2023年河北省张家口市涿鹿中学物理高二第一学期期末统考试题含解析

2023年河北省张家口市涿鹿中学物理高二第一学期期末统考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列各图中正确的是（）A. B.C. D.2、如图所示，电路两端电压保持不变，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是()A.L1变亮，L2和L3皆变暗 B.L1变暗，L2不能确定，L3变暗C.L1变暗，L2变亮，L3变亮 D.L1变亮，L2变亮，L3变暗3、如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环aA.顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转C.逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转4、如图所示，在E=600V/m的匀强电场中，a、b两点相距d=2cm，它们的连线跟场强方向的夹角是60°，则Uab等于（）A.6V B.12VC.-6V D.-12V5、如图所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，电势分别为7V、14V、21V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，下列说法正确的是A.粒子运动径迹一定是a→b→cB.粒子一定带正电C.粒子在三点的电势能大小关系为EPc＞EPa＞EPbD.粒子在三点的动能大小关系为EKb＜EKa＜EKc6、真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为，将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为（）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、如图所示，带正电的金属滑块质量为m，电荷量为q与绝缘水平面间的动摩擦因数为()。水平面上方有水平向右的匀强电场，电场强度为。如果在A点给滑块一个向左的大小为v的初速度，滑块运动到B点时速度恰好为零，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A.滑块运动到B点后将保持静止B.滑块运动到B点后将返回向A点运动，来回所用时间不相同C.滑块运动到B点后将返回向A点运动，到A点时速度大小仍为vD.滑块回到A点时速度大小为8、一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是A.沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为顺时针方向B.小球一定带正电且小球的电荷量C.由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒D.由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变9、如图是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是()A.这个电场是匀强电场B.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞EcC.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea＞Ec＞Eb＞EdD.a、b、d三点的场强方向相同10、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电压为U电场区时，都恰好被加速，使质子由静止加速到动能为E后，由A孔射出，质子所受重力可以忽略，下列说法正确的是（）A.其它条件不变时，增大D形盒半径R，质子的最终动能E将增大B.其它条件不变时，只增大加速电压U，质子的最终动能E将增大C.加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速D.电压变化的周期与质子在磁场中运动的周期相等时，可以使质子每次通过电场时总是加速三、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）某同学测量一节干电池的电动势和内阻，现有待测电池、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、滑动变阻器（阻值0~10Ω，额定电流2A）、开关各一个、导线若干．为了防止实验测量时数据过密（即要求电压变化范围相对大一些），另外还配有一个定值电阻R0（阻值为1Ω、额定功率为5W）(1)请按照图甲设计的电路图用笔画线将图乙实物电路图补充完整_______(2)该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了图所示的U－I图像，则电源的电动势E＝______V，电源内阻r＝_____Ω(3)在上述实验过程中存在系统误差．在下图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是______（选填选项下面的字母）A、B、C、D、12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线，现有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻10kΩ)B．电压表(0～15V，内阻20kΩ)C．电流表(0～3A，内阻0.4Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻1.0Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(500Ω，1A)G．学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图1而不选用图2的电路图来完成实验，请说明理由：_______________.(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______．(用序号字母表示)(3)把图3中所示的实验器材按图1用笔画线代替导线连接成实物电路图______(4)某同学通过实验测量得到的数据已经描在了图4所示的I－U坐标系中，请用一光滑的曲线将各描点连接好_____．由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“不变”或“减小”）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、C【解析】AB．根据右手定则，可知A选项磁场是逆时针方向；B选项螺线管内的磁场方向应该向右，AB错误；CD．由左手定则可知C选项画图正确，D选项受洛伦兹力方向应该向左，C正确，D错误。故选C。2、D【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，变阻器电阻R减小，故总电阻减小，根据欧姆定律干路电流增加，故灯泡L1变亮；并联电路的电压U并=U-IRL1，故并联电路电压变小，灯泡L3变暗；干路电流增加，而通过灯泡L3的电流变小，故通过灯泡L2的电流增加，灯泡L2变亮；故选D3、B【解析】本题中是由于a的转动而形成了感应电流，而只有a中的感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化，才使b中产生了感应电流；因此本题应采用逆向思维法分析判断当带正电绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手螺旋定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里（因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，所以当带正电的绝缘圆环a顺时针减速旋转，b中产生顺时针方向的感应电流A错误B正确；当带正电的绝缘圆环a逆时针加速旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；当逆时针减速旋转时，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，CD错误【点睛】本题的每一选项都有两个判断，有的同学习惯用否定之否定法，如A错误，就理所当然的认为B和C都正确，因为二者相反：顺时针减速旋转和逆时针加速旋转，但本题是单选题4、C【解析】根据顺着电场线方向电势降低可知a点的电势低于b点的电势，则Uab<0，则得选项C正确，ABD错误。故选C。5、D【解析】A：据运动的对称性，粒子可能a→b→c运动，也可能c→b→a运动．故A项错误B：据等势面平行等间距和电势的高低可知，电场是匀强电场且方向竖直向上，结合粒子轨迹的弯曲方向可知粒子所受电场力方向向下，所以粒子带负电．故B项错误C：粒子带负电，电势越高，电势能越小，则．故C项错误D：只有电场力做功，粒子的电势能和动能之和不变，又，所以．故D项正确6、B【解析】由点电荷库仑力公式可以得到，电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的；A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误二、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、BD【解析】A．由题知，则物体在B点所受到的电场力大小为mg，大于其受到的最大静摩擦力，所以物体到B点速度为零后要反向运动，故A错误；BCD．滑块由A到B的过程中电场力与摩擦力都做负功，由动能定理得又解得滑块返回A的过程中电场力做正功，摩擦力做功，由动能定理得联立得由于在B点的速度都是0，而在A点的速度不相等，可知从A到B的过程与从B到A的过程中的平均速度不相等，所以滑块运动到B点后将返回向A点运动，来回所用时间不相同，故C错误，BD正确。故选BD。8、BD【解析】带电微粒在复合场中，只有满足重力与电场力大小相等方向相反，微粒合力只表现为洛伦兹力才能做圆周运动，故粒子所受电场力向上，微粒带正电，微粒的洛伦兹力方向要指向圆心，由左手定则判断运动方向为逆时针，由mg=qE可得，故A错误，B正确；洛伦兹力不做功，但电场力做功，故机械能不守恒，故C错误；由于合外力做功等于零，根据动能定理，小球在运动过程中动能不变，故D正确；故选BD【点睛】物体做匀速圆周运动的条件是物体受到的合力大小不变，方向时刻指向圆心，带电微粒在复合场中，只有满足重力与电场力大小相等方向相反，微粒才能做匀速圆周运动，否则不能9、CD【解析】由知图象的斜率大小等于场强的大小，a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea＞Ec＞Eb＞Ed．此电场是非匀强电场，选项A、B错误，选项C正确；图象斜率的正负代表场强的方向，a、b、d为正值，表示a、b、d三点的场强方向相同，选项D正确考点：本题旨在考查电场强度10、AD【解析】AB．根据得质子的最大速度为则最大动能为增大D形盒的半径，则质子的能量增大。最大能量与加速电压的大小无关，故A正确，B错误；C．回旋加速器是利用电场进行加速，磁场进行偏转，故C错误；D．质子每次经过电场时总是加速，质子在磁场中运动的周期和交流电源的变化周期相等，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.或②.1.5V③.0.6Ω④.A【解析】（1）实物电路图如图；或（2）由U－I图像可得电源的电动势E＝1.5V，电源内阻（3）在测量电路中，由于电压表的内阻不是无穷大，导致电压表有分流，通过电源的实际电流大于安培表的电流，即在电流表读数相同的情况下，无误差时通过电源的电流值比有误差时偏大，而当外电路短路时的短路电流不变，如图所示；则图线A正确；12、①.电压应从零开始变化（意思表达相似即可）②.A③.D④.E⑤.连接实物图：⑥.如图所示：⑦.增大【解析】（1）在用伏安法描绘这个灯泡的图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，所以电路图选用图1；（2）因灯泡的额定电压为，为保证安全选用的电压表量程应稍大于，但不能大太多，量程太大则示数不准确，故只能选用的电压表，故电压表选A；由得，灯泡的额定电流，故电流表应选择的量程，故电流表选D；而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故滑动变阻器选E；（3）对照电路图连接实物图，注意电流从电流表电压表正接线柱流入，如图所示：