山西省长治市二中2023-2024学年物理高二第一学期期末联考试题含解析

山西省长治市二中2023-2024学年物理高二第一学期期末联考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，真空中两点电荷固定在M、N两点，在MN连线上有关于中点O点对称的两点a、c，在MN连线的中垂线上有关于O点对称的两点b、d，则A.若两点电荷为等量同种电荷，则a点与c点电场强度相同B.若两点电荷为等量同种电荷，则b点与d点电场强度大小相等C.若两点电荷为等量异种电荷，一正点电荷从b点到d点，电势能先增大后减小D.若两点电荷为等量异种电荷，一正点电荷在a点的电势能大于在c点的电势能2、下列说法正确的是()A.电流的方向就是电荷移动的方向B.根据公式当两个点电荷距离趋于0时，电场力将趋于无穷大C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零.D.电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电势能的本领3、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示，现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是（）A.增大金属盒的半径 B.减小狭缝间的距离C.减小磁场的磁感应强度 D.增大高频交流电压4、物理学的关系式确定了物理量间的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系，如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和Ω（欧）的乘积等效。现有物理量单位：J（焦）、C（库）、F（法）、W（瓦）、A（安）和T（特）、m（米）、s（秒），由它们组合成的单位与电压单位V（伏）不能等效的是（）A.J/C B.C/FC.W/A D.T·m/s5、如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（）A.R1：R2=1：3B.R1：R2=3：1C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：36、下列说法正确的是()A.电场和磁场都是客观存在，电场线和磁感线也是客观存在B.电场和磁场都具有力的性质，不计重力的电荷在电场和磁场中一定受到力的作用C.电源电动势在数值上等于电路断开时，电源两极间电压D.电流元在磁场中受磁场力为零时，此处磁感应强度也为零二、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，质量为m的带正电小球甲用长为L的绝缘轻质细线悬于O点，带负电的小球乙固定在绝缘支架上．现将小球乙放在适当位置并调整两小球电量，使得甲球静止于b点时，两球处在同一水平面上，相距为L，细线与竖直方向的夹角为θ．现保持小球乙位置不变，将小球甲拉至与O同高的c点，细线处于拉直状态，由静止释放，重力加速度为g，小球可视为点电荷，不计空气阻力．小球甲从c运动到b的过程中，下列说法正确的是A.小球甲过b点时所受合力方向指向圆心OB.小球甲过b点时的速度大小为C.小球甲过b点时两球间的库仑力大小为mgsinθD.小球甲从c点到b点的过程中电势能先增大后减小8、下列四副图中，闭合线圈能产生感应电流的是（）A.B.C.D.9、如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电表均为理想电表，开关S1，S2均处于闭合状态。则断开S2且电路稳定后，与S2断开前比较（）A.A表示数变小 B.V表示数变大C.电容器所带电荷量增加 D.电源内部消耗的热功率不变10、如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb．若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则（）A.ra>rbB.Ia>IbC.R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D.R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低三、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）学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后，某实验小组选用图甲所示的水平气垫导轨、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下：①调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作；②在滑块1上装上挡光片，在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游标卡尺测量挡光片宽度L，用天平测出滑块1和滑块2的质量m1=0.32kg、m2=0.18kg；③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，滑块2处于静止状态，让滑块1以一定的初速度与滑块2碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前挡光片的遮光时间t1=0.015s和碰后挡光片的遮光时间t2=0.024s；(1)游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示，则L=___mm(2)滑块1碰前的动量p1=___：两滑块碰撞后的总动量p2=___（计算结果保留两位有效数字）；(3)p1与p2的大小有差异，其原因是_____。12．（12分）在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中，右图是某次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。（1）根据____________可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动。（2）根据有关公式可求得vB=1.38m/s，vC=____m/s，vD=3.90m/s。（3）利用求得的数值作出小车的v-t图线(以打A点时开始计时)，（）并根据图线求出小车运动的加速度a=____m/s2。（4）将图线延长与纵轴相交，若交点的纵坐标是0.12m/s，此交点的物理意义是________。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，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14．（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、B【解析】量同种电荷的电场特点，中垂线上关于O点对应的各点场强大小相等，方向相反，连线上关于O点对称各点场强大小相等，反向相反；等量异种电荷MN之间的电场方向是相同的，由M指向N或由N指向M；MN中垂线上的电场强度、电势关于O点对称，bd是一条等势线．根据电场力做功情况，分析电势能的变化【详解】若两点电荷为等量同种电荷，则a点与c点的电场强度大小相等，方向相反，故A错误；若两点电荷为等量同种电荷，因bd关于O点对称，所以b点与d点的电场强度大小相等，故B正确；若两点电荷为等量异种电荷，则b、d两点电势相等均为零，则一正点电荷从b点到d点，电势能不变，选项C错误；若两点电荷为等量异种电荷，若N点为正电荷时，则a点的电势低于c点，一正点电荷在a点时的电势能小于放在c点时的电势能，故D错误；故选B【点睛】本题考查等量同种电荷和等量异种电荷的场强特点，要结合电场强度、电势、电势能等概念充分理解等量同种、等量异种电荷周围的电场特点2、D【解析】A．电流的方向为正电荷的移动方向，故A错误；B．库伦定律适用的研究对象是点电荷，当两个电荷距离太近则不能视为点电荷，库伦定律不再适用，故B错误；C．磁场方向和电流方向相同，通电导线不受安培力，但磁感应强度不为零，故C错误；D．电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电势能的本领，故D正确。故选D3、A【解析】带电粒子从D形盒中射出时的动能Ekm=mvm2；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径R=；联立可得Ekm=显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2B2即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故选A【点睛】本题回旋加速器考查电磁场的综合应用：在电场中始终被加速，在磁场中总是匀速圆周运动．所以容易让学生产生误解：增加射出的动能由加速电压与缝间决定．原因是带电粒子在电场中动能被增加，而在磁场中动能不变4、D【解析】A．根据，得1V=1J/C，所以组成的单位与电压的单位能等效，故A不符合题意；B．根据，可得：，即1V=1C/F，所以组成的单位与电压的单位能等效，故B不符合题意；C．由P=UI可得：，即1V=1W/A，所以组成的单位与电压的单位能等效，故C不符合题意；D．根据E=BLv得，1V=1T•m•m/s，即T•m/s与电压的单位不能等效，故D符合题意。故选：D。5、A【解析】AB．根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以故A正确，B错误；C．串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比故C错误；D．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比故D错误。故选A。6、C【解析】电场与磁场都是客观存在的特殊物质,电场线和磁场线是人们为形象地描述电场和磁场而引入的，不是客观存在的;电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压;磁感应强度B描述磁场强弱和方向的物理量，与放入磁场中的电流元无关，由磁场本身决定.【详解】A、电场线和磁场线是人们为形象地描述电场和磁场而引入的，不是客观存在的;故A错误.B、电荷在电场中的电荷一定受到电场力的作用,静止的电荷处于磁场中不受到洛伦兹力;故B错误.C、根据闭合电路欧姆定律得知，电源的电动势等于内外电压之和，当外电路断开时，电源电动势在数值上等于电源两极间电压;故C正确.D、若导线与磁场平行，则磁场力为零；所以安培力为零时，不能说明磁感应强度为零;故D错误.故选C.【点睛】本题综合考查电场与磁场,电场力与洛伦兹力,电动势,磁感应强度等概念,重点在于概念的辨析.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【解析】小球甲受重力、电场力和绳子拉力，起初静止于b点，则b点是小球甲的平衡位置，即小球甲做圆周运动的“等效”最低点，此时重力和电场力的合力与绳子拉力等值反向，即等效重力与绳子拉力等大反向【详解】A、由题意可知，b点为小球甲做圆周运动等效最低点，当小球甲运动到b点的瞬间，绳子拉力和等效重力方向相反，二力的合力提供向心力，如下图所示，故A正确；B、小球从c运动到b的过程中，根据几何关系可知，b和c点到a的距离相同，根据点电荷电场的分布规律，小球甲从c点运动到b点的过程中，电场力做功为零．所以根据动能定理：，解得，故B正确；C、如上图所示，小球甲经过b点时，两球的库仑力，C错误；D、小球甲从c运动到b的过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加，故D错误；故本题选AB【点睛】本题的关键是确定圆周运动的等效最低点，能利用竖直平面圆周运动最低点的理论来解决问题，同时本题还要求掌握点电荷的等势面的特点，并能熟练运用动能定理来解决问题8、AD【解析】A．该图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，选项A正确；B．该图中线圈向下运动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项B错误：C．该图中线圈在磁场内部平动时，穿过线圈磁通量不变，不会产生感应电流，选项C错误：D．该图中线圈拉出磁场时，穿过线圈的磁通量变化，会产生感应电流，选项D正确。故选AD。9、AC【解析】AB．分析电路结构，当断开且电路稳定后，电阻、串联，电容器测量电阻两端的电压，电压表测量电阻两端电压，电流表测量干路电流。断开且电路稳定后，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律：可知，干路电流减小，表示数变小，根据欧姆定律：可知表示数变小，A正确，B错误；C．路端电压增大，电阻两端的电压变大，根据电容的定义式：可知，电容器电荷量增加，C正确；D．根据电功率：可知，干路电流减小，电源内部消耗的功率减小，D错误。故选AC。10、ABC【解析】A．由图象可知，图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值，因此ra＞rb，故A正确；B．在同一坐标系内作出电阻R0的U-I图象，如图1所示，由图象可知Ia＞Ib，故B正确；CD．R0接到电源上，如图1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，电源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正确，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、①.4.50mm②.③.④.存在空气阻力【解析】(1)[1]由图乙所示游标卡尺可知，其示数为：4mm+10×0.05mm=4.50mm；(2)[2]碰前滑块1的速度为所以滑块1碰前的动量[3]碰后滑块1、2的速度为两滑块碰撞后的总动量；(3)[4]p1与p2的大小有差异，其原因是滑块运动过程中有空气阻力存在。12、①.相邻相等时间间隔内的位移差相等②.2.64③.④.12.6⑤.打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度【解析】（1）[1]做匀变速直线运动的物体，相邻相等时间内的位移差为定值，即，因此通过相邻相等时间间隔内的位移差相等可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动；（2）[2]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速