2024届吉林省延边二中物理高二第一学期期中联考试题含解析

2024届吉林省延边二中物理高二第一学期期中联考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、有一粗细均匀的电阻丝，电阻是3Ω。当它被均匀拉长后，其电阻变为108Ω，则它的长度为原来长度的（）A．6倍B．9倍C．18倍D．36倍2、关于电流，下列说法中正确的是：（）A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量3、两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为5:1，它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为，如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为，则为A．5：2 B．5：6 C．5：4 D．5：94、如图所示，在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B，相距为r．球的半径比r小得多，A带电荷量为+4Q，B带电荷量为-2Q，相互作用的静电力为F．现将小球A和B互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时A和B之间相互作用的静电力为F'．则F与F'A．8:3B．8:1C．1:8D．4:15、弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况，以下说法中正确的是（）A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动B．沿着与弯道垂直的方向飞出C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D．上述情况都不可能6、如图所示,实线为电场线,虚线表示等势面,相邻两个等势面之间的电势差相等,有一个运动的正电荷在等势面l3上某点的动能为20J,运动至等势面l1上的某一点时动能变为0,若取l2为零势面,则此电荷的电势能为2J时,其动能为（ ）A．18B．10JC．8JD．2J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、一电子飞经电场中A、B两点，电子在A点电势能为4.8×10－17J，动能为3.2×10－17J，电子经过B点时电势能为3.2×10－17J，如果电子只受静电力作用，则()A．电子在B点时动能为4.8×10－17JB．由A点到B点静电力做功为100eVC．电子在B点时动能为1.6×10－17JD．A、B两点间的电势差为100V8、如图所示，光滑桌面上有质量分别为m1和m2的两木块A、B，开始时弹簧处于压缩状态，放手之后两木块被弹开.在此过程中下面结论正确的是A．两木块速度大小与质量成反比 B．两木块所受冲量的大小相等C．两木块加速度大小相等 D．两木块具有完全相同的动量9、如图所示，电源电动势E=6V，小灯泡L的规格为“4V0.8W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R=8Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作.则A．电源内阻为1ΩB．电动机的内阻为8ΩC．电动机正常工作电压为1.6VD．S接2时电源的输出功率为1.12W10、如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，有一个带电粒子（重力不计）以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45∘射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限，已知OP之间的距离为dA．带电正荷B．在电场中运动的时间为dC．在磁场中做圆周运动的半径为2D．在磁场中运动半周三、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）“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图1所示．本实验目的是要验证力的合成______平行四边形定则填“A”或“B”；A.遵循

不遵循在实验过程中，弹簧测力计的拉力方向必须与木板______填“A”或“B”；A.平行

不平行如果和分别表示两只弹簧测力计测得的力，表示由平行四边形定则作出的合力F表示只用一只弹簧测力计测得的力，则图2中符合实验事实的是______

填“A”或“B”．12．（12分）一直流电压表V，量程为1V，内阻为，现将一个阻值在之间的固定电阻与此电压表串联，以扩大电压表量程，为求得扩大后量程的准确值，再给一直流电源（电动势E为6-7V，内阻不计）、一阻值的固定电阻、两个单刀开关及导线若干。（1）为达到上述目的，将对应的图连成一个完整的实验电路图。______（2）连线完成以后，当均闭合时，电压表示数为0.90V；当闭合，断开时，电压表示数为0.70V。由此可以计算出改装后电压表的量程为__________V，电源电动势为__________V。四、计算题：本题共2小题，共26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）飞行时间质谱仪研究，我国再获技术成果。其原理如图所示，它可以根据测出带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析。在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器。已知极板a、b间的电压为，间距为d，极板M、N正对且长度和间距均为L，测出某一离子从a板到b板的飞行时间为t，不计离子重力及经过a板时的初速度。(1)求该离子的比荷；(2)若在M、N间加上偏转电压U，为保证上述离子能直接打在探测器上，求U与的关系。14．（16分）同步回旋加速器结构如图所示，轨道磁铁产生的环形磁场在同一时刻处处大小相等，带电粒子在环形磁场的控制下沿着固定半径的轨道做匀速圆周运动，穿越沿途设置的高频加速腔从中获取能量.如题图所示．同步加速器中磁感应强度随被加速粒子速度的增加而增加，高频加速电场的频率与粒子回旋频率保持同步．已知圆形轨道半径为R，被加速粒子的质量为m、电荷量为+q，加速腔的长度为L，且L<<R,当粒子进入加速腔时，加速电压的大小始终为U，粒子离开加速腔时，加速腔的电压为零．已知加速腔外无电场、腔内无磁场；不考虑粒子的重力、相对论效应对质量的影响以及粒子间的相互作用．若在t=0时刻将带电粒子从板内a孔处静止释放，求：（1）带电粒子第k次从b孔射出时的速度的大小vk；（2）带电粒子第k次从b孔射出到第(k+1)次到达b孔所经历的时间；（3）带电粒子第k次从b孔射出时圆形轨道处的磁感应强度Bk的大小；（4）若在a处先后连续释放多个上述粒子，这些粒子经过第1次加速后形成一束长度为l1的粒子束（l1<L），则这一束粒子作为整体可以获得的最大速度vmax．15．（12分）如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r＝1Ω，电炉电阻R＝19Ω，电解槽电阻r′＝0.5Ω.当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684W；S1、S2都闭合时，电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变)．试求：（1）电源的电动势；（2）S1、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）S1、S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．

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【解题分析】

当导体的长度拉长到原来的x倍时，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的1x；而导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体的电阻变为原来的x2倍即3【题目点拨】在电阻丝温度不变的条件下，电阻的影响因素是材料、长度、横截面积，当导线被拉长后，长度变长的同时，横截面积变小，但导体的整个体积不变。2、C【解题分析】解：A、单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大；故A错误；C正确；B、物理学中规定，正电荷的定向移动方向为电流的方向；故B错误；D、电流有方向，但电流的合成运动不符合平行四边形定则；故电流是标量；故D错误；故选C．考点：电流、电压概念．专题：恒定电流专题．分析：电荷的定向移动形成电流，电流的方向为正电荷定向移动的方向；其定义式I=．点评：本题考查的电流的大小及方向规定，要注意明确电流的大小取决于电量与时间的比值；但与流过的电量及所用时间无关．3、C【解题分析】

两个球相互吸引，则带异种电荷，则接触带电的原则是总电荷平分，根据得出接触后再放回原处的库仑力大小．【题目详解】它们在相距一定距离时相互作用力为；两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力，则F1：F2为5：4，故选C.【题目点拨】解决本题的关键是掌握接触带电的原则，总电荷平分，同时要注意原来的电荷的电性，以及掌握库仑定律的公式.4、B【解题分析】试题分析：根据库伦定律F=kqQr2可得：接触前，两球间的库伦力为F=k2Q•4Qr考点：本题考查了库伦定律的应用点评：当两个完全相同的小球接触时，先进行电中和，然后电量再平均分配5、C【解题分析】

后轮未脱离赛车时，具有向前的速度，脱离赛车后，由于惯性，后轮保持原来向前的速度继续前进，所以沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道。故选C。6、C【解题分析】带电粒子在电场中只受电场力作用，则电势能和动能之和守恒，设L1电势为U，L2电势为0，则L3电势为-U；根据能量关系可知：Ek3-Uq=Uq，则Uq=10J，则粒子的总能量为：E=qU=10J；则此电荷的电势能为2J时，其动能为8J，故选C.点睛：解决本题的关键知道电场力做功和电势能的变化关系，以及知道电荷的电势能和动能之和保持不变．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、AB【解题分析】

根据能量守恒求出电子的动能，根据电场力做功与电势能的变化关系求电场力做的功，同时可以求出两点间的电势差；【题目详解】A、AB两点电子只受电场力，则电子的能量守恒，在A点：E=在B点：EK=E-EP=8×10-17-3.2×10-17=4.8×10-17J，故A正确，C错误；

B【题目点拨】本题重点考查了电场力做功与电势能的变化关系，结合公式WAB=q8、AB【解题分析】

两个木块系统动量守恒，故mAvA-mBvB=0，故vA：vB=mB：mA，故A正确；弹簧对两个木块的弹力相等，根据I=Ft可知，两木块所受冲量的大小相等，选项B正确；由牛顿第二定律可知，a=F/m，两物块质量不同，加速度大小不相等，加速度方向相反，故C错误；两木块的动量大小相等、方向相反，两木块的动量不相同，故D错误；故选AB。9、CD【解题分析】

A.小灯泡的额定电流为：灯泡内阻为：当开关接1时，根据闭合电路欧姆定律有：代入数据解得：故A错误；BC.当接2时灯泡正常发光，则流过的电流为：电源内阻分的电压为：故电动机分的电压为：动因电动机消耗的电能转化为机械能和内能，则可知电阻：故B错误，C正确；D.当接2时，电源输出功率：出故D正确。10、AC【解题分析】

根据题意结合粒子在电场中偏转的分析判断出粒子的电性；作出粒子的运动轨迹，粒子进入电场后做类平抛运动，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，求出末速度，利用运动学公式，即可求得y轴时的坐标与粒子在电场中一定是的时间；

在磁场中，粒子做匀速圆周运动，在图中画出半径，根据几何关系求出半径；根据运动的轨迹判断出是否是半个周期。【题目详解】根据题意作出粒子的运动轨迹，如图所示：粒子进入电场后做类平抛运动，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场所以v=vvx=v0tan45°=v0沿x轴方向有：x=1所以xyOM=2·A项：由于正电荷偏转的方向沿电场线的方向，所以粒子带正电。故A正确；B项：粒子在垂直电场方向做匀速运动，所以在电场中运动的时间：t=OMv0C项：图中MC为在磁场中运动的轨道半径，根据几何关系可知：MC=MOsinD项：由图可得，粒子在磁场中运动的时间不是半个周期。故D错误。故应选：AC。【题目点拨】本题是带电粒子在组合场中运动的问题，粒子在电场中偏转做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，要求同学们能画出粒子运动的轨迹，结合几何关系求解。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、AAB【解题分析】

拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板；在实验中F和F′分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别即可正确答题；【题目详解】（1）本实验目的是要验证力的合成遵循平行四边形定则；故选A；（2）在实验过程中，弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行，故选A；（3）用一个弹簧测力计拉橡皮条时，拉力的方向沿一定绳子方向，如图A中的竖直方向；根据力的平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，即作图得出的合力方向与竖直方向有一定的夹角，故B图符合实验事实。【题目点拨】本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用；12、7V6.3V【解题分析】（1）实验电路如图所示；若S1与S2都闭合：E=U1+R1=0.90+9×10-4•R1若S1闭合S2断开：E=U2+（R1+R2）=0.70+7×10-4•（R1+R2）

量程为U=Ig（RV+R1）联立解得

U=7V；E=6.3V

四、计算题：本题共2小题，共26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)U<2U0【解题分析】

分析带电离子在平行板a、b之间运动情况，运用动能定理求解；离开偏转电场时满足时离子不打在极板上，从而求出U与U0的关系。【题目详解】(1)离子在a、b板间加速时，由动能定理设离子在a、b间运动时间为t，则解得(2)M、N间加上偏转电压U时，离子在M、N间做类平抛运动，运动时间加速度大小偏转距离为保证上述离子能直接打在探测器上，则联立解得14、(1)(2)πR(3)(4)【解题分析】

(1)粒子在电场中被加速，由动能定理得：kqU＝mvk2﹣0解得：(2)粒子做圆周运动的周期：由题意可知，加速空腔的