2024届新疆阿克苏地区阿瓦提县第四中学高二物理第一学期期中经典试题含解析

2024届新疆阿克苏地区阿瓦提县第四中学高二物理第一学期期中经典试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、真空中两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果将两个点电荷的距离增大为原来的2倍，电量都增大为原来的2倍.它们之间静电力的大小为()A．F/2B．FC．2FD．4F2、随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野．“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度．为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度．如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为，探测器的初速度大小为v0，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比．那么下列判断中正确的是A．v1>v0 B．v1=v0 C．v2>v0 D．v2=v03、图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是A．该带电粒子带负电B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大4、如图所示，在匀强磁场中有1和2两个质子在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径并相切于P点，设、，、，、，、分别表示1、2两个质子的周期，线速度，向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间。下列说法中错误的是()A． B． C． D．5、一电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现减小两板间的电压，则电子穿越两平行板所需的时间（）A．随电压的减小而减小 B．随电压的减小而增大C．与电压减小与否无关 D．随两板间距离的增大而减少6、在真空中，有两个相距为r的等量同种点电荷，电量都是Q，则在它们连线中点处电场强度的大小为（）A．0B．k2Qr2C．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、电磁炉为新一代炊具，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在．电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．下列相关说法中正确的是()A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的C．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好D．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果8、如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点（不计重力），仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，据此可知正确的是A．三个等势面中的，a的电势最高B．带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大C．带电质点通过M点时的动能比通过N点时大D．带电质点在M点具有的电势能等于在N点具有的电势能9、如图，在水平面上有半径为r的圆形边界磁场，磁场垂直于水平面，磁感应强度大小为B．在磁场边界上某点（未面出)有大量同种带电粒子（不计重力及粒子间的相互作用)以相同速度在水平面上沿各方向射入磁场，已知在磁场中运动时间最长的粒子的运动时间为其在磁场中圆周运动周期的，下面说法正确的是A．在磁场中运动时间最长的粒子离开磁场的速度方向与入射速度方向的夹角为B．粒子的比荷为C．粒子在磁场中的轨道半径为rD．粒子在磁场中圆周运动的周期为10、劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示.置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U.若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRfB．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比C．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为∶1D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，经该回旋加速器加速的各种粒子的最大动能不变三、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）一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。（1）为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还需要选用低压_________（填“直流”或“交流”）电源。（2）该同学在变压器铁芯上绕10匝绝缘金属导线C，然后将A线圈接电源．用电压表分别测出线圈A，线圈B及线圈C两端的电压，记录在下面的表格中，则线圈A的匝数为______匝，线圈B的匝数为_______匝。A线圈电压B线圈电压C线圈电压8.0V3.8V0.2V（3）为减小线圈匝数的测量误差，你认为绕制线圈C的匝数应该_______（填“多一些”、“少一些”）更好。12．（12分）用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为m；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）在光滑的水平面内存在如图所示直角坐标系，第一、二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度．在第三象限至间有斜向右下方与x轴夹角为45°的匀强电场，场强．在y轴正、负半轴上的M点和N点各有一个极短的平板，由A点（-2m，0)静止释放一个质量为m=0.01kg，电量的小球，小球运动过程中会与两平板上表面发生完全弹性碰撞（碰撞时，小球在x轴方向速度不变，y轴方向速度大小不变，方向相反，碰撞时间不计），经过一段时间回到A点．求：（1）小球射出电场的速度；（2）平板M的坐标；（3）小球从A点出发到返回至A点所经历的时间．14．（16分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球，线的上端固定于O点．细线与竖直方向成30°角时静止释放小球，小球开始摆动，当摆到A点时速度为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，忽略空气阻力．求：（1）判断小球电性；（2）BA两点间的电势差UBA；（3）匀强电场的场强E的大小．15．（12分）如图所示为一种测定风作用力的仪器原理图，P为金属球，悬挂在一细长金属丝上面，O是悬挂点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保持良好的接触．无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中电流I0，有风时金属丝将偏转一角度，角θ与风力大小有关，已知风力方向水平向左，OC＝h，CD＝L，球质量为m，电阻丝单位长度电阻为k，电源内阻和金属丝电阻均不计，金属丝偏转θ角时，电流表示数为I′，此时风力大小为F．试写出：（1）风力大小F与θ的关系式；（2）风力大小F与电流表示数I′的关系式．

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【解题分析】试题分析：在变化前两个点电荷之间的库仑力为，则变化后，B正确考点：考查了库仑定律的应用2、A【解题分析】

设探测器的质量为m，行星的质量为M，探测器和行星发生弹性碰撞.A、B、对于模型一：设向左为正，由动量守恒定律：，由能量守恒，联立解得探测器碰后的速度，因，则，故A正确，B错误.C、D、对于模型二：设向左为正，由动量守恒定律：，由能量守恒，联立解得探测器碰后的速度，因，则；故C、D均错误.故选A.3、D【解题分析】

A．粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可以知道粒子带正电，所以A错误.B．粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误.C．由：得：此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，所以C错误.D．由：知R越小比荷越大，故D正确.4、D【解题分析】

A、对于质子，其比荷相同，又质子在磁场中做圆周运动的周期为：在同一匀强磁场中，则，故A正确；

B、质子在磁场中做圆周运动的半径为：且，则，故B正确；

C、由，，得：由于，，则，故C正确；

D、两质子的周期相同，由图知质子1从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所转过的圆心角比质子2小，则，故D错误。5、C【解题分析】

电子垂直于场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，在平行于金属板的方向电子不受力而做匀速直线运动，则有解得电子穿越平行板所需要的时间为可知电子穿越平行板所需要的时间与金属板的长度和电子的初速度大小有关，与其他因素无关，即与电压及两板间距离均无关，故A、B、D错误，C正确；故选C。6、A【解题分析】

根据E=kQr2可知，两个等量同种点电荷在中点产生的电场强度大小相等，方向相反，则合场强E=0，故A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、BD【解题分析】

电饭锅内连接交流电，其锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，故A错误，B正确；电磁炉的加热效果与磁场的强弱无关，只与磁场的变化快慢有关，故C错误；提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果。故D正确。故选BD。8、AB【解题分析】

A．根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直，画出M、N两点处场强的方向，如图，则可知，三个等势面中的，a的电势最高，故A正确；B．据题，相邻等势面之间的电势差相等，而M处等差等势面较密，则M点的场强较大，质点通过M点时的加速度比通过N点时大，故B正确；CD．若质点从M到N过程，电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大，则质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大，通过M点时的动能比通过N点时小，反之，若质点从N到M过程，结论相同，故CD错误。9、BD【解题分析】

A、粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，在磁场中运动时间最长，对应的弦长最长，故弦长等于2r，在磁场中运动时间最长的粒子的运动时间为其在磁场中圆周运动周期的，由几何关系可得在磁场中运动时间最长的粒子离开磁场的圆心角为，故A错误；BC、由几何关系可，由可得粒子的比荷为，故B正确，C错误；D、粒子在磁场中圆周运动的周期为，故D正确；故选BD．【题目点拨】粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，在磁场中运动时间最长，对应的弦长最长，在磁场中运动时间最长的粒子的运动时间为其在磁场中圆周运动周期的，由几何关系可得在磁场中运动时间最长的粒子离开磁场的圆心角为．10、AC【解题分析】

A．质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则所以最大速度不超过，故A正确；B．根据知则最大动能与加速的电压无关，故B错误；C．粒子在加速电场中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据知，质子第2次和第1次经过D形盒狭缝的速度比为，根据，则半径之比为，故C正确；D．质子离开回旋加速器时的最大动能最大初动能和粒子的质量和电荷量也有关，故D错误。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、交流400190多一些【解题分析】

（1）[1]需要选用低压交流电，才能产生交变的磁场；（2）[2][3]根据变压器原理有：解得：匝同理有：解得：匝（3）[4]根据可知C的匝数越多，C的电压示数越大，测量更准确，故线圈C的匝数应该多一些。12、4.700±0.002【解题分析】解：螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为4.700mm=4.700×10﹣3m．故答案为4.700×10﹣3【点评】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，注意读数时需估读．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)2m/s(2)M(0，2m)(3)【解题分析】

（1）小球在电场中沿场强方向做匀加速直线运动，根据动能定理有：又因为场强方向与水平方向夹角为45°，故所以解得：v=2m/s（2）小球射出电场后做匀速直线运动，打到N板上，有几何关系可知N点的坐标为（0，-2m），击中N后由题意可知反弹以与水平方向成45°斜向上方匀速直线运动，进入磁场.小球进入磁场后的半径：代入数据解得：故小球在第一象限转半圆打到M点，故根据几何关系可