2023年甘肃省庆阳市庆城县陇东中学物理高二第一学期期末统考试题含解析

2023年甘肃省庆阳市庆城县陇东中学物理高二第一学期期末统考试题注意事项: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，P、Q是两根竖直且足够长的金属杆(电阻忽略不计)，处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环．现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦，则在金属棒释放后()A.A环中有大小不变的感应电流B.A环中的感应电流逐渐增大至恒定值C.A环对地面的压力先增大后减小至恒定值D.A环对地面的压力先减小后增大至恒定值2、矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面内，ab边与MN平行，导线MN中通入由M到N的恒定电流I．当导线MN静止、导线框abcd向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A.导线框abcd中有逆时针方向的感应电流，cd边受到向左的磁场力B.导线框abcd中有逆时针方向的感应电流，cd边受到向右的磁场力C.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流，cd边受到向左的磁场力D.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流，cd边受到向右的磁场力3、如图所示，电路中A灯与B灯的电阻相同，电源的内阻不可忽略，则当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时，两灯亮度的变化情况是（）A.A灯变亮，B灯变亮 B.A灯变暗，B灯变亮C.A灯变暗，B灯变暗 D.A灯变亮，B灯变暗4、如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE=EF。K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面。一电子从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，电子从a点到b点电场力做功的数值为|Wab|，从b点到c点电场力做功的数值为|Wbc|，则A.|Wab|=|Wbc|B.|Wab|>|Wbc|C.粒子由a点到b点，动能增大D.a点的电势较b点的电势低5、如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，一矩形线框abed与通电导线共面放置，且ad边与通电导线平行.下列情况中不能产生感应电流的是A.导线中电流变大B.线框向右平动C.线框以直导线为轴转动D.线框以ad边为轴转动6、如图6，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是A.粒子在M点的速率最大 B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变 D.粒子在电场中的电势能始终在增加二、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、关于物理学史，下列说法中正确的是()A.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B.法拉第不仅提出了场的的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象C.安培通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系D.楞次通过线圈实验首次发现了磁生电现象8、半导体内导电的粒子——“载流子”有两种：自由电子和空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子)，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体．图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会产生霍尔电势差U，若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法中正确的是A.如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体B.如果上表面电势高，则该半导体为N型半导体C.其它条件不变，增大c时，U增大D.其它条件不变，电流I取值越大，电势差U越大9、如图所示，半径R=0.5m的圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，Ob水平．一质量为m＝10－4kg、带电荷量为q＝2．0×10－6C的粒子，从与圆弧圆心O等高且距O点0．3m的a点，以初速度=3m／s沿水平方向射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直圆弧曲面打到弧面上的c点（图中未画出），取c点电势＝0，则（）A.该匀强电场的电场强度E＝1000V／mB.粒子到达c点的速度大小为5m／sC.粒子在a点的电势为－40VD.粒子速率为3m／s时的电势能为4×10－4J10、圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是A.a粒子速率最大B.c粒子速率最大C.a粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc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）在研究“平抛运动”实验中，(1)图1是横档条，卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端时的_______A.球心B.球的上端C.球的下端在此实验中，下列说法正确的是________A.斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据重垂线确定（2）图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可以判断实验操作错误的是____A.释放小球时初速度不为零B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端切线不水平（3）图3是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是_______12．（12分）图中螺旋测微器读数为______mm，图中游标卡尺游标尺上有50个等分刻度读数为______cm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、C【解析】金属棒ef由静止释放过程中，受到重力和安培力作用，先做加速度减小的变加速运动，后当两力平衡做匀速运动，则知ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，则A环中会产生感应电流，随着ef加速度的减小，ef产生的感应电流增大越来越慢，穿过A环的磁通量的变化率减小，产生感应电流减小，最后为零．根据楞次定律分析可知，当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场最强，而螺线管中磁场的最弱，环与螺线管间的斥力为零，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环中磁场最弱，两者之间的斥力为零，则知两者间的斥力先增大后减小，再分析A环对地面的压力的变化【详解】金属棒ef由静止释放过程中，先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动，则ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，则A环中会产生感应电流，随着ef加速度的减小，ef产生的感应电流增大越来越慢，穿过A环的磁通量的变化率减小，产生感应电流减小，最后为零，故AB错误．由楞次定律分析可知，当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场最强，而螺线管中的磁场最弱，环与螺线管间的斥力为零，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环中产生的感应电流最弱，两者之间的斥力为零，则知两者间的斥力先增大后减小最后恒定不变，故A环对地面的压力先增大后减小最后不变，故C正确，D错误．故选C2、D【解析】直导线中通有向上的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向里，当导线框abcd向右运动时，磁感应强度在减小，根据楞次定律，可知产生的感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则可知，cd边所受安培力方向水平向右，D正确，ABC错误。故选D。3、A【解析】根据闭合电路欧姆定律，当滑动变阻器阻值发生变化时，回路中的电流以及路端电压也发生变化，从而导致灯的亮暗发生变化。【详解】当滑片P向上滑动时，接入电路的滑动变阻器阻值增大，从而外电路的总电阻R变大，根据闭合电路欧姆定律总电流强度减小，从而内电压降低，路端电压升高，加在B灯两端的电压就是路端电压，因此B灯变亮，流过B灯的电流IB增大，从而流过R0的电流I0减小，即加在R0两端的电压U0降低，而路端电压因此加在A灯两端的电压升高，A灯变亮。A正确，BCD错误。故选A。【点睛】若流过滑动变阻器的电流变小，与滑动变阻器是串联关系的所有用电器的电流都变小，与滑动变阻器是并联关系的用电路电流都变大，这就是“串同并反”。4、B【解析】AB.由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大，类比公式U=Ed知：|Uab|>|Ubc|，而W=qU，所以|Wab|>|Wbc|，则A错误、B正确。；C.粒子由a点到b点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，故C错误；D.从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a点到c点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，a点的电势较b点的电势高，故D错误。故选：B5、C【解析】根据感应电流的条件：当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流．根据直导线磁场的分布规律，判断几种情况下，穿过线圈的磁通量是否变化即可【详解】A.线框不动，增大导线中的电流，则周围的磁感应强度增强，则线框中磁通量增大，可以产生感应电流．故A错误；B.线框向右运动时，线框中的磁感应线强减小，故磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；C.线框以直导线为轴转动，线框中磁通量不变，不会产生感应电流，故C正确；D.线框以导线ad为轴转动，线框中的磁通量变化，会产生感应电流，故D错误故选C6、C【解析】根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反，B错；从N到M电场力做负功，减速，电势能在增加；当达到M点后电场力做正功，加速，电势能在减小，则在M点的速度最小A错，D错；在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变，C正确.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、AB【解析】A、电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，他发现实验中所有被测量的油滴微粒的带电量均为一个最小电荷单元的整数倍，这个最小单元为元电荷，电荷量为，故A正确；B、法拉第不仅提出了场的概念，并引入了电场线、磁场线来描述电场和磁场，故B正确；C、奥斯特发现了电流的磁效应，C错误；D、法拉第通过线圈实验首次发现了磁生电的现象，D错误故选AB【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一8、AD【解析】根据左手定则判断带电粒子的电性，根据最终洛伦兹力和电场力平衡列式，再根据电流的微观表达式列式，最后联立求解即可【详解】电流向右，磁场垂直向内，若上表面电势高，即带正电，故粒子受到的洛伦兹力向上，故载流子是带正电的“空穴”，是P型半导体，故A正确，B错误；最终洛伦兹力和电场力平衡，有：evB=e；电流的微观表达式为：I=nevS=nevbc；解得，则其它条件不变，增大c时，U减小；其它条件不变，电流I取值越大，电势差U越大，故C错误，D正确；故选AD【点睛】本题关键是明确霍尔效应的原理，知道左手定则中四指指向电流方向，注意单位体积内的载流子数目表达式的各物理量的含义9、AB【解析】粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的推论与类平抛运动的规律求出电场强度；然后由匀强电场场强与电势差的关系求出A点的电势，然后求出电势能；由动能定理求出粒子在C点的速度；然后由能量守恒定律求出粒子速率为3m/s时的电势能【详解】A项：粒子在电场力作用下做类平抛运动，因粒子垂直打在C点，由类平抛运动规律知：C点速度方向的反向延长线必过O点，且OD=AO=0.3m，DC=0.4m，即有：AD=v0t，DC=联立并代入数据可得：E=1000N/C，故A正确B、C项：因UDC=E•DC=400V，而A、D两点电势相等，所以φa=400V，从A到C由动能定理知：代入数据解得：，故B正确；故C错误；D项：粒子在C点总能量：E=由能量守恒定律可知，粒子速率为3m/s时的电势能为0，故D错误故选AB【点睛】本题考查了粒子在电场中的运动，粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题10、BC【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得：AB．由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，由图示可知，a粒子的轨道半径最小，粒子c的轨道半径最大，则a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故A错误，B正确；CD．粒子在磁场中做圆周运动的周期：，粒子在磁场中的运动时间三粒子运动周期相同，由图示可知，a在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，故C正确，D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.B②.BD③.C④.B【解析】（1）题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点.所以坐标原点也应选为球的最高点即球的上端.故选B;斜槽轨道不必光滑，A错.记录的点适当多一点，以便更准确的描出平抛轨迹.；B对.为比较准确地描出小球运动的轨迹.将这些点平滑连接起来，C错，用中垂线确定Y轴坐标，D对故选BD（2）由图可知，小球做斜抛运动.所以斜槽末端没有水平放置，选C（3）竖直管内与大气相通，为外界大气压强，竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强，因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出水口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速也恒定，如果竖直管上出口在水面上，则水面上为恒定大气压，因而随水面下降，出水管上口压强降低，出水速度减小，故选B【点睛】在做平抛实验时一定要保证斜槽末端水平，这样才可以保证小球抛出时的速度是水平的，在描点连线时要注意用平滑的曲线把所有的点迹连接起来12、①.0.900②.4.120【解析】根据“螺旋测微器和游标卡尺”可知，本题考查基本仪器的读数问题，根据估读规则，运用两种仪器的读数特点得到结果.【详解】螺旋测微器固定刻度读数，可动刻