2023-2024学年山东省平度市物理高二上期末检测试题含解析

2023-2024学年山东省平度市物理高二上期末检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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，质子（11H）和α粒子（24He）以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶42、某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A.粒子必定带正电荷B.该静电场一定是孤立正电荷所产生的C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的速度大于它在N点的速度3、一个空气平行板电容器，极板间距离为，正对面积为，充以电荷量后，两极板间电压为，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是()A.将电压变为 B.将带电荷量变为C.将极板正对面积变为 D.将两极板间距离变为原来的2倍4、质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动。x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，则下列说法正确的是（）A.质点的初速度为3m/sB.质点所受合外力为5N，做匀变速曲线运动C.1s末质点x方向和y方向速度大小相等D.2s内质点的位移大小为16m5、如图，直角坐标系oxy2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为B，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2B，现将半径为R，圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动．t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向．则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是（）A. B.C. D.6、关于电功W和电热Q的说法正确的是（）A.在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝QB.在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于QC.W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D.W＝UIt在任何电路中都成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中才成立二、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、如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中A.U先变大后变小 B.I先变小后变大C.U与I比值先变大后变小 D.U变化量与I变化量比值等于R38、如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，则可判断()A.两个粒子电性相同B.经过b、d两点时，两粒子的加速度的大小相同C.经过b、d两点时，两粒子的速率相同D.经过c、e两点时，两粒子的速率相同9、如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度为B的匀强磁场，在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度为B/2的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方磁场中运动的半径为R．则()A.粒子经偏转后一定能回到原点OB.粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为2∶1C.粒子完成一次周期性运动的时间为D.粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进了3R10、如图所示，两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间有一质量为m、带电荷量为q的微粒静止不动，下列叙述中正确的是A.微粒带的是正电B.两极板的电压等于C.断开开关S，微粒将向下做加速运动D.保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动三、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）某研究性学习小组在测量某电池电动势和内阻时，由于使用的是新电池，电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。实验器材除电池、开关和导线外，还有：电流表(量程0.6A、3A)，电压表(量程3V、15V)，定值电阻(阻值R0=1Ω)，滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流2A)（1）该研究小组按照电路图正确连接好电路后进行实验，实验中移动滑动变阻器时，发现电流表示数变化明显，而电压表示数变化不明显，引起该现象的主要原因是____________（2）该研究小组经过讨论，对电路进行了重新设计，根据设计好的电路图（如图甲）连接实际电路（如图乙），其中有两根导线未连接，请你帮助他连接好________________（3）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下U(V)1.401.301.201.101.00I(A)0.070.150.240.320.41请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上做出U－I图线_______，并根据图线求得：电池电动势E=_______V；内阻r=________Ω（4）实验时该研究小组进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。其实，从减小实验误差考虑，这样的操作不妥，其原因是__________（选择“A”或“B”）A．通电时间较长引起电表损坏B．通电时间较长导致电源发热，影响测量结果12．（12分）小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在下表中：电压U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50电流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46(1)实验室有两种滑动变阻器供选择：A．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流3A)B．滑动变阻器(阻值范围0～2000Ω、额定电流1A)实验中选择的滑动变阻器是________．(填写字母序号)(2)在图甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．________(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至________(选填“左”或“右”)端四、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L14．（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）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

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【解析】质子和α粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动，根据牛顿第二定律得到粒子加速度的表达式为：；粒子射出电场时的侧位移y的表达式为：y=at2；又；联立上三式得：；由题，两个粒子的初动能Ek相同，E、l相同，则y与q成正比，质子（11H）和α粒子（24He）电荷量之比为1：2，侧位移y之比为1：2．故选B2、C【解析】由电荷的运动轨迹可知，电荷所受的电场力斜向上，由于电场线的方向未知，所以不能确定电荷的电性，故A错误．孤立正电荷的电场线从正电荷出发到无穷远处终止的直线，故该静电场不一定是孤立正电荷产生的．故B错误．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由图可知，N点的场强大于M点的场强的大小，在N点的受力大于在M的受力，所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故C正确．正电荷沿着电场的方向运动，所以电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在M点的速度小于它在N点的速度动能，故D错误．故选C3、C【解析】AB．电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，是电容器本身具有的属性，根据电容的定义式：可知，电容C与Q、U无关，AB错误；CD．根据电容的决定式：可知将极板正对面积变为，电容变原来的2倍，将两极板间距离变为原来的2倍，电容变为原来的，C正确，D错误。4、C【解析】A．由x方向的速度图象可知，质点x轴方向初速度为：vx=3m/s，y轴方向初速度为：质点的初速度为：故A错误；B．x方向上做匀加速直线运动，由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为：受力F=ma=2Ny方向做匀速直线运动，没有加速度，显然质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上，质点做匀变速曲线运动，故B错误；C．1s末质点在x方向的速度大小是4m/s，y方向的速度为4m/s，两者速度大小相等，方向不同，故C正确；D．2s内水平方向上位移大小为：竖直方向上位移大小为：y=8m合位移大小为：故D错误。故选C。5、B【解析】在0﹣t时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90°的过程中，产生的感应电动势为：E1=ω•R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I1==．根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针在t﹣2t时间内，线框进入第3象限的过程中，回路电流方向为顺时针．回路中产生的感应电动势为：E2=ω•R2+ω•R2=Bω•R2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在2t﹣3t时间内，线框进入第4象限的过程中，回路电流方向为逆时针．回路中产生的感应电动势为：E3=ω•R2+ω•R2=Bω•R2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在3t﹣4t时间内，线框出第4象限的过程中，回路电流方向为顺时针．回路中产生的感应电动势为：E4=ω•R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I4=I1；故B正确故选B6、B【解析】纯电阻电路，电功可用公式计算，也可用公式计算，非纯电阻电路，电功用公式计算，电热用公式计算【详解】非纯电阻中，用来求电功，用来求电热，但W>Q；只有在纯电阻电路，根据能量守恒电功和电热电相等，电功可用公式计算，也可用公式计算，可用于任何电路求总电功，而可以适用任何电路求热功，故B正确，A、C、D错误；故选B。【点睛】关键是了解纯电阻电路、非纯电阻电路，对于电功、电热计算，注意灵活选取公式二、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【解析】由图可知电压表测量的是电源的电压，由于电源内阻忽略不计，则电压表的示数总是不变，故A错误；在滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器的电阻先增大后减小，由于电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，U与I的比值就是接入电路的的电阻与的电阻的和，所以U与I比值先变大后变小，故C正确；由于电压表示数没有变化，所以U变化量与I变化量比值等于0，故D错误；【点睛】当滑动变阻器的两部分并联在电路中时，在最中间时，电阻最大，滑片从一端移动到另一端的过程中，电阻先增大后减小，8、BD【解析】A.由图可知电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同，故A错误B.两粒子经过b、d两点时，受到库仑力作用，由牛顿第二定律可得，，由题意可知，两粒子的加速度大小相同，故B正确C.根据图中运动轨迹可知，粒子1做减速运动，而粒子2做加速运动，开始它们的速率相同，当两粒子经过b、d（同一等势面）两点时，两粒子的速率不会相同，故C错误D.两个粒子的初速度仅仅是方向不同，速率相等，而粒子1从a到c、粒子2从a到e电场力做功均为零，则经过c、e两点两粒子的速率相等，故D正确9、CD【解析】粒子在磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据左手定则判断粒子所受的洛伦兹力方向，确定粒子能否回到原点O；根据牛顿第二定律求解半径；由求解周期；根据几何知识求解粒子第二次射入x轴上方磁场时沿x轴前进的距离【详解】A项：根据左手定则判断可知，负电荷在第一象限和第四象限所受的洛伦兹力方向不同，粒子在第一象限沿顺时针方向旋转，而在第四象限沿逆时针方向旋转，不可能回到原点0，故A错误；B项：由得粒子圆周运动的半径与B成反比，则粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1：2，故B错误；C项：负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°，在第一象限轨迹所对应的圆心角也为60°，粒子圆周运动的周期为，保持不变，在一个周期内，粒子在第一象限运动的时间为同理，在第四象限运动的时间为，完在成一次周期性运动的时间为T′=t1+t2=，故C正确；D项：根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进距离为x=R+2R=3R，故D正确故选CD【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，解题关键是根据轨迹的圆心角等于速度的偏向角，找到圆心角，即可由几何知识求出运动时间和前进的距离10、BD【解析】A．由题，带电荷量为q的微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，则微粒受到向上的电场力，而平行板电容器板间的场强方向竖直向下，则微粒带负电，故A错误；B．由平衡条件得：得电源的电动势为：，故B正确；C．断开开关S，电容器所带电量不变，根据公式、和可得，得场强E不变，微粒所受的电场力不变，则微粒仍静止不动，故C错误；D．保持开关S闭合，极板间的电压U不变，当把电容器两极板距离增大，根据，则电场强度减小，那么电场力减小，因此微粒将向下做加速运动，故D正确；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.电池内阻太小②.③.1.49④.0.17⑤.⑥.B【解析】（1）[1]电压表测量外电路的电压，而电压表的示数变化不明显，说明外电阻比内阻大很多，即电源的内阻很小（2）[2]如图所示（3）[3][4]U－I图线如图根据图线求得：电池电动势内阻（4）[5]测量期间一直保持电路闭合，则通电时间较长导致电源发热，影响测量结果故选B。12、①.A②.③.左【解析】根据灯泡的电阻大小选择滑动变阻器；抓住灯泡电流、电压从零开始测起，滑动变阻器采用分压式，灯泡为小电阻，电流表采用外接法【详解】（1）由于灯泡的