2023-2024学年山西省忻州巿第一中学物理高二第一学期期末统考试题含解析

2023-2024学年山西省忻州巿第一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、如图所示，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短。若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧被压缩至最短的整个过程中（）A.动量不守恒，机械能不守恒 B.动量守恒，机械能不守恒C.动量不守恒，机械能守恒 D.动量守恒，机械能守恒2、如图所示，16个电荷量均为+q（q>0）的小球（可视为点电荷），均匀分布在半径为R的圆周上．若将圆周上P点的一个小球的电量换成-2q，则圆心O点处的电场强度的大小为A. B.C. D.3、如图所示，为地球赤道上的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，为地球同步卫星．则下列说法正确的是（）A.角速度的大小关系是B.向心加速度的大小关系是C.线速度的大小关系是D.周期的大小关系是4、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右5、有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部．当小磁针静止时，小磁针指向如图所示，其中是正确的（）A.a B.bC.c D.d6、两平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6×103V电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-13kg，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g取10m/s2）（）A.3×106 B.30C.10 D.3×104二、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，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，则下列对电子运动的描述中错误的是（设每节电池电动势为U）（）A.电子到达B板时的动能是eUB.电子从B板到达C板动能变化量为eUC.电子到达D板时动能是3eUD.电子在A板和D板之间做往复运动8、如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则A.用户端的电压 B.输电线上的电压降为UC.输电线路上损失的电功率为 D.输电线路上损失的电功率为I1U9、如图所示，速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则（）A.若改为电荷量﹣q的离子，将往上偏（其它条件不变）B.若速度变为2v0将往上偏（其它条件不变）C.若改为电荷量+2q的离子，将往下偏（其它条件不变）D.若速度变为v0将往下偏（其它条件不变）10、如图，A、B为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈（自感系数较大；直流电阻不计），E为电源，S为开关。下列说法正确的是（）A.闭合开关稳定后，A、B一样亮B.闭合开关的瞬间，A、B同时亮，但A很快又熄灭C.闭合开关稳定后，断开开关，A闪亮后又熄灭D.闭合开关稳定后，断开开关，A、B立即同时熄灭三、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）某同学想通过实验测定一个阻值约为50Ω的电阻Rx的阻值。设计了一个如图所示的电路图。请你帮助他完善实验设计。（1）如果实验室提供的滑动变阻器最大电阻R1=20Ω，想要实现对Rx的测量，要求电路简单，可操作性强，则在此电路图的基础上去掉一根导线_______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（2）如果实验室提供的滑动变阻器最大电阻R1=200Ω，想要实现对Rx的测量，要求电路简单，可操作性强，则在此电路图的基础上去掉两根导线_______、______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（3）如果不加修改，直接用上图测量，请你从安全、精确、可操作等角度评价这一方案，并预测可能出现的问题___。12．（12分）某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，该同学选择“×10”欧姆挡，按要求欧姆调零后，进行电阻测量，发现多用电表指针所指的位置如图中的实线所示：为了更准确测量该电阻，该同学应选择_____欧姆档重新测量（选填“×100”或“×1”），在测量电阻之前该同学_____重新进行调零（选填“不必”或“必须”）；按正确实验步骤操作，发现电表指针所指的位置如图中的线所示，则该电阻阻值为_____Ω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，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）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、A【解析】子弹射入木块过程子弹与木块组成的系统动量守恒，但是子弹射入木块后留在其中，这个过和属于完全非弹性碰撞动能损失最大，有内能产生，所以机械能不守恒，在弹簧被压缩至最短的过程，有弹力作用，所以系统动量不守恒，但是机械能守恒，则全过程系统的动量不守恒，机械能也不守恒，所以A正确；BCD错误；故选A。2、C【解析】圆周上均匀分布的16个都是电量为+q的小球，由于圆周的对称性，圆心处场强为0，则知P处q在圆心处产生的场强大小为E1=k，方向水平向左，可知其余15个+q在圆心处的场强E2=E1=k，方向水平向右，图中-2q在圆心处产生的场强大小E3=k，方向水平向右．根据电场的叠加有：E2+E3=E，则得E=，故选C【点睛】该题考查了场强叠加原理和点电荷场强的公式还有对称性的认识．注意场强是矢量，叠加时满足平行四边形法则.3、D【解析】a与c的角速度相等，即，而b、c都围绕地球做匀速圆周运动，则有：，解得：，因b的半径小于c的半径，故，所以有：，根据可知，，故A错误，D正确；a与c的角速度相等，由可知，a的半径小于c的半径，故，而b、c都围绕地球做匀速圆周运动，则有：，解得：，因b的半径小于c的半径，故，所以，故B错误；a与c的角速度相等，由可知，a的半径小于c的半径，故，而b、c都围绕地球做匀速圆周运动，则有：，解得：，因b的半径小于c的半径，故，所以，故C错误；故选D【点睛】本题中涉及到三个做圆周运动物体，ac转动的周期相等，bc同为卫星，故比较它们的周期、角速度、线速度、向心加速度的关系时，涉及到两种物理模型，要两两比较4、B【解析】根据题意，由右手螺旋定则知a与c导线产生磁场正好相互抵消，由右手螺旋定则知b与d导线电流产生磁场方向相同都为竖直向下，则得磁场方向竖直向下。故选B。5、D【解析】根据安培定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧磁场方向水平向右，小磁针c位置不对；上方磁场方向水平向左，所以小磁针d位置正确；左侧水平向右，a位置不对；内部水平向右，b位置不对，故ABC错误，D正确．故选D6、B【解析】平行金属板板间场强为，带电液滴所受电场力为F=qE，带电液滴在匀强电场中处于静止状态，电场力与重力平衡，则有，所以，油滴上元电荷的数目为A.3×106与计算结果不符，故A错误B.30与计算结果相符，故B正确C.10与计算结果不符，故C错误D.3×104与计算结果不符，故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、BC【解析】A．释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为U电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即W=qU=eU故A正确；B．由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变，故B错误；C．电子以eU的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压也为U，所以电子的到达D板时速度减为零，所以开始反向运动，故C错误；D．由上可知，电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速，回头加速、匀速再减速，做往复运动，故D正确。本题选择错误的，故选BC。8、AC【解析】详解】A．根据变压器输入功率等于输出功率相等可得解得用户端的电压选项A正确；B．输电线上的电压降为U-U1，选项B错误；C．根据焦耳定律可知，输电线路上损失的电功率为，选项C正确；D．输电线路上损失的电功率为I1U-I1U1，选项D错误；故选AC.9、BD【解析】因为恰能沿直线飞出离子速度选择器，所以受力平衡，即．若改为电荷量－q的离子，依然沿直线飞出（因为电场力跟洛伦兹力均反向依然平衡），A错若速度变为则2v0洛伦兹力大于电场力将往上偏，B对平衡与电荷量以及电性无关，故C错若速度变为v0将往下偏（因为洛伦兹力小于电场力），D对10、BC【解析】AB．刚闭合S的瞬间，电源的电压同时加到两灯上，由于L的自感作用，L瞬间相当于断路，所以电流通过两灯，两灯同时亮．随着电流的逐渐稳定，L将A灯短路，所以A灯很快熄灭，B灯变得更亮，故A错误，B正确；CD．闭合S待电路达到稳定后，再将S断开，B灯立即熄灭，而L与A灯组成闭合回路，线圈产生自感电动势，相当于电源，A灯闪亮一下而后熄灭，故C正确，D错误。故选BC。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.ed②.ab③.ed④.当滑动变阻器划片滑到b端时，电路会造成短路【解析】(1)[1]因为滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻，故使用分压式接法，所以要去掉图中的ed导线；(2)[2][3]如果滑动变阻器最大电阻R1=200Ω，则为了方便测量，需要采用限流式接法，故要去掉图中ab和ed两根导线即可；(3)[4]如果不加修改，则会有安全隐患，当滑动变阻器划片滑到b端时，电路会造成短路。12、①.×100；②.必须；③.2000【解析】欧姆表指针指在中间附近时，读数最准确；欧姆表每次使用应该先选档位，然后欧姆调零，最后测量；再换挡位、测量；最后调到交流最大电压挡；欧姆表读数等于表盘读数乘以倍率【详解】欧姆表指针指在中间附近时，读数最准确，由图示表盘可知，指针指在实线位置时指针偏角太小，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换用×100欧姆档，欧姆表换挡由必须重新进行欧姆调零；欧姆表选择×100挡，由图示表盘可知，电阻阻值为：20×100Ω＝2000Ω；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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭