2023-2024学年陕西省西安市莲湖区七十中高二物理第一学期期末考试试题含解析

2023-2024学年陕西省西安市莲湖区七十中高二物理第一学期期末考试试题注意事项: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、下列物理量中，不属于矢量的是（）A.位移 B.速率C.速度 D.摩擦力2、如图所示为一螺距较大、有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图，直线为螺线管的中轴线（与某一磁感线重合），ab为用绝缘细线悬挂的位于螺线管的正上方的通电直导线，其电流方向由a到b，电流很小，不影响螺线管在空间产生的磁场．下列说法正确的是（）A.图中关于轴线对称的P、Q两点的磁感应强度相同B.直导线ab通电后，a端垂直纸面向外转动C.断开螺线管的电源后，螺线管有沿水平方向向内收缩的趋势D.将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子将做匀速直线运动3、下列哪个仪器测量的物理量不是国际单位制中的基本物理量（）A.弹簧测力计 B.刻度尺C.秒表 D.托盘天平4、如右图所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=4V，Ucd=0．由此可知断路处为()A.灯L1 B.灯L2C.变阻器 D.不能确定5、如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则()A.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由b到dB.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由d到bC.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由b到dD.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由d到b6、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、质谱仪由如图所示的两部分区域组成：左侧是一速度选择器，M、N是一对水平放置的平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间在较大范围内存在着方向相互垂直，且电场强大小为E的匀强电场和磁感应强度大小为B1的匀强磁场；右侧是磁感应强度大小为B2的另一匀强磁场，一束带电粒子不计重力由左端O点射入质谱仪后沿水平直线运动，从A点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，两束粒子最后分别打在乳胶片的P1、P2两个位置，A、P1、P2三点在同一条直线上，测出，带电粒子电荷量和质量之比称为比荷，则下列说法正确的是A.甲、乙两束粒子在右侧B2磁场中的速度大小都等于B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.若甲、乙两束粒子的质量相等，则甲、乙两束粒子的电荷量比为4：3D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为4：38、今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图（电压表和电流表均为理想电表）.已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r，当线圈以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，则（）A.变压器匝数比为U:U0B.电流表的示数为C.在图示位置时，发电机线圈的磁通量为D.从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为9、电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A.磁场对电子的洛伦兹力大小、方向恒定不变B.磁场对电子的洛伦兹力始终不做功C.电子的速度、加速度始终不变D.电子的动能始终不变10、电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点，规定无穷远处电势为零，x轴上各点电势随x的变化关系如图所示．则A.Q1的电荷量小于Q2的电荷量B.G点处电场强度的方向沿x轴负方向C.将一带负电的试探电荷自G点静止释放，仅在电场力作用下一定能到达D点D.将一带负电的试探电荷从D点移到J点，电场力先做正功后做负功三、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“测定金属的电阻率”的实验中，提供两节内阻较小的干电池，待测金属丝阻值约为30Ω．使用的电压表有3V（内阻约为300kΩ）和15V（内阻约为5kΩ）两个量程，电流表有0.6A（内阻约为0.1Ω）和3A（内阻约为0.02Ω）两个量程，滑动变阻器有A（0～20Ω）、B（0～1500Ω）两种．用螺旋测微器测金属丝的直径如图甲所示，则：(1)螺旋测微器的示数是____________mm(2)为减小电阻的测量误差，应选用乙图所示的________电路．（填“a”或“b”）(3)若已测得该金属丝长度为L，直径为D，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率用以上字母表示为ρ=_____________12．（12分）某物理兴趣小组利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。除电池（内阻约为0.3）、开关和导线外，实验室提供的器材还有：A.电压表V（量程为3V，内阻约为3k）B.电流表A1（量程为0.6A，内阻约为0.2）C.电流表A2（量程为3A，内阻约为0.05）D.定值电阻（阻值为1.5，额定功率为2W）E.定值电阻（阻值为20，额定功率为10W）F.滑动变阻器（最大阻值为15，额定电流为2A）。（1）电流表应选用________（选填“B”或“C”），R0应选用________（选填“D”或“E”）。（2）实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头P置于________（选填“a”或“b”）端。（3）在器材选择正确的情况下，按正确操作进行实验，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U－I图线如图乙所示，则该电池的电动势E=________V、内阻r=________。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）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，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】ACD：位移、速度、摩擦力都是有大小有方向且合成遵循平行四边形定则的物理量，是矢量．故ACD三项均错误B：速率是速度的大小，是一个只有大小没有方向的物理量，是标量不是矢量．故B项正确2、D【解析】根据磁感应强度是矢量，考虑大小与方向；依据左手定则，即可判定转动方向；根据右手螺旋定则，即可确定收缩还是伸长；判定沿中轴线射入螺线管中磁场种类，即可求解【详解】由题图，可知，P、Q两点的磁感应强度大小相等，方向不同，故A错误；直导线ab通电后，根据左手定则，可知，a端安培力向里，b端的安培力向外，因此a端垂直纸面向内转动，故B错误；通电时，螺线管中线圈间的电流方向相同，出现相互吸引，当断开螺线管的电源后，没有吸引力，螺线管有沿水平方向向内伸长的趋势，故C错误；将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子处于匀强磁场中，不受任何力，电子将做匀速直线运动，故D正确；故选D【点睛】查磁感应强度的矢量性，掌握左手定则与右手螺旋定则的内容，理解同向电流相吸，异向电流相斥，注意洛伦兹力产生条件3、A【解析】A、弹簧测力计测量的是力的大小，其单位是依据牛顿第二定律由加速度和质量单位导出的导出单位，故A符合题意；B、刻度尺是测量长度的仪器,是测量的力学基本量，故B不符合题意；C、秒表是测量时间的仪器,是测量的力学基本量；故C不符合题意；

D、托盘天平是测量质量的仪器,是测量的力学基本量；故D不符合题意；故选A4、B【解析】由题，则灯发生断路，因为断路时，电路无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势；而对于完好的电阻，阻值一定，电流时，根据欧姆定律可知，其电压，由题：，．由题，则可知：灯和变阻器R没有发生断路，故选项B正确，选项ACD错误【点睛】本题是电路中故障分析问题，往往哪段电路的电压等于电源的电压，哪段电路发生断路，可用电压即为电势差来理解5、A【解析】当MN匀速运动时，MN相当于电源．由右手定则判断电流的方向．再根据闭合电路欧姆定律求出MN两端电压的大小当MN沿导轨方向以速度v匀速运动运动时，由法拉第电磁感应定律得：，由闭合电路欧姆定律可得：MN两端电压大小为，由右手定则可知流过固定电阻R的感应电流由b到d．故选A6、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．粒子在平行金属板间沿直线运动，说明洛伦兹力和电场力平衡，则可得，A正确；B．由题意，半径与比荷成反比，由于，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷；C．若甲、乙两束粒子的质量相等，则，C错误；D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则，D正确8、AB【解析】A．电压与匝数成正比，所以变压器的原副线圈的匝数比是U1：U2=U：U0，故A正确；灯泡电流是，理想变压器的输入功率和输出功率相等，灯泡正常发光时电功率为P，所B．以输入功率为P，即电流表读数I=故B正确；C．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是所以解得最大磁通量故C错误；D．线圈以较大的转速n匀速转动时，所以，所以变压器输入电压的瞬时值故D错误。9、BD【解析】电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，粒子受到的洛伦兹力的大小：f=qvB，大小不变，但方向时刻改变，故A错误；洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，所以洛伦兹力只是改变了电子的运动方向，并没有改变速度的大小，磁场不会对电子做功．故B正确．电子在磁场中做匀速圆周运动，速度的方向始终沿圆弧的切线方向，方向不断变化．同时加速度的方向也在时刻改变，故C错误．电子在磁场中做匀速圆周运动，速度的大小不变，所以电子的动能就没有变化．故D正确．故选BD【点睛】带电粒子垂直于匀强磁场射入，此时粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，洛伦兹力只是改变带电粒子的运动方向，不改变粒子的速度大小，即洛伦兹力不会对带电粒子做功10、BD【解析】A项：图像斜率表示场强大小，由图可知在H点的场强为零，即Q1和Q2两电荷在H的合场强为零，由公式可知，Q1的电荷量大于Q2的电荷量，故A错误；B项：由图知B点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以在B点边场强方向沿x轴正方向，在B点右边场强方向沿x轴负方向，故B正确；C项：由在G点场强方向沿x轴向左，负电荷所受电场力向右，所以负电荷沿x轴向右运，故C错误；D项：由图像可知从D点到J点电势先升高再降低，负电荷的电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故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、①.1.706（1.7.5~1.708）②.b③.【解析】（1）螺旋测微器的读数为d=1.5mm+20.6×0.01mm=1.706mm；（2）由于两节干电池的电动势为3V，则电压表选择3V（内阻约为300kΩ）；电路中电流最大值，故电流表选择0.6A（内阻约为0.1Ω）；待测电阻满足，电流表应用外接法，所以应选用b图所示的电路；（3）由及S=πd2可知，【点睛】应明确：①要分成“整数部分”和“小数部分”两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；②待测电阻满足，电流表应用外接法；反之用内接法。12、①.B②.D③.b④.1.48⑤.0.46【解析】（1）[1][2]．估算电流时，考虑到干电池的内阻0.3Ω左右，保护电阻选择与内阻相当的定值电阻D即可；这样加上保护电阻，最大电流控制在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表，故选B；（2）[3]．实验时，闭合开关S前，应将滑动