2023-2024学年河南省商丘市重点中学物理高二第一学期期末预测试题含解析

2023-2024学年河南省商丘市重点中学物理高二第一学期期末预测试题注意事项: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，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，是圆的一条水平直径.一带电粒子从点射入磁场，速度大小为，方向斜向上与成角时，粒子恰好从点飞出磁场，在磁场中运动的时间为；若相同的粒子从点沿方向射入磁场，速度大小为，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)（）A. B.C. D.2、三个质量均为m电荷量均为q的质子1、2和3分别以大小相等的初速度v经平板MN上的小孔O射入匀强磁场，各初速度的方向如图所示，磁场方向垂直纸面向里磁感应强度大小为B，整个装置处在真空中，且不计质子重力．最终这三个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离分别为s1、s2和s3，则以下正确的是()A.s1＜s2＜s3 B.s2＞s3＞s1C.s1＝s3＜s2= D.s1＝s3＜s2=3、如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是（）A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力4、如图所示是个单摆在时间内做简谐运动的图象，由图象可知A.在时间内，摆球受到的回复力越来越小B.时刻，摆球的速度最大C.摆球的动能和重力势能相互转化的周期为D.摆球的动能和重力势能相互转化的周期为5、三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且ab=ad=ac，若导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为（）A.B B.BC.3B D.B6、电阻为，边长为L=0.5m的正方形线圈位于随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面），如图（甲）所示，取向里为正方向。当磁场按图（乙）变化时，取线圈中电流逆时针为正方向，则线圈中产生感应电流图象为()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、阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是（）A.电压的有效值为10VB.通过电阻的电流有效值为AC.电阻消耗电功率为5WD.电阻每秒种产生的热量为10J8、如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态．则下列说法正确的是（）A.在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有的电流B.在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有的电流C.若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势升高D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势不变9、关于能源和能量，下列说法正确的有（）A.自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭B.能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能是不守恒的C.电磁波的传播过程也是能量传播的过程D.电动机是将电能转化为机械能的装置10、如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（）ABC.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）某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒（1）该同学还必须有的器材是_____；（2）需要直接测量的数据是_____；（3）用所得数据验证动量守恒的关系式是_____12．（12分）某同学为测定某柱形电子元件电阻率，先做如下测量：(1)用螺旋测微器测量它的直径，示数如图甲所示，读数为d＝____________mm；用游标为20分度的卡尺测量它的长度，示数如图乙所示，读数为L＝________________cm.(2)多用电表粗测该元件的电阻如图a所示，选用“×10”倍率的欧姆挡，测得该元件电阻为_________Ω(3)为了精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供了如下器材：A．电流表A1(量程50mA、内阻r1＝10Ω)B．电流表A2(量程200mA、内阻r2约为2Ω)C．定值电阻R0＝30ΩD．滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω)E．电源E(电动势约为4V)F．开关S、导线若干该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理图如图b所示，N处的电流表应选用____________(填器材选项前相应的英文字母)．开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于___________(选填“a”或者“b”)．若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx＝___________________(用题中字母表示)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）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，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、D【解析】根据周期公式可得，同一粒子在磁场中运动时的运动的周期相同，当速度的大小为2v时，圆周运动的圆心为，圆弧所对的圆心角为，当速度的大小为v时，圆周运动的圆心在，两种情况下的轨迹如图所示：由几何关系可知所对的圆心角为，则粒子的运动的时间为2t；选D.【点睛】粒子在磁场中运动，运动的时间周期与粒子的速度的大小无关，分析粒子的运动的情况，可以判断粒子的运动的时间2、C【解析】三个质子速度大小相等，根据：可知，质子运动的半径相同；1和3与MN板的夹角相等，根据对称性可知这两个质子的轨迹恰好构成一个完整的圆，所以1和3打到MN板上的位置到小孔的距离相等，长度为圆的弦长（小于直径）；2粒子垂直入射，垂直出射，打到MN板上的位置到小孔的距离为直径：所以，故C正确，ABD错误。故选C3、B【解析】AB．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是人与体重计间的相互作用力，故A错误，B正确；CD．人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，故C错误，D错误；故选B。4、D【解析】在时间内，摆球的位移增大，受到的回复力越来越大，故A错误；由图可知，该摆球的周期为，且，质点位移最大，可知在时刻质点的位移也是最大，速度为零，故B错误；动能与势能都是标量，它们变化的周期等于简谐振动的周期的一半，所以摆球的动能和重力势能相互转化的周期为，故C错误，D正确5、D【解析】根据安培定则判断三根直流导线在点磁感应强度的方向如图：根据几何关系可知：所以三根导线在a点处的合磁感应强度大小为，ABC错误，D正确。故选D。6、A【解析】0~1s过程，磁场均匀增大，感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为逆时针方向；1~5s过程，磁场先正向减小后反向增大，变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为顺时针方向，5~7s过程，磁场反向减小后又正向增大，过程中变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中感应电流为：，根据楞次定律可知方向为逆时针方向；7~9s过程，磁场先正向减小后反向增大，变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为顺时针方向，A．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，A正确；B．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，B错误；C．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，C错误；D．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，D错误；故选A。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U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值．故A错误．通过电阻的电流．故B正确．根据，知电阻消耗的电功率．故C正确，电阻每秒产生热量．故D错误故选BC．8、BD【解析】A．开始时，重力和电场力平衡，故：mg=qE；将A板向下移，由可知，E变大，故油滴应向上加速运动；根据可知C变大，根据Q=CU可知电容器带电量变大，电容器充电，故G中有a→b的电流，故A错误；B．若将A板向右平移一小段位移，由可知，E不变，油滴仍静止；根据，可知C变小，根据Q=CU可知电容器带电量变小，电容器放电，故G中有b→a的电流，故B正确；C．若将S断开，Q不变，A向左平移一小段距离，根据可知，电容C减小，再根据Q=CU可知，U增大；根据U=Ed可知，E增大；则PB电势差增大，而B板接地，因此P点电势降低；故C错误；D．若将S断开，Q不变；再将A板向下平移一小段位移，根据，Q=CU、U=Ed，得到，故电场强度不变，且P点电势不变，故D正确9、CD【解析】根据“能源和能量”，本题考查了能量守恒定律和能源的知识，根据能量守恒定律进行判断即可【详解】A、自然界的能量是守恒的，但提供能量的物质即能源是有限的，是会枯竭的．故A错误B、能源的利用过程中有能量耗散，是指有部分能量不能回收利用，但能量仍是守恒的．故B错误C、电磁波传播过程，是电场能和磁场能不断传播过程，因此C正确；D.电动机是通过电流在磁场中受到力的作用，通过安培力做功将电能转化为机械能的装置，故D正确10、CD【解析】A．小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定变化，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故A错误；B．小球受重力、向左的电场力、垂直向外的洛伦兹力，合力与速度一定不共线，故一定做曲线运动，故B错误；C．小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则粒子做匀速直线运动；故C正确；D．粒子受向下的重力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故粒子一定做直线运动，故D正确；故选CD。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.刻度尺、天平、铅垂线②.两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离s1、s2③.m1s1＝m2s2【解析】小球离开桌面后做平抛运动，取小球1的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为：m1、m2，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为s1、s2，平抛运动的时间为t．需要验证的方程：0=m1v1-m2v2，又，，代入得到m1s1=m2s2，故需要测量两木块的质量m1和m2，两木块落地点到桌面边缘的水平距离s1，s2，需要的器材为刻度尺、天平、重锤线（1）需要的实验器材有：天平、直尺、铅锤、木板、白纸、复写纸、图钉、细线等（2）需要直接测量的量为：两物块的质量m1．m2及它们对应的平抛射程s1．s2；（3）需要验证的表达式为：m1s1=m2s212、①.0.617(0.616～0.618均可)②.10.670③.70④.B⑤.a⑥.【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为11.7×0.01=0.117mm，所以最终读数为0.617mm，由于读数误差，所以0.616～0.618均可；[2]游标卡尺的主尺读数为106mm，游标读数为0.05×14=0.70mm，所以最终读数为106.70mm=10.670cm(2)[3]用多用表测量该元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻档后，应先进行欧姆调零，再进行测量，由图（a）所示可知，测量结果为；(3)[4]通过待测电阻的最大电流约为通过N出的最大电流约为为保证测量时电