2024届西宁市第四中学物理高二第一学期期末联考试题含解析

2024届西宁市第四中学物理高二第一学期期末联考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直，一带电量为＋q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是（  ）A.若带电粒子带电量为＋2q，粒子将向下偏转B.若带电粒子带电量为－2q，粒子仍能沿直线穿过C.若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大D.若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过2、如图所示，空间内有一场强为、竖直向下的匀强电场．一根绝缘轻质硬杆的两端分别固定着A、B两只质量均为m带电量均为+q的小球，O点是一光滑水平轴，已知AO=L，BO=2L，重力加速度为g．细杆从水平位置由静止释放，使其自由转动，当B球转到O点正下方的过程中，正确的是A.B球电势能减少了2mgLB.A、B球与杆组成的系统电势能减少了C.转动过程中杆对A的弹力不做功D.转到最低点时B球的速度为3、在某高度处将小球以2m/s的速度水平抛出.落地时的速度是4m/s，不计空气阻力，则小球落地时速度方向和水平方向的夹角是（）A.60° B.45°C.37° D.30°4、如图所示把柔软的铝箔条折成天桥状并用胶纸粘牢两端固定在桌面上，使蹄形磁铁横跨过“天桥”，当电池与铝箔接通时（）A.铝箔条中部向下方运动B.铝箔条中部向上方运动C.蹄形磁铁对桌面的压力不变D.蹄形磁铁对桌面的压力减小5、将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，图像如图所示，以下判断正确的是（）A.最后2s内货物只受重力作用B.前3s内货物处于超重状态C.货物前3s内的平均速度小于最后2s内的平均速度D.第3s末至第5s末过程中，货物的机械能守恒6、我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就。已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则（）A.飞船在此轨道上的运行速率为B.飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为C.飞船在此圆轨道上运行的周期为D.飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为二、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、一段长L=0.2m，通过I=2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（）A.如果B=2T，F一定是1NB.如果F=0，B也一定为零C.如果说B=4T，F有可能是1ND.如果F有最大值时，通电导线一定与磁场垂直8、下列说法正确的是（）A.如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压UB.如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极C.如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是Eq＝qvB，即D.如图丁所示，是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动9、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m的导体棒．在导体棒中通以电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（）A.，方向沿斜面向上B.，方向垂直斜面向下C.，方向竖直向下D.，方向竖直向上10、为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上、下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前、后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（）A.若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B.前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多少无关C.污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D.污水流量Q与U成正比，与a、b无关三、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）某同学要测定一个圆柱体的电阻率，进行了如下操作：（1）用准确到0.1mm的游标卡尺测量圆柱体的长度，用螺旋测微器测量其直径如下图所示．可知其长度为_____mm，其直径为_____mm；（2）用已调零且选择旋钮指向欧姆档“×1”位置的多用电表粗略测量该圆柱体的电阻，根据如图所示的表盘，可读出被测电阻阻值为_____Ω（3）为了精确的测量该圆柱体的电阻，实验室准备了如下实验器材，用伏安法进行测量：电压表V1（量程0～3V，内电阻约1kΩ）；电压表V2（量程0～15V，内电阻约5kΩ）；电流表A1（量程0～3A，内电阻约0.2Ω）；电流表A2（量程0～600mA，内电阻为1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值为10Ω，额定电流为1A）；电池组E（电动势为4V、内电阻约为0.1Ω）；开关及导线若干为使实验能正常进行，减小测量误差，实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流﹣电压关系图线，则①电压表应选用_____（填实验器材的代号）②电流表应选用_____（填实验器材的代号）③完成实验电路图（4）这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示．由图可知，电流表读数为_____A，电压表的读数为_____V12．（12分）某学习小组利用如图所示的装置测定磁极间的磁感应强度．实验步骤如下在弹簧测力计下端挂一n匝矩形线圈，将矩形线圈的短边完全置于障形磁铁N、S极之间磁场中并使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线______；在电路未接通时，记录线圈静止时弹簧测力计的读数；接通电路开关，调节滑动变阻器使电流表读数为1，记录线圈静止时弹簧测力计的读数，F表示的是______用刻度尺测出矩形线圈短边的长度L；利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度______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、B【解题分析】A．粒子恰沿直线穿过，电场力和洛伦兹力均垂直于速度，故合力为零，粒子做匀速直线运动；根据平衡条件，有解得只要粒子速度，就能沿直线匀速通过选择器；若带电粒子带电量为，速度不变，仍然沿直线匀速通过选择器，故A错误；B．若带电粒子带电量为，只要粒子速度为，电场力与洛伦兹力仍然平衡，仍然沿直线匀速通过选择器，故B正确；C．若带电粒子速度为，电场力不变，洛伦兹力变为2倍，粒子做摆线运动，当粒子射出时还有可能出现电势能不变，故C错误；D．若带电粒子从右侧水平射入，电场力方向不变，洛伦兹力方向反向，故粒子一定偏转，故D错误。故选B。2、B【解题分析】A．电场力对B球做功为，故B球的电势能减小3mgL，故A错误；B．电场力对A球做功为，故A球的电势能增加mgL，则A、B球与杆组成的系统电势能减少了mgL，故B正确；C．A球的电势能增加，重力势能增加，动能增加，则转动过程中杆对A的弹力一定做功，故C错误；D．对AB系统，由能量关系可知：，解得，故D错误。故选B3、A【解题分析】小球在水平方向上的分速度不变，等于，根据平行四边形定则得则所以A选项是正确的，BCD均错误故选A。4、B【解题分析】由题意，可知，通过天桥的电流方向由外向内，而磁场方向由N到S极，根据左手定则，则可知，箔条中部受到的安培力向上，铝箔条中部向上方运动，根据相互作用力，知磁铁受力方向向下，对桌子的压力增大，故B正确，ACD错误。故选B。5、B【解题分析】A．图线斜率的物理意义为加速度，最后内的加速度大小所以最后内货物除了重力作用外还受到阻力作用，A错误；B．前3s内货物加速向上，处于超重状态，B正确；C．根据匀变速直线运动中某段时间内，平均速度等于中间时刻速度可知货物前3s内的平均速度等于最后2s内的平均速度，C错误；D．货物的机械能由动能和重力势能构成，第3s末至第5s末的过程中，货物的动能不变，图线和时间轴围成的面积为位移，根据图像可知货物的位移一直增大，选择货物起点为零势能面，根据可知货物的重力势能一直增加，则货物的机械能一直增加，D错误。故选B。6、C【解题分析】A．研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式解得故A错误；B．根据万有引力提供向心力，得所以故B错误；C．根据万有引力提供向心力，得所以故C正确；D．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为万有引力，得故D错误。故选C。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、CD【解题分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BILsinθ求出安培力大小，当夹角为零时没有安培力；当夹角为90°时，安培力最大；则安培力在最大值与零之间【题目详解】长度为0.2m的通电直导线，若放置于匀强磁场的磁感应强度中，通入电流为2.5A，如果B=2T，当直导线垂直于磁场时，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=2×2.5×0.2N=1N．若不垂直，则通电导线受到的安培力小于1N，故A错误；如果F=0，直导线可能与磁场平行，则B不一定为零，故B错误；如果B=4

T，若垂直放置时，则安培力大小为F=BIL=4×2.5×0.2N=2N．因此F有可能是1N，故C正确；如果F有最大值，通电导线一定与B垂直，故D正确，故选CD【题目点拨】学会运用F=BIL计算安培力的大小，注意公式成立的条件是B与I相互垂直．若不垂直则可将磁感应强度沿直导线与垂直导线两方向进行分解，则平行的没有安培力，垂直的安培力可用F=BIL计算安培力的大小8、BC【解题分析】A．根据，可得粒子获得的最大动能为所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径，故A错误；B．根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B正确；C．速度选择器不能判断带电粒子的电性，不管是正电，还是负电只要速度满足Eq＝qvB，即，粒子就能匀速通过速度选择器，故C正确；D．线圈在极靴产生的磁场为均匀辐向磁场，该磁场为非匀强磁场，故D错误。故选BC。9、AD【解题分析】若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，受到的安培力沿斜面向上，由平衡知识可知：mgsinθ=BIL，解得，故A正确；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故B错误；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，则水平向左的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故C错误；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小BIL=mgtanα，即；故D正确；故选AD10、BD【解题分析】AB.由左手定则知正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，前表面的电势一定低于后表面的电势，与离子的多少无关，故B正确A错误；C.最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡：解得则电压表的示数与离子浓度无关，故C错误；D.由流量解得则Q与U成正比，与a、b无关，故D正确。故选BD。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、①.29.8②.2.130③.7.0④.①V1⑤.②A2；③⑥.0.46⑦.2.40【解题分析】（1）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读（2）欧姆表的读数是指针的读数乘以欧姆档的倍数；（3）根据电源的电动势和待测电阻的大约阻值，求出电流最大值的大约值，从而确定电流表的量程．根据待测电阻的大小确定电流表的内外接，实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，知滑动变阻器采用分压式接法（4）根据图示电表确定其分度值，读出其示数【题目详解】（1）游标卡尺的主尺读数为：2.9cm＝29mm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为8×0.1mm＝0.8mm，所以最终读数为：29mm+0.8mm＝29.8mm螺旋测微器的固定刻度为2.0mm，可动刻度为13.0×0.01mm＝0.130mm，所以最终读数为2.0mm+0.130mm＝2.130mm（2）欧姆表指针的读数为7.0，乘以欧姆档的倍数为“×l”，所以欧姆表的读数为7.0×l＝7.0Ω（3）①电源电动势为4V，则电压表选择电压表V1，最大电流，则电流表应选用电流表A2，②实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，知滑动变阻器采用分压式接法．待测电阻远小于电压表的内阻，与电流表内阻接近，属于小电阻，则电流表采用外接法（4）根据图3可知，由图示电流表可知，其分度值0.02A，示数为0.46A；由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2.40V故答案为（1）29.8；2.130；（2）7.0；（3）①V1；②A2；③如图所示；（4）0.46；2.40【题目点拨】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量，欧姆表的读数要乘以欧姆档的倍数，难度适中12、①.垂直②.线圈所受安培力与重力的合力③.【解题分析】根据共点力平衡即可求得受到的安培力大小，根据左手定则判断出安培力方向；有求得磁感应强度【题目详解】要使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线垂直，这样