据指针位置读数；应用闭合电路欧姆定律可以求出毫安表示数；要掌握