2024学年湖南省邵阳市邵阳县第一中学物理高二第一学期期末经典试题含解析

2024学年湖南省邵阳市邵阳县第一中学物理高二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、如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出。已知板长为，板间距离为，板间电压为，带电粒子的电荷量为，粒子通过平行金属板的时间为，不计粒子重力，则（）A.在前时间内，静电力对粒子做的功为B.在后时间内，静电力对粒子做的功为C.在粒子偏转前和后的过程中，静电力做功之比为D.在粒子偏转前和后过程中，静电力做功之比为2、医学上对某些癌症可采用质子疗法治疗，该疗法(设备如图)用一定能量的质子束照射肿瘤以杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子，使其在加速电场(可视为匀强电场)中从静止开始被加速到1.0×107m/s。已知质子的质量为1.67×10－27kg、电荷量为1.6×10－19C，加速器加速的直线长度为4m。下列说法正确的是（）A.加速过程中质子的电势能增加B.加速过程中质子的加速度约为2.5×1013m/s2C.质子加速所需的时间约为8×10－6sD.加速电场的电场强度约为1.3×105N/C3、如图所示，固定于水平面的“”形导线框处于磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为d，左端接一电动势为E0，内阻不计的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒MN垂直平行足够长导轨放置并接触良好，忽略摩擦阻力和导轨的电阻。闭合开关S，导体棒从静止开始运动，经过时间t，达到最大速度运动的距离为（）A. B.C. D.4、下列关于电势和电势能的说法中正确的是（）A.克服电场力做功时，电荷的电势能减少B.电场强度为零的点，电势一定为零C.沿着电场线的方向，电势逐渐降低D.电荷在电场中电势为正值的地方，电势能必为正值5、用如图甲所示的电路来测量电池电动势E和内电阻r，根据测得的数据作出如图乙所示的图线，由图可知（）A.电池电动势的测量值为1.40VB.电池内阻的测量值为3.5ΩC.外电路发生短路时的电流为0.4AD.电压表的示数为1.20V时，电阻R的阻值为0.20Ω6、1930年劳伦斯提出回旋加速器理论并于1932年制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。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，一氘核（）从加速器的某处由静止开始加速。已知D型盒的半径为R，匀强磁场的最大磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、最大工作频率为f，氘核的质量为m、电荷量为q。不计粒子的重力，忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是A.氘核从D形金属盒的边缘飞入，在电场中获得能量，氘核的最大动能由高频交变电源的电压U决定，并且随电压U增大而增加B.高频交变电源的频率为f应该等于，该装置才能正常工作。若将氘核换成氦核（），必须相应的改变交流电源的频率，否则该装置无法正常工作C.氘核第1次加速和第2次加速后在磁场中运动的轨道半径之比为1:2D.当时，氘核的最大动能为二、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、下列关磁感应强度、磁通量的说法中正确的是（）A.沿磁感线方向磁感应强度逐渐减小B.穿过某一面的磁通量为零，该处的磁感应强度可能不为零C.当平面与磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为零D.通电导线在该处受到的磁场力越大的地方，该处的磁场越强8、关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定9、用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中属于比值法定义物理量的是A.平均速度 B.电阻C.电势差 D.匀强电场10、如图，用轻绳将两个弹性小球紧紧束缚在一起并发生微小的形变，现正在光滑水平面上以速度v0＝0.1m/s向左做匀速直线运动，已知a、b两弹性小球质量分别为ma＝1.0kg和mb＝2.0kg。一段时间后轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过t＝4.0s，两球的间距s＝3.6m，下列说法正确的是（）A.刚分离时，a、b两球的速度方向相反B.刚分离时，b球的速度大小为0.5m/sC.刚分离时，a球的速度大小为0.4m/sD.两球分离过程中释放的弹性势能为0.27J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）某研究小组收集了手机中的锂电池．为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红同学设计了如图所示的电路图来“测电源电动势和内阻”，图中R2为电阻箱．根据测量数据作出图象，如图所示(1)若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E＝________，内阻r＝________(用k、b表示)(2)上述方法测出的数据与真实值比较，测量出的内阻_____________（填“偏大”或“偏小”）,造成此系统误差主要原因是__________________________12．（12分）在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表(量程0～0.6A～3A)C．电压表(量程0～3V～15V)D．开关S和若干导线E．滑动变阻器R1(最大阻值20Ω，允许最大电流1A)F．滑动变阻器R2(最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A)(1)利用所给的器材测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选________(填写代号)(2)为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路____(3)利用实验测得的数据在如图所示的坐标系中作出了U­I图线，由此求得待测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω．(结果均保留三位有效数字)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）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】AB．粒子在垂直于板的方向做初速度为零的匀加速运动：由可得，前时间内与时间内垂直于板方向之比为，在前时间内的位移为，在后时间内的位移为；电场力对粒子做功为故A错误，B正确；C．由电场力做功，则前粒子在下落前和后内，电场力做功之比。故CD错误。故选B。2、D【解题分析】A．仅有电场力做功，电势能和动能相互转化，动能增加，电势能减小，A错误；B．由位移与速度的关系式得：B错误；C．加速时间为：C错误；D．根据牛顿第二定律得：解得：，D正确。故选D。3、C【解题分析】闭合开关S后，线框与导体组成的回路中产生电流，导体棒受到安培力作用开始加速运动，导体切割磁感线会使电路中的电流变小，加速度变小，当导体切割磁感线产生的电动势等于电源电动势时，电路中的电流为零，导体棒不受安培力作用，合外力为零，开始做匀速运动，即达到稳定运动．有E0=Bdv解得对导体棒用动量定理整个过程中通过导体棒的电荷量联立解得故C正确，ABD错误；故选C4、C【解题分析】A.克服电场力做功时，电荷的电势能增加；故A错误；B.电场强度为零的点，电势不一定为零，二者没有必然联系；故B错误；C.沿着电场线的方向，电势逐渐降低。故C正确；D.根据电势的定义式可知电势为正值的地方，正电荷的电势能为正值，而负电荷的电势能为负值。故D错误；故选：C；5、A【解题分析】A．由图示图像可知电源U-I图像与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势1.40V，故A正确；B．电源内阻故B错误；C．由图示图像可知，路端电压为1.00V时，电路电流为0.4A，故C错误；D．根据欧姆定律故D错误。故选A。6、D【解题分析】A．粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有得当时，粒子的速度最大，即为最大动能为所以粒子的最大动能与电压无关，故A错误；B．当粒子做圆周运动的频率与交流电的频率相等时，装置正常工作，即故B错误；C．由动能定理可得粒子加速第1次的速度为粒子加速第2次的速度为由公式可知，半径之比等于速度之比即为，故C错误；D．当时，由公式可知，粒子做圆周运动的频率小于最大工作频率，即装置能正常工作，所以粒子的最大动能为故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、BC【解题分析】A.磁感应强度要看磁感线的疏密，沿磁感线方向磁感应强度不一定逐渐减小，选项A错误；B.穿过某一面的磁通量为零，可能是线圈平面与磁场方向平行，而该处的磁感应强度可能不为零，选项B正确；C.当平面与磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为零，选项C正确；D.通电导线在该处受到的磁场力与磁感应强度B、导体的长度L、电流的大小I以及导线与磁场方向的夹角都有关，则通电导线在该处受到的磁场力越大的地方，该处的磁场不一定越强，选项D错误；故选BC.8、ABC【解题分析】A.由原子核的结合能定义可知，原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子时所需的最小能量，故A正确；B.一重原子核衰变成粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B正确；C.原子核的结合能大小取决于核子数，铯原子核的核子数比铅原子核的核子数少，因此铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，C正确；D.比结合能越大，原子核越稳定，故D错误。故选ABC。9、ABC【解题分析】平均速度的定义，运动物体在某段时间的平均速度，速度与位移和时间无关，A正确；根据电阻定律可知电阻和导线的长度，横截面积，电阻率有关，和其两端的电压以及电流无关，故电阻为比值法定义，B正确；电势是认为规定的，电势差是相对的，与电荷在这两点间移动时电场力做功无关，电荷量无关，故公式为比值法定义，C正确；在匀强电场中，电场强度的大小在数值上等于沿电场方向上每单位上的电势差，所以不是比值法定义，D错误；【题目点拨】关键是理解比值法定义：所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变10、AD【解题分析】ABC．取向左为正方向，由动量守恒定律得经过后，两球的间距为则有解得，可知，刚分离时，球的速度大小为0.5m/s，方向向右，球的速度大小为0.4m/s，方向向左，两球的速度方向相反，故A正确，B、C错误；D．设两球分离过程中释放的弹性势能为，由能量守恒定律得解得故D正确；故选AD。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、①.②.③.偏小④.电压表分流作用【解题分析】（1）由闭合电路的欧姆定律求出与的关系式，根据该关系式求出电源的电动势与内阻；（2）因为电压表不是理想电表，所以存在误差【题目详解】（1）不考虑电压表分流作用，电路的电流根据闭合电路欧姆定律，有，联立得，则图像斜率，纵轴截距，所以，（2）考虑电压表的分流作用，写出闭合电路欧姆定律，其中是电压表内阻与电源内阻并联之后的电阻，此为我们实验的测量值，所以比真实值小【题目点拨】测定电源内阻与电动势的实验利用闭合电路欧姆定律即可解决，需要注意电流表分压与电压表分流引起的误差12、(1)E(或R1)(2)如图(3)1.50；1．25【解题分析】（1）因为一节干电池的内阻不是很大，所以选择较小范围的滑动变阻器，故选E（2）因为电流表内阻和电源内阻非常接近，所以采用电流表内接，否则电流表的分压，电压表测量的不是路端电压，如图所示（3）U-I图像的纵截距表示电流断路时电源两端的电压，此时等于电源电动势，故E=1.5V，图像的横截距表示短路电流，此时有，解得考点：“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处