甘肃省定西市陇西县第二中学2024年高二物理第一学期期末经典试题含解析

甘肃省定西市陇西县第二中学2024年高二物理第一学期期末经典试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、额定电压为4.0V的直流电动机的线圈电阻为1.0Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0J，下列计算结果正确的是（）A.电动机正常工作时的电流强度为2.0AB.电动机正常工作时的输出功率为8.0WC.电动机每秒将电能转化成机械能为16.0JD.电动机正常工作时的输入功率为4.0W2、下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（）A. B.C. D.3、在真空中有两个静止的点电荷，若保持它们之间的距离不变，仅将各自的电荷量均减小为原来的，则它们之间的为库仑力将（）A.增大为原来的2倍B.减小为原来的C.减小为原来的D.增大为原来的4倍4、静电喷涂时，喷枪喷出涂料微粒带电，在带正电被喷工件的静电作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面．在涂料微粒向工件靠近的过程中()A.涂料微粒带正电B.离工件越近所受库仑力越小C.电场力对涂料微粒做负功D.涂料微粒的电势能减小5、如图所示，Q带负电荷，导体P在a处接地，下列说法中正确的是（）A.P的a端不带电荷，b端带负电荷B.P的a端带正电荷，b端不带电C.P的a端带正电荷，b端带负电荷，且正、负电荷的电荷量相等D.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量6、如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态。现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其它条件不变。下列说法中正确的是（）A.液滴将向下运动 B.液滴将保持静止C.板间电场强度增大 D.极板带电荷量将减少二、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，足够长的形光滑金属导轨所在平面与水平面成角（），其中导轨与平行且间距为，磁感应强度大小为的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，金属棒质量为，接入电路的电阻为，始终与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨电阻不计，时刻，金属棒由静止开始沿导轨下滑，时刻，棒的速度大小为（未达到稳定状态），时间内流过棒某一横截面的总电荷量为，下列说法正确的是（）A.时刻，棒的加速度大小为B.时刻，棒的电功率为C.时间内，棒位移大小为D.时间内，棒产生的焦耳热为8、如图是一个多用电表的简化电路图．S为单刀多掷开关，通过操作开关，可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6．下列说法正确的是A.当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接1时量程较大B.当开关S分别接3或4时，测量的是电阻，其中A是黑表笔C.当开关S分别接3或4时，测量的是电阻，其中A是红表笔D.当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大9、在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线，通入的电流强度分别为1A、2A、1A，②中的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则A.①的电流方向为a→b B.①受到安培力的合力方向水平向右C.③的电流方向为e→f D.③受到安培力的合力方向水平向左10、如图所示，等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，直角边bc长度为L．三个完全相同的带正电的粒子1、2、3，分别从b点沿bc方向以速率v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1﹕t2﹕t3=3﹕3﹕2，做匀速圆周运动的轨道半径分别为r1、r2、r3．不计粒子的重力及粒子间的相互作用．下列关系式一定成立的是A.v1=v2 B.v2＜v3C. 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）用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A．待测电阻Rx(大约100Ω)B．直流毫安表A1(量程0～10mA，内阻约100Ω)C．直流毫安表A2(量程0～40mA，内阻约40Ω)D．直流电压表V1(量程0～3V，内阻约5kΩ)E．直流电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)F．直流电源(输出电压4V，内阻不计)G．滑动变阻器R(阻值范围0～50Ω，允许最大电流1A)H．开关一个、导线若干(1)根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选________，直流电压表应选________(2)在方框内画出实验电路图_________，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些(3)用铅笔按电路图将实物图连线__________12．（12分）一个小灯泡上标有“2V，1W”的字样，现在要用伏安法描绘它的I－U图线．可选用的器材如下：A．电压表（量程3V，内阻约10kΩ）B．电压表（量程15V内阻约20kΩ）C．电流表（量程0.3A，内阻约1Ω）D．电流表（量程0.6A，内阻约0.4Ω）E．滑动变阻器（5Ω，1A）F．滑动变阻器（100Ω，0.2A）G．电源（电动势3V，内阻1Ω）H．开关一个，导线若干实验要求：误差尽量小，电压表从零开始变化且能多取几组数据，滑动变阻器调节方便（1）电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（填器材序号字母）（2）实验电路图应选择图甲中的________（选填“a”或“b”）图（3）连接电路时，某同学误将电流表和电压表接成图乙所示的电路，其他部分连接正确且滑动变阻器滑片的初始位置正确．接通电源后，移动滑片的过程中小灯泡的发光情况是________（选填“不亮”或“逐渐变亮”）（4）通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，由图线可求得它在正常工作时的电阻为___Ω．若将该小灯泡与本实验中使用的电源直接相连，则还需在电路中串联一个阻值为________Ω的电阻，才能使它正常工作．（结果均保留两位有效数字）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）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】已知线圈电阻与线圈产生的热量，应用焦耳定律可以求出通过电动机的电流；然后应用电功率公式与电功公式分析答题解：A、线圈产生的热量Q=I2Rt，通过电动机的电流I===2.0A，故A正确；B、电动机正常工作时的输入功率P=UI=4V×2A=8W，电动机的热功率PQ=I2R=（2A）2×1Ω=4W，电动机的输出功率P出=P﹣PQ=8W﹣4W=4.0W，故BD错误；C、电动机工作时每秒转化为机械能W=P出t=4.0×1=4.0J；故C错误；故选A【点评】本题考查功率的计算；电动机是非纯电阻电路，电动机的输入功率等于热功率与输出功率之和，应用电功率公式与电功公式即可正确解题2、A【解题分析】考查安培力的方向。【题目详解】A．根据左手定则判断通电导线所受安培力的方向，A项正确；B．安培力应垂直纸面向外，B项错误；C．磁场和导线平行，导线不受安培力，C项错误；D．安培力应向上，D项错误。故选A。3、B【解题分析】根据库仑定律：可知，若保持它们之间的距离不变，仅将各自的电荷量均减小为原来的1/2，则它们之间的为库仑力将变为原来的1/4，故选B.4、D【解题分析】由图知，工件带正电，则在涂料微粒向工件靠近的过程中，涂料微粒带负电，A错误；离工件越近，根据库仑定律得知，涂料微粒所受库仑力越大，B错误；涂料微粒所受的电场力方向向左，其位移方向大体向左，则电场力对涂料微粒做正功，其电势能减小，C错误，D正确．故选D考点：电势能；静电现象的解释【名师点睛】本题抓住异种电荷相互吸收，分析涂料微粒的电性．根据电场力做功正负判断电势能的变化情况5、B【解题分析】金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为新导体的靠近Q的一端，而大地是远离Q的一端，由于静电感应的作用，靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷，即带上正电荷．接地的过程应是b端感应出来的负电荷被导到大地上，所以b端不带电．故B正确，考点：考查了静电感应现象6、C【解题分析】ABC．电容器板间的电压保持不变，当将极板A向下平移一小段距离时，d减小，根据分析得知，板间场强增大，液滴所受电场力增大，液滴将向上运动，故AB错误，C正确。D．将极板A向下平移一小段距离时，根据电容的决定式得知电容C增大，而电容器的电压U不变，极板带电荷量将增大，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、AC【解题分析】A．根据牛顿第二定律可得：即：解得加速度大小为：A正确；B．时刻，棒的电功率为,不能用平均值来求，故B错误。C．根据：解得下滑的位移大小为：C正确；D．电流不恒定，无法直接根据焦耳定律求解热量，根据动能定理：解得：D错误。故选AC。8、AC【解题分析】A项：由图可知当转换开关S旋到位置1、2位置是电流表，接1时分流电阻相对更小，故接1时电表的量程更大；故A正确；B、C项：测量电阻时欧姆表内部应接电源，由图可知测电阻只有接3或4；A与电源的负极相连，故A为红表笔；故B错误，C正确；D项：要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S旋到位置5、6时；测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大，故D错误点晴：本题考查多用表的原理，应熟练掌握其测量原理，及电表的改装办法．明确电流表时表头与电阻并联，电压表时，表头与电阻串联；而欧姆表时内部要接有电源9、CD【解题分析】根据右手螺旋定则可确定电流周围的磁场方向，再根据左手定则可确定电流方向，即可求解.【题目详解】由题，②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则②所在处的磁场的方向向里．由于①③中电流的大小是相等的，所以如二者电流的方向相同，则它们在②处的磁场的和必定等于0，所以①③中电流的方向必须相反，且它们在②处的磁场的方向都向里．由安培定则可知，①中电流的方向向上，即从b向a；③中电流的方向向下，为e到f．故A错误，C正确；②和③中电流的方向都向下，在①处产生的磁场的方向都向里，根据左手定则可知，①受到安培力的合力方向水平向左．故B错误；根据安培定则，①在③处产生的磁场的方向向里，②在③处产生的磁场的方向向外；由于②到③的距离比①到③的距离小，而且②的电流比较大，所以③的磁场的方向向外．由左手定则可知，③受到安培力的合力方向水平向左．故D正确．故选CD【题目点拨】考查右手螺旋定则、左手定则等规律，形成同向电流相互吸引，异向电流相互排斥的结论，便于以后解题应用.10、BD【解题分析】三个相同的带电粒子以不同速度沿同一方向进入三角形磁场区域，由半径公式，则速度较大的带电粒子进入磁场时做匀速圆周运动的半径大，而再由带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间t=T，可知第一、二两种粒子在磁场中偏转角度相同为90°，而第三个粒子偏转60°，打在ac边上，画出其运动轨迹，由偏转角度求出半径【题目详解】根据题设条件，三个相同的带电粒子从b点沿bc方向以不同速度进入三角形磁场区域，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，粒子轨道半径与速度成正比，又因为三个粒子在磁场中运动的时间之比为t1：t2：t3=3：3：2，显然它们在磁场中的偏转角度之比为3：3：2．即粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，轨迹如图所示：粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，粒子3的速度比1、2的速度大，粒子2的速度大于粒子1的速度，故A错误，B正确；对速度为v1和v2的粒子，其偏转角度均为90°，由几何关系可知r1<L，对速度为v3的粒子偏转60°，运动轨迹如图所示，由几何关系知：r3×sin60°=L，解得：，故C错误，D正确；故选BD【题目点拨】三个相同的粒子以不同速度沿相同方向进入三角形磁场区域，由于半径不同，再加上在磁场中的时间之比就能确定三个粒子偏转角之比，再综合磁场区域与粒子通过直线边界的对称性，从而确定三个粒子打在磁场边界的位置，从而可以比较速度大小，也能求出半径关系三、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.A2②.V1③.④.【解题分析】（1）0-15V范围的电压表测量4V电压时，误差较大，所以选用电压表V1，但是选用电压表V1后待测电压最大为3V，所以电路中的最大电流为（2）电压和电流的变化范围尽可能大一些，所以采用滑动变阻器的分压接法，因为被测电阻较小，所以采用电流表的外接法，如图所示（3）实物图如图所示12、①.A②.D③.E④.b⑤.不亮⑥.4.0⑦.1.0【解题分析】（1）[1][2][3]．灯泡额定电压是2V，电压表应选择A；灯泡额定电流，电流表应选择D，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；（2）[4]．为了在灯泡上得到从0开始的电压，滑动变阻器要用分压电路，故选b；（3）[5]．接成乙所示的电路，电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，则灯泡不亮；（4）[6][7]．