2023-2024学年山西省芮城市物理高二第一学期期末预测试题含解析

2023-2024学年山西省芮城市物理高二第一学期期末预测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、研究下列物体的运动，不适合使用经典力学描述的是（）A.行驶的自行车 B.接近光速运动的粒子C.投出的篮球 D.飞驰的汽车2、一根通电直导线垂直放在匀强磁场中，关于它受到的安培力，下列说法正确的是（）A.安培力方向与磁场方向相同 B.安培力的大小与磁场强度大小有关C.安培力方向与电流方向相同 D.安培力的大小与电流大小无关3、两同学从公园西门出发前往东门．甲步行，乙骑自行车，路线如图．甲乙两人的（）A.路程和位移均相同 B.路程和位移均不同C.路程相同，位移不同 D.路程不同，位移相同4、一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R.把它拉制成直径为的均匀细丝后，在温度不变的情况下，它的电阻变为()A.10000R B.100R.C. D.5、如图所示是质谱仪工作原理的示意图．重力均可忽略的带电粒子a、b经电压U加速(在A点的初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则()A.a的质量一定大于b的质量 B.a的电荷量一定大于b的电荷量C.在磁场中a运动的时间一定小于b运动的时间 D.a的比荷一定大于b的比荷6、如图，一束电子以不同的速率沿图示方向飞入横截面是正方形的匀强磁场，则电子（）A.速率越小，在磁场中运动时间越长B.在磁场中运动时间越长，其轨迹弧线越长C.在磁场中运动的轨迹线所对应的圆心角最大是πD.在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合二、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、边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（）．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，正确的是（）A.金属框中产生的感应电流方向相反B.金属框所受的安培力方向相反C.进入磁场过程的所用的时间等于穿出磁场过程的时间D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量8、一列简谐横波沿x轴正方向传播，设t＝0时刻波传播到x轴上的B质点，波形如图所示。从图示位置开始，A质点在t＝0.6s时第二次出现在波峰位置，则下列正确的是（）A.该简谐横波的波速等于5m/sB.t＝0.6s时，质点C在平衡位置处且向下运动C.经t＝1.2s，该波传播到x轴上的质点DD.当质点E第一次出现在波峰位置时，质点B恰好出现在波谷位置9、如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一质量为m=0.1kg、带电荷量为的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数.从t=0时刻开始，空间上加如图乙所示的电场.下列说法正确的是（）A.4秒内小物块一直向同一方向运动B.2s末小物块速度大小为2m/sC.4秒内小物块的位移大小为6mD.4秒内电场力对小物块所做的功为0.8J10、如图甲所示，质量的“”形金属细框竖直放置在两水银槽中，“”形框的水平细杆CD长L=0.20m，处于磁感应强度大小B1=0.1T，方向水平向右的匀强磁场中，有一匝数n=300，面积S=0.01m2的线圈通过开关S与两水银槽相连，线圈处于与线圈平面垂直，沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示，t=0.22s时闭合开关S，细框瞬间跳起（细框跳起瞬间安培力远大于重力），跳起的最大高度h=0.20m，不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是A.0~0.10s内线圈中的感应电动势大小为3VB.开关S闭合瞬间，CD中的电流方向由C到DC.磁感应强度B2的方向竖直向下D.开关S闭合瞬间，通过细杆CD的电荷量为0.03C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）为测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下：待测电阻Rx电流表A1(量程100μA，内阻约2kΩ)电流表A2(量程500μA，内阻约300Ω)电压表V1(量程15V，内阻约150kΩ)电压表V2(量程50V，内阻约500kΩ)电源E(电动势15V)滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)多用电表，开关S，导线若干(1)先用多用电表欧姆挡对Rx进行粗测．若选择×100Ω挡用正确的测量方法进行测量，发现指针几乎不偏转，为较准确测量应选用________挡(×10，×1k)。重新选挡测量，刻度盘上的指针位置如上图所示，测量结果是________Ω。(2)现用伏安法测量Rx阻值．为了尽量减小实验误差，要求测多组数据。①电流表应选________，电压表应选________②画出实验电路图_____③根据实验中测得的多组数据作出的U－I图线如下图所示，根据图线求得待测电阻的阻值为________Ω12．（12分）自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带______，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带______。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）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14．（16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L15．（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、B【解析】根据题中“不适合经典力学的物体的运动”可知，本题考查经典力学规律适用范围，运用经典力学规律适用范围的判断条件：经典力学适用于宏观物体及低速运动，进行分析【详解】解：A.C.D、行驶的自行车、投出的篮球以及飞驰的汽车的运行都属低速，经典力学能适用．故ACD不符合题意．故ACD错误；B、粒子接近光速运动，属于高速，而微观粒子的能量，则是微观粒子，所以经典力学就不在适用，故B正确【点睛】当物体的速度接近光速时，从相对论角度来说，时间延长、空间缩短、质量增加，不适合使用经典力学描述2、B【解析】根据“一根通电直导线垂直放在匀强磁场”可知，考查了安培力的大小的计算以及反向的判断．磁场对通电导线的作用力叫做安培力，根据左手定则判断安培力方向情况，根据公式F＝BIL判断安培力的大小情况【详解】AC、根据左手定则，安培力的方向与磁场方向、电流的方向都垂直，故AC错误BD、安培力大小为F＝BIL（I与B垂直时），故B正确，D错误3、D【解析】由图看出，甲乙两人起点都在西门，终点都在东门，位移相同；路程为经过的路线的长度，由图象知甲的路程小，故D正确，ABC错误故选D4、A【解析】镍铬丝的横截面的直径为d，横截面积为S1=，由数学知识得知，直径变化后横截面积是S2=，由于镍铬丝的体积不变，由长度变为原来的100倍，根据电阻定律R=ρ得到，电阻是原来的10000倍，即为10000R．故选A5、D【解析】ABD．设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为S。根据动能定理，得解得：由解得：则得到：由图，Sa＜Sb，U、B相同，则故AB错误，D正确；C．根据粒子做匀速圆周运动，周期公式，可知，它们的周期相同，由于运动的时间是周期的一半，因此磁场中a运动的时间一定等于b运动的时间，故C错误；故选D。6、C【解析】A．如果带电粒子偏转轨迹为半个圆，无论圆的大小，时间都是半个周期，由周期公式可知，时间相同，A错误；B．在磁场中运动时间越长，其圆弧对应的圆心角越大，B错误；C．在磁场中运动的轨迹最大就是半个圆，所以其对应的圆心角最大是π，C正确；D．如果运动轨迹为半个圆，运动时间相同，但轨迹不同，D错误。故选C。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．根据右手定则，进入时电流方向顺时针方向、穿出时电流方向为逆时针方向，所以两种情况电流方向相反，故A正确；B．由左手定则可得进入时安培力方向水平向左，穿出时，安培力方向水平向左，总阻碍导线的运动，所受的安培力方向相同，故B错误；C．由于线圈匀速进入磁场，感应电流消失，安培力消失，故继续做加速运动，出磁场时速度大于原来的速度，所以平均速度不同，故所用时间不同，故C错误；D．根据功能关系可知，进入磁场产生的热量穿出磁场过程外力做正功，线框动能减小，则有可知故D正确。故选AD。8、AD【解析】A．t=0.6s时，质点A第二次出现在正向最大位移处，则有t=0.6s=1.5T得到该波的周期为T=0.4s，由图读出波长为λ=2m，则波速为故A正确。B．t=0.6s时，质点C振动了0.4s=1T，则质点C在平衡位置处且向上运动。故B错误。C．简谐波沿x轴正方向传播，t=1.2s时间内传播的距离为x=vt=5×1.2m=6m所以经t=1.2s，该波传播到x轴上x=8m处，故C错误。D．由于B、E间距离等于1.5倍波长，B与E的振动情况总是相反，则当质点E第一次出现在波峰位置时，质点B恰好出现在波谷位置。故D正确。故选AD。9、AD【解析】ABC．0～2s，由牛顿第二定律得物块加速度：物块向右做加速运动，2s末小物块速度前2s内的位移2～4s，由牛顿第二定律得加速度物块向右做减速运动，4s末减速到零，2～4s的位移4秒内小物块的位移故A正确，BC错误；D．4秒内电场力对小物块所做的功代入数据解得故D正确10、BD【解析】A.由图像可知内，线圈中感应电动势大小，A错误；BC.由题意可知细杆所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知电流方向为，由安培定则可知感应电流的磁场方向竖直向上，由图示图像可知，在内穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可得磁感应强度方向竖直向上，故B正确C错误；D.对细框由动量定理得，细框竖直向上做竖直上抛运动，电荷量，解得，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.×1k②.30k③.④.⑤.⑥.31k【解析】（1）[1][2]指针偏角小，说明待测电阻的阻值较大，应换用“×1k”挡，并重新调零后测量，测量时手不能接触电阻；欧姆表的读数为：（2）①[3][4]电压表和电流表的选择要求指针偏转角度大些，在其满量程的三分之二左右偏转最好，由于所选电源电动势为15V，因此电压表选择，根据欧姆表的粗测可知，该电阻大小30kΩ，因此回路中的最大电流为：故电流表选择。②[5]要求多测数据，应采用滑动变阻器的分压接法，由于待测电阻较大，因此电流表采用内接法，故具体电路图如下所示：③[6]根据该电阻的U-I图线可以求出待测电阻为：【点睛】明确各种测量电阻方法的原理以及误差来源，熟练掌握安培表的内外接法以及滑动变阻器的分压和限流接法。12、(1).正电(2).负电【解析】[1][2]．自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。四、计