2023-2024学年四川省雅安市雅安中学物理高二第一学期期末经典试题含解析

2023-2024学年四川省雅安市雅安中学物理高二第一学期期末经典试题考生请注意：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、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的10倍．此离子和质子的质量比约为（）A.10 B.9C.100 D.812、一灯的额定功率为

P

，额定电压为

U

，若将灯接在电动势等于

U

的电源上，这时灯的实际功率为

0.64

P

．现将四个与它相同的灯并联在该电源上，则每个灯的实际功率为（）A.P B.PC.P D.

P3、两个通草球带电后相互推斥，如图所示．两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β，且两球在同一水平面上．两球质量用m和M表示，所带电量用q和Q表示．若已知α>β，则下列说法中一定有的关系是()A.球一定带异种电荷B.m受到的电场力一定大于M所受电场力C.m一定小于MD.q一定大于Q4、如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。磁场由两个相同、前后平行放置、圆心在一条直线上的通电的励磁线圈产生，其产生的磁场在线圈间是匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向外，电子枪发射电子束，速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小通过电子枪的加速电压来调节，磁场强弱通过励磁线圈中的电流来调节。下列说法正确的是（）A.只减小励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变小B.只降低电子枪加速电压，电子束径迹的半径变小C.只增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变大D.只升高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大5、如图所示，在边长为L的正方形的每个顶点都放置一个点电荷。a、b、c三点的电荷量均为+q，d点的电荷量为-2q，则正方形中点O的电场强度的大小和方向为（）A.，由O指向b B.，由O指向dC.，由O指向c D.，由O指向d6、如图所示，螺线管的匝数为1000、横截面积为10cm2电阻为1Ω，与螺线管串联的外电阻R1=5Ω、R2=4Ω．向右穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图所示的规律变化，则下列说法正确的是（）A.0~1s内，螺线管产生的感应电动势为4×10－3VB.1s~2s内，R2中通过的电流方向向右C.1s~2s内，电路中通过的电流为0.3AD.1s~2s内，R1两端的电压为3V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、如图所示的闭合电路中，两只理想电压表V1、V2从示数分别为U1和U2，理想电流表示数为I，在滑片P从b滑向a的过程中，V1、V2示数变化量的绝对值分别为△U1和△U2，电流表示数变化量的绝对值为△I，则以下正确的是（）A.U1和U2变小，I变大B.△U1>△U2C.变小，不变D.变小，不变8、如图所示，在光滑的水平面上有两个滑块P、Q，滑块Q的左端固定连着一轻质弹簧．两个滑块分别以一定大小的速度沿着同一直线相向运动，滑块P的质量为2m，速度方向向右，滑块Q的质量为m．速度方向向左，则下列说法正确的是A.P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统动能始终保持不变B.当两个滑块的速度相等时，弹簧的弹性势能最大C.两个滑块最终能以共同的速度一起向右运动D.从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q的速度大小先减小后增大9、如图所示，电阻R、电容器C与一半径为r的单匝圆形线圈连成闭合回路，线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场。在时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀增加到2B。在此过程中A.流过R的电流方向从a到b B.线圈中产生的感应电动势为C.电容器下极板带正电，上极板带负电 D.电阻R消耗的功率逐渐增大10、如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°．下列说法中正确的是（）A.电子在磁场中运动的时间为B.电子在磁场中运动的时间为C.磁场区域的圆心坐标（，）D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，－2L）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）某同学做“测定电动势约2V，内阻约几欧的电池的电动势和内阻”实验。（1）他采用如下图所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：A．电压表(0～15V，内阻约20kΩ)B．电压表(0～3V，内阻约10kΩ)C．电流表(0～0．6A，内阻约0．4Ω)D．电流表(0～3A，内阻约1Ω)E．滑动变阻器(500Ω，1A)F．滑动变阻器(20Ω，2A)实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（填字母代号）（2）上图中给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路______________________(在答题卷上先用铅笔连线，确定准确无误后，再用签字笔连线)。（3）根据实验数据做出U-I图象，如图所示，蓄电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω（结果保留2位有效数字）。（4）这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是________。A．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用导致的B．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用导致的C．实验测出的电动势小于真实值D．实验测出的内阻大于真实值12．（12分）在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表（量程0．6A）C．电压表（量程0～3V）D．电键S和若干导线E．滑动变阻器R（最大阻值20Ω，允许最大电流2A）①为使测量尽可能精确，请根据原理图甲用笔画线代替导线将如图乙所示的实物图连成实验电路_________（已连接了部分线）②完成下列实验步骤中所缺的内容：A．按实验要求连接好电路，使滑动变阻器以阻值______接入电路中（选填“最大”或“最小”）B．闭合电键，移动________，使电压表和电流表的指针有明显偏转，读取电压表和电流表的示数C．继续移动，并再次读取电压表和电流表示数．用同样方法测量多组数据D．断开电键，整理好器材，进行实验数据处理③将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，作出U—I图线，由此求得待测电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω．（结果保留三位有效数字）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】本题先电场加速后磁偏转问题，先根据动能定理得到加速得到的速度表达式，再结合带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式求出离子质量的表达式【详解】根据动能定理得：qU＝mv2，得：v＝；离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB＝m得：R＝；两式联立得：m＝；一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U相同，同一出口离开磁场则R相同，所以m∝B2，磁感应强度增加到原来的10倍，离子质量是质子质量的100倍，故C正确ABD错误，故选C【点睛】本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律，关键要能通过洛伦兹力提供向心力求出质量的表达式2、C【解析】若将灯接在电动势等于

U

的电源上，这时灯的实际功率为

0.64

P

，则灯泡两端的电压为0.8U，此时电源内阻上的电压为0.2U，可知电源内阻为r=0.25RL．现将四个与它相同的灯并联在该电源上，则外电路电阻为0.25RL，内阻等于外电路电阻，此时路段电压为0.5U，则根据可知每个灯的实际功率为0.25P，故选C.3、C【解析】两个球相互排斥，故一定带同种电荷，A错误；两球相互排斥，根据牛顿第三定律，相互排斥力相等，与带电量无关，BD错误；对左侧小球受力分析，受重力mg，拉力T和静电斥力F，如图所示根据平衡条件，有：，，解得①，再对右侧小球受力分析，同理有②，因，由①②可得，C正确；选C【点睛】两球相互排斥，故带异种电荷，根据牛顿第三定律可知相互排斥力相等，与带电量无关；再根据平衡条件得到排斥力的表达式进行分析4、B【解析】根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是顺时针方向，电子在加速电场中加速，由动能定理有：…①电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：②解得：…③④AC．可见增大励磁线圈中的电流，电流产生的磁场增强，由③式可得，电子束的轨道半径变小。由④式知周期变小，而减小励磁线圈中的电流，电流产生的磁场减弱，由③式可得，电子束的轨道半径变大。由④式知周期变大；故AC错误；BD．提高电子枪加速电压，电子束的轨道半径变大、周期不变；降低电子枪加速电压，电子束径迹的半径变小；周期不变，故B正确，D错误；故选B。5、B【解析】a、c两点对称分布，电荷量相同，故在O点的电场强度相互抵消，b、d两点对称分布，但电荷量不等，在O点的电场强度不能抵消，b点在O点的电场强度为方向由b到O；d点在O点的电场强度为方向由O到d；则O点的电场强度大小为，方向由O指向d，故ACD错误，B正确。故选B。6、D【解析】利用法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律联合分析即可求解；【详解】A、在0~1s内，由法拉第电磁感应定律可知，螺线管产生的感应电动势为：，故选项A错误；B、在1s~2s内，磁感应强度减小，穿过螺线管的磁通量减少，根据楞次定律可判断，中通过的电流方向向左，故选项B错误；C、在1s~2s内，螺线管产生的感应电动势为：，根据闭合电路的欧姆定律有，两端的电压为，故选项C错误，D正确【点睛】此题要求重点掌握：法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，并能熟练运用二、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】路结构，在滑片P从b滑向a的过程中，滑动变阻器的阻值减小，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，则电流表示数I变大，流过电阻R的电流增大，则两端电压增大，故电压表V2的示数U2变大，电路的内电压增大，路端电压减小，滑动变阻器两端的电压减小，故电压表V1的示数U1变小，故A错误；B．根据欧姆定律可知，将定值电阻R看作内阻，根据闭合电路欧姆定律可知其中r为电源内阻，分析可知，△U1>△U2，故B正确；CD．根据以上分析可知，在滑片P从b滑向a的过程中，滑动变阻器的阻值减小，变小，不变，不变，不变，故C正确，D错误。故选：BC。8、BD【解析】对于P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统，由于只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，即系统动能和弹簧弹性势能之和不变，动能是变化的，故A错误；P以某一初速度压缩弹簧，在弹簧弹力作用下P做减速运动，Q做加速运动，当P与Q速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，故B正确；设最终P、Q两个滑块的速度分别为和规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：，根据系统的机械能守恒得，解得：，或，，故C错误；从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q一直受到向右的弹力，速度先向左减小至零，再向右增大，故D正确9、AB【解析】AC．线圈内垂直纸面向里的磁感应强度增加，根据楞次定律可知线圈内的感应电流产生的磁感应强度垂直纸面向外，根据安培定则可知感应电流为逆时针方向，所以通过电阻的电流为从a到b，说明a点电势高，则电容器上极板带正电，下极板带负电，A正确，C错误；B．根据法拉第电磁感应定律：B正确；D．电动势恒定，通过电阻的电流恒定，根据电功率：可知电阻上消耗的功率不变，D错误。故选AB。10、BC【解析】电子的轨迹半径为R，由几何知识，，得．（1）所以电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)，电子在磁场中运动时间（2），而（3），所以,AD错误，B正确，设磁场区域的圆心坐标为（x，y）其中,,所以磁场圆心坐标为,C正确，考点：考查了带电粒子在磁场中的运动点评：通过题意刚好得出带电粒子在电场中做类平抛运动，这是本题的突破点．当得出这一条件时，则粒子在磁场中运动轨迹可以确定，从而求出圆磁场的圆心位置，再运用平抛运动规律来运动分解处理三、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.B②.C③.F④.⑤.2.0⑥.3.8⑦.BC【解析】(1)[1][2][3]电源电动势为1.5V，故电压表选择3V量程的B；内阻约为几欧，故电流较小，电流表选C；为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的F；(2)[4]根据电路图连接实物图，如图所示：(3)[5][6]由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为2.0，电源电动势E=2.0V，电源内阻为：(4)[7]在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用。作出U-I图线实际图线和测量图线，如图所示，知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小，故AD错误，BC正确。12、①.②.最大③.滑动变阻器的滑片④.E=1.48V⑤.r=0.400Ω【解析】（1）根据电源的电动势的大小，可以确定电流的范围，从而可以选择需要的滑动变阻器的大小，根据电路图连接线路即可；（2）闭合电键前，应使滑动变阻器以阻值最大接入电路