2024学年江苏省南京市南京一中物理高二第一学期期末预测试题含解析

2024学年江苏省南京市南京一中物理高二第一学期期末预测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，一带电粒子进入一固定的正点电荷Q的电场中，沿图中实线轨迹从a运动到b，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb（ra＞rb），不计粒子的重力，则可知rA.运动粒子带负电B.b点的场强小于a点的场强C.a到b的过程中，电场力对粒子做负功D.a到b的过程中，粒子动能和电势能之和减小2、两个电量分别为q和－q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，不计重力的影响，如图所示，则()A.a粒子带正电，b粒子带负电 B.两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb＝C.两粒子的质量之比ma∶mb＝1∶2 D.两粒子的速度之比va∶vb＝1∶23、如图所示为回旋加速器的示意图．两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速．已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q．下列说法错误的是（）A.质子的最大速度不超过2πRfB.质子的最大动能为C.质子的最大动能与高频交变电源的电压U无关D.质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关，且随电压U增大而增加4、如图为质谱仪测定带电粒子质量的装置示意图。速度选择器中场强E方向向下，磁感应强度的方向垂直纸面向里，右侧分离器中磁感应强度的方向垂直纸面向外。在处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于和入射。若，，不计重力，则分别打在四点的离子分别是（）A.甲乙丙丁 B.甲丁乙丙C.丙丁乙甲 D.甲乙丁丙5、粗糙水平面上静止放置质量均为m的A、B两物体，它们分别受到水平恒力F1、F2的作用后各自沿水平面运动了一段时间，之后撤去F1、F2,两物体最终都停止，其v-t图象如图所示，下列说法错误的是()A.A、B两物体与地面间的滑动摩擦因数之比为1：2B.F1与A物体所受摩擦力大小之比为3：1C.F1和F2大小之比为2：1D.A、B两物体通过的总位移大小相等6、如图所示，正电荷q在电场力的作用下由p向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以判定，它所在的电场是图中哪一个（）A. B.C. D.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，有三个质量相等，分别带正电、带负电和不带电的小球，从平行板电场的中点以相同的初速度垂直于电场方向进入，它们分别落在A、B、C三点，下列说法正确的是A.落在C点的小球带正电B.落在A点的小球带正电C.三个小球在电场中运动的时间相等D.三个小球到达极板时的动能关系为8、如图所示，U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨间距为L，在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻．有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上，弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置．现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开，导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处．已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep，在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好，导体棒ab的电阻r＝R，导轨电阻不计，则下列说法中正确的是()A.导体棒ab在运动过程中能产生交变电流B.定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半C.导体棒ab向右运动时安培力做负功，向左运动时做正功D.导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半9、如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（）A.加速度为 B.下滑的位移为C.产生的焦耳热为 D.受到的最大安培力为10、如图所示，虚线表示电场的一族等势面且相邻等势面电势差相等，一个带正电的粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出()A.N点的电势高于M点的电势B.粒子在N点的电势能比在M点的电势能大C.粒子在M点的速率小于在N点的速率D.粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大三、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）如图1是用游标卡尺测量时的刻度图，为20分度游标卡尺，读数为：_________cm；图2中螺旋测微器的读数为：________mm12．（12分）利用如图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验(1)实验室有如下器材可供选用：A.长约1m的细线B.长约1m的橡皮绳C.直径约2cm的均匀铁球D.直径约5cm的均匀木球E.秒表F.时钟G.10分度的游标卡尺H.最小刻度为毫米的米尺用了游标卡尺和米尺后，还需要从上述器材中选择__________(填写器材前面的字母)(2)用10分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图2所示，读出小球直径的值为_________mm(3)将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂．用米尺测量摆线长度为l．小球在竖直平面内小角度平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t请写出重力加速度的表达式g=______．(用l,d,n,t表示)(4)正确操作后，根据多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值，比较后发现：此值比北京的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与北京的主要不同点可能是_________________________(写出一条即可)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，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、C【解题分析】A．根据粒子轨迹的弯曲方向向左弯曲，可知粒子受到排斥力，则带电粒子带正电，故A不符合题意；B．由公式，由于ra＞rb，可知，b点的场强大于a点的场强，故B不符合题意；C．a到b的过程中，电场力方向与粒子的速度方向成钝角，对粒子做负功，故C符合题意；D．粒子在运动过程中，只有电场力做功，所以动能与电势能总和不变，故D不符合题意。故选C。2、C【解题分析】A．如图所示，由左手定则可判定：a粒子带负电，b粒子带正电，故A错误；B.由几何关系可得Ra∶Rb＝故B错误。C．两者运动时间相同，则由t＝Tb＝Ta可知，由可得，则＝＝故C正确。D．又由解得，则＝故D错误。故选C。3、D【解题分析】质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则．所以最大速度不超过2πfR．故A正确．质子的最大动能，与电压无关，故BC正确，D错误；因选错误的，故选D.4、B【解题分析】四种一价粒子，只有两个粒子通过速度选择器，只有速度满足，才能通过速度选择器。所以通过速度选择器进入磁场的粒子是乙和丙，根据可得：，乙的质量小于丙的质量，所以乙的半径小于丙的半径，则乙打在P3点，丙打在P4点。甲的速度小于乙的速度，即小于，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转，打在P1点。丁的速度大于乙的速度，即大于，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，打在P2点。故B正确，ACD错误。故选B。5、C【解题分析】A．由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1：2；由牛顿第二定律f=ma可知A、B受摩擦力大小1：2，可知摩擦因数之比为1：2，A正确；B．由速度与时间图象可知，A物体加速与减速的位移之比为1：2，由动能定理可得解得B正确；C．由速度与时间图象可知，B物体加速与减速的位移之比为2：1，由动能定理可得解得F2：f2=3：2又A、B受摩擦力大小之比因此可知F1和F2大小之比为C错误；D.由速度与时间图象面积表示位移可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，D正确。故错误的选C。6、D【解题分析】正电荷在电场力作用下做加速运动，运动方向与受力方向应相同；加速度越来越大，电场强度应越来越大，对应的电场线应越来越密，故D正确。故选D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、BD【解题分析】C．小球在电场中做类平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，根据可知，C错误；AB．根据偏转位移相等则，可知C的电场力方向向下，A的电场力方向向上，所以A带正电，C带负电，B不带电，A错误B正确；D．根据受力分析可知根据动能定理知，C的合力最大，则C球合力做功最多，A球合力做功最小，可知C球动能增加量最大，A球动能增加量最小，初动能相等，所以三个小球到达极板时的动能关系为，D正确。故选BD。8、AB【解题分析】根据右手定则判断出初始时刻感应电流的方向；导体棒运动过程中，产生电能，根据功能关系分析导体棒开始运动后弹性势能与动能和电能的相互转化；根据能量守恒求解在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热.【题目详解】A、导体棒在弹簧的弹力和安培力的作用下向右和向左往返运动切割磁感线，根据右手定则知电流不断改变方向，则产生的电流为交流电；故A正确.B、导轨光滑，则导体棒在往返运动到停止时一定在弹簧恢复到原长处，由于弹力做正功释放弹性势能，安培力做负功发电生热，由能量守恒定律可知，而，两电阻阻值相等且串联，则；故B正确.C、导体棒向右运动时安培力向左，向左运动时安培力向右，故安培力一直阻碍导体棒的运动，始终所负功；故C错误.D、由功能关系可知安培力做负功功衡量其它能转化为电能的多少，有，故D错误.故选AB.【题目点拨】弄清运动过程中能量如何转化，并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键，当然右手定则和安培定则也熟练运用.9、BCD【解题分析】A、金属棒ab开始做加速运动，速度增大，感应电动势增大，感应电流也增大，金属棒受到的安培力增大；根据牛顿第二定律，有：，又，则：，所以加速度减小，即金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动．故A错误B、由感应电量计算公式可得，下滑的位移，故B正确C、根据能量守恒定律：产生的焦耳热，故C正确D、当金属棒的速度大小为v时，金属棒ab受到的安培力最大，所以安培力的最大值，故D正确10、AB【解题分析】粒子带正电，由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势，A选项正确；电场力做负功，电势能增加，B选项正确；电场力做负功，动能减小，C选项错误；根据电场线或等势面的疏密表电场强弱可知，D选项错误三、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、①.1.375②.0.700【解题分析】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．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【题目详解】20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为13mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为15×0.05mm=0.75mm，所以最终读数为：13mm+0.75mm=13.75mm=1.375cm螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm，所以最终读数为0.5mm+0.200mm=0.700mm【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，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量12、①.ACE②.17.6③.④.实验所在处比北京纬度低或海拔高(其他答案合理也可)【解题分析】(1)[1].摆线的长度不能伸长，所以摆线选择长约1m的细丝，摆球选择质量大体积小的球，所以选择直径约2cm的均匀铁球，实验中需要用秒表测量单摆摆动的时间，从而得出周期，故选ACE(2)[2].游标卡尺的主尺读数为17mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm，则小球直径为17.6mm(3)[3].单摆摆长，单摆