2023年甘肃省天水市第二中学物理高二第一学期期末联考试题含解析

2023年甘肃省天水市第二中学物理高二第一学期期末联考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、根据下面给出的速度和加速度的正负，对运动性质的判断正确的是（）A.v0>0，a<0，物体做加速运动 B.v0<0，a<0，物体做减速运动C.v0<0，a>0，物体做加速运动 D.v0>0，a>0，物体做加速运动2、如图所示，一小磁针被放入水平向右匀强磁场中，忽略其他磁场的影响，当小磁针静止时，其N极的指向是A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右3、如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－位移(I－x)关系的是A. B.C. D.4、图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，在该三角形中心O点处固定一电量为-2q的点电荷，则该电荷受到的电场力为（）A.，方向由O指向CB.，方向由C指向OC.，方向由C指向OD.，方向由O指向C5、据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电．某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电，下列说法正确的是A.该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大B.该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少C.该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变D.充电结束后,电容器不带电,电容器的电容为零6、关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是（）A.它的轨道可以是椭圆B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样C.它不一定在赤道上空运行D.它运行线速度一定大于第一宇宙速度二、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，光滑水平桌面上有一竖直向下的有界匀强磁场，有一矩形导体闭合线框的边和边刚好处在磁场的边缘，边长是边长的2倍，第1次用沿方向的水平恒力将线框沿边向右以速度匀速拉出磁场，第2次用沿方向的水平恒力将线框沿边向上以速度匀速拉出磁场，则下列说法正确的是（）A.两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同B.两次拉出线框过程中拉力的大小相等C.两次拉出线框过程中点的电势都高于点的电势D.两次拉出线框过程中拉力所做的功相等8、回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()A.离子从电场中获得能量B.离子从磁场中获得能量C.只增大空隙间的加速电压可增大离子从回旋加速器中获得的动能D.只增大D形盒的半径可增大离子从回旋加速器中获得的动能9、如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，两平行金属板间有匀强磁场．开关S闭合后，当滑动变阻器滑片位于图示位置时，一带正电粒子恰好以速度v匀速穿过两板．若不计重力，以下说法正确的是()A.如果将开关断开，粒子将继续沿直线运动B.保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子将向下偏转C.保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出D.保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出10、带电量相同，质量不同的粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零．然后经过S3沿着磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上，如图所示．运动过程中粒子之间的相互作用忽略不计，下列说法正确的是（）A.这些粒子经过S3时的动能相同B.这些粒子经过S3时的速率相同C.这些粒子在磁场中运动轨迹圆半径与质量成正比D.这些粒子在磁场中运动的时间与质量成正比三、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）（1）“天宫二号”被称为是我国首个真正意义上的空间实验室，是继“天宫一号”后中国自主研发的第二个空间实验室，“天宫二号”的发射将全面开启中国空间实验室任务，为我国未来空间站建设打下重要基础．设“天宫二号”在距地面高为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M、半径为R，引力常量为G，且不考虑地球自传的影响．则“天宫二号”绕地球运动的线速度大小为________，周期为________，向心加速度大小为________（2）某发电站，发电机的输出功率为5×105kw，采用500kv的高压输电，输电线上的总电阻为20Ω，则输电线上的电流为________A，输电线上损失的电压为________V，输电线上损失的电功率为________kw（3）我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”①接好电路后，合上开关瞬间，电流表指针________（选填“偏转”或“不偏转”）；②合上开关，电路稳定后，电流表指针________（选填“偏转”或“不偏转”）；③如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下．那么原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向________偏（选填“右”或“左”）12．（12分）在真空中有A、B两个点电荷，其电荷量分别是Q和2Q，电荷A对电荷B的作用力为FB，电荷B对电荷A的作用力为FA，那么，FA:FB=__________；若电荷B的电荷量加倍，那么，FA:FB=_________。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、D【解析】A．，，说明物体加速度方向与速度方向相反，物体应该做减速运动，故A错误；B．，，说明物体加速度方向与速度方向相同，物体应该做加速运动，故B错误；C．，，说明物体加速度方向与速度方向相反，物体应该做减速运动，故C错误；D．，，说明物体加速度方向与速度方向相同，物体应该做加速运动，故D正确。故选D。2、D【解析】小磁针放在磁场中时，当小磁针静止时，其极指向与磁感线的方向一致，即极指向是水平向右，故选项D正确，A、B、C错误3、C【解析】位移在0～L过程：磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值．，因l=x，则，位移在L～2L过程：磁通量先增大后减小，由楞次定律判断感应电流方向先为顺时针方向，为正值，后为逆时针方向，为负值．位移在2L～3L过程：磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值．，故选C4、B【解析】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为：，三个电荷在O处产生的场强大小均为：根据对称性和几何知识得知：两个+q在O处产生的合场强为：再与-q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为：，方向由O指向C．则该负电荷受到的电场力为：，方向由C指向O；故B正确5、B【解析】电容是描述电容器的容纳电荷的本领大小的物理量，与电容器的电压及电量无关，故AD错误；当该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电荷量减小，则电能变少，故B正确，C错误。故选B。6、B【解析】地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，星距离地球的高度约为36000km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度【详解】同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故AC错误；因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据，因为T一定值，所以r也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，即各国发射的这种卫星轨道半径都一样，故B正确．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度．故D错误；故选B【点睛】该题主要考查了地球同步卫星的相关知识点，有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期二、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、AD【解析】A．两长方向线框的宽为l，则长为2l，线框的总电阻为R，由于拉出过程中流过横截面的电量为所以两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同，故A正确；B．线框匀速拉出过程，外力和安培力二力平衡，第一次拉出过程外力为第二次拉出过程中外力为所以两次拉出过程中外力不相等，故B错误；C．第一次拉出过程中，cd棒作为电源，根据右手定则可知，电流方向为c到d，所以c端作为电源的负极，c端的电势比d端低；第二次拉出过程中根据楞次定律可知，回路中的电流方向为adcba，所以d点的电势比c点高，故C错误；D．第一次拉出过程，外力做功第二次拉出过程外力做功为所以两次拉力做功相等，故D正确。故选AD。8、AD【解析】A．离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，所以离子从电场中获得能量。故A正确；B．离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不能改变离子的动能，所以离子不能从磁场中获得能量。故B错误；CD．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由得则最大动能可见，最大动能与加速电压无关，增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的最大动能，故C错误，D正确。故选AD。9、BD【解析】若开关断开，则电容器与电源断开，而与R形成通路，电荷会减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，粒子不会做直线运动，故A错误；保持开关闭合，将a极板向下移动一点，板间距离减小，电压不变，由E=U/d可知，板间场强增大，因为粒子带正电，则粒子所受电场力向下，洛仑兹力向上，带电粒子受电场力变大，则粒子将向下偏转，故B正确；由图可知a板带正电，b板带负电；带电粒子带正电，则受电场力向下，洛仑兹力向上，原来二力应大小相等，物体才能做匀速直线运动；若滑片向上滑动，则滑动变阻器接入电阻减小，则电路中电流增大，定值电阻及内阻上的电压增大，则由闭合电路的欧姆定律可知R两端的电压减小，故电容器两端的电压减小，则由E=U/d可知，所受极板间电场强度小，则所受电场力减小，故粒子一定向上偏转，不可能从下极板边缘射出，故C错误；若滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电阻增大，则电路中电流减小，定值电阻及内阻上的电压减小，则由闭合电路的欧姆定律可知R两端的电压增大，故电容器两端的电压增大，则由E=U/d可知，所受极板间电场强度增大，则所受电场力增大，故粒子将向下偏转，可能从下极板边缘飞出，故D正确．故选BD【点睛】本题综合了电路、电容及磁场的知识，综合性较强；要求大家熟练掌握速度选择器模型，会利用闭合电路欧姆定律进行电路的动态分析，分析滑片移动时，极板间场强的变化可知电场力的变化，则可知粒子受力的变化，结合粒子电性判断出带电粒子偏转的方向10、AD【解析】AB、根据动能定理得：动能相同，解得：，电量相同，所以质量相同的粒子具有相同速率，故A正确、B错误；CD、粒子在磁场中运动的轨道半径为：，半径与成正比；运动时间，与质量成正比，故C错误，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、①.②.③.④.1000（1×103）⑤.20000（2×104）⑥.2×104⑦.偏转⑧.不偏转⑨.右【解析】(1)由公式可知，其中，解得：，，；(2)输电线上的电流为，输电线上损失的电压为，输电线上损失的功率；(3)合上开关瞬间，线圈A中电流增大，A中的电流产生的磁场增大，穿过B线圈的磁通量增大，所以在电流表中产生感应电流，即电流表指针发生偏转；合上开关，电路稳定后，线圈A中的电流不变，电流产生的磁场不变，穿过B线圈的磁通量不变，所以电流表指针不发生偏转；如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，穿过B线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针向右偏，滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电路中的总电阻变小，总电流变大，穿过线圈B的磁通量增大，所以灵敏电流计指针向右偏12、①.