山西省太原市六十六中2023-2024学年物理高二第一学期期末检测试题含解析

山西省太原市六十六中2023-2024学年物理高二第一学期期末检测试题注意事项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、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则()A.W1<W2，q1<q2 B.W1<W2，q1＝q2C.W1>W2，q1＝q2 D.W1>W2，q1>q22、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为（）A.∶1 B.∶2C.1∶1 D.1∶23、在下列研究中，有下划线的物体可以视为质点的是（）A.研究乒乓球的旋转 B.研究流星的坠落轨迹C.研究运动员的跨栏动作 D.研究蝴蝶翅膀的振动4、水平长直导线中有恒定电流I通过，导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同，如图所示，则电子的运动情况是()A.沿路径Oa运动B.沿路径Ob运动C.沿路径Oc运动D.沿路径Od运动5、某同学用欧姆表“×10”的倍率测某电阻，发现指针指在如图所示的位置，为了使测量比较精确，应（）A.换用“×1”的倍率，并重新进行电阻调零B.换用“×100”的倍率，并重新进行电阻调零C.换用“×1”的倍率，不需重新进行电阻调零D.换用“×100”的倍率，不需重新进行电阻调零6、一电子以垂直于匀强磁场的速度vA，从A处进入长为d、宽为h的磁场区域如图所示，发生偏移而从B处离开磁场，若电荷量为e，磁感应强度为B，圆弧AB的长为L，则()A.电子在磁场中运动的时间为t=B.电子在磁场中运动的时间为t=C.洛伦兹力对电子做功是BevA·hD.电子在A、B两处的速度相同二、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、霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体．在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速．关于该测速传感器，下列说法中正确的有A.图示位置时刻c点电势高于d点电势 B.圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高C.c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍 D.增加小磁体个数，传感器转速测量更准确8、回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的（）A.离子从电场中获得能量B.离子从磁场中获得能量C.只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能D.只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能9、如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为介质中处的质点b的振动图象．下列说法正确的是A.这列波的传播方向沿x轴的负方向B.这列波的传播速度是C.再经过，质点b沿x轴正方向运动了10mD.时刻，质点a的运动方向沿y轴负方向10、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则下列说法正确的是A.电容器的电量保持不变B.两极板间电场强度不变C.P点电势不变D.P处正电荷的电势能变小三、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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材及代号如下：A．小灯泡L（3V、5Ω）；B．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流1.5A）；C．电压表V1（量程：0~3V，RV约5kΩ）；D．电压表V2（量程：0~15V，RV约10kΩ）；E．电流表A1（量程：0~0.6A，RA约0.5Ω）；F．电流表A2（量程：0~3A，RA约0.1Ω）；G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压（1）为了减少误差，实验中应选电压表______，电流表_______．（填写器材前面的字母序号，如：A、B、C等．）（2）选出既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图________（3）根据所得到的小灯泡的相关数据描绘的伏安特性曲线如图所示，若将该小灯泡串联一阻值为2.0Ω的定值电阻后接在电动势为3.0V、内阻为0.5Ω的电池两端，则此时小灯泡的实际功率为_______W（保留两位有效数字）12．（12分）有一个小灯泡上标有“4.8V2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线．有下列器材可供选用：A．电压表V1（0～3V，内阻3kΩ）B．电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）C．电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）D．定值电阻R1=3kΩE．定值电阻R2=15kΩF．滑动变阻器R（10Ω，2A）G．学生电源（直流6V，内阻不计）H．开关、导线若干(1)为了使测量结果更加准确，实验中所用电压表应选用_______，定值电阻应选用_______（均用序号字母填写）；(2)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图__________；(3)根据实验做出P﹣U2图象，下面的四个图象中可能正确的是_____________A、B、C、D、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、C【解析】第一次用0.3s时间拉出，第二次用0.9s时间拉出，两次速度比为3:1，由E=BLv，两次感应电动势比为3:1，两次感应电流比为3:1，由于F安=BIL，两次安培力比为3:1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3:1，根据功的定义W=Fx，所以：W1:W2=3:1；根据电量，感应电流，感应电动势，得：所以：q1:q2=1:1，故W1＞W2，q1=q2。A.W1<W2，q1<q2。故A错误；B.W1<W2，q1＝q2。故B错误；C.W1>W2，q1＝q2。故C正确；D.W1>W2，q1>q2。故D错误；2、D【解析】根据右手定则可知，导线在M和N处时，每根导线在O点产生的磁感应强度为，方向竖直向下；根据右手定则可知，将N处长直导线移至P处时，N在O点的场强斜向左上方，与竖直方向的角度为60°，M在O点的场强竖直向下，则O点合磁感应强度大小为则与之比为1:2。故选D。3、B【解析】ACD．研究乒乓球的旋转时，大小不可以忽略，不能看成质点。同理，研究运动员的跨栏动作、研究蝴蝶翅膀的振动时，均不能看成质点，故ACD错误；B．研究流星的坠落轨迹时，流星的大小可以忽略，能看成质点，故B正确。故选B。4、D【解析】根据右手定则可得在导线下方的磁感线强度方向为垂直纸面向外，根据左手定则可得电子受到的洛伦兹力反向向下，由于越远离导线，磁感应强度越弱，根据半径公式可得粒子运动的半径越来越大，故D正确考点：考查了右手定则和左手定则，以及带电粒子在磁场中的运动【名师点睛】该题考查的知识点较多，首先是右手定则，知道通电直导线周围的磁场的分布；其次是左手定则，会熟练的判断带电粒子受到的洛伦兹力的方向，尤其是电子的受力方向的判断；再者是当磁场变化后，会用来判断半径的变化5、A【解析】从图中可知，指针偏转的角度较大，因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧，知该电阻较小，所以应换小挡，即换“×1”的倍率，换挡后重新欧姆调零，故选A。6、B【解析】AB．粒子走过的路程为L，则运动时间故A错误，B正确；C．洛伦兹力始终与运动方向垂直，不做功，故C错误；D．洛伦兹力不做功，粒子速度大小不变，但速度方向改变，故AB处速度不同，故D错误。故选B。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、CD【解析】A．霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向上表面偏转，即c点，所以d点电势高于c点，故A错误；B．最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽厚分别为a、b、c，有所以输出脉动电压峰与圆盘转动快慢无关，故B错误；C．当小磁体靠近霍尔元件时，就是会产生一个脉冲电压，因此c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转动频率的4倍，即为转速的4倍，故C正确；D．当增加小磁体个数，传感器c、d端输出一个脉冲电压频率变高，那么传感器转速测量更准确，故D正确。故选CD。8、AD【解析】AB．离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，而离子在磁场中运动时，洛伦兹力始终垂直其运动方向，洛伦兹力不做功，故离子从电场中获得能量，没有从磁场中获得能量，A正确，B错误；CD．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，由洛伦兹力作为向心力可得可得则最大动能为可见离子最大动能与加速电压及极板间的空隙间距均无关，而只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能，C错误，D正确。故选AD。9、BD【解析】A．由乙图知，时刻，质点b向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误；B．由乙图知，质点的振动周期为，由甲图知，波长，则波速为：，故B正确；C．简谐横波沿x轴正方向传播，质点b只上下振动，不沿x轴正方向运动，故C错误；D．由甲图知，时刻质点a正y轴正方向运动，因为，所以时刻，质点a的运动方向沿y轴负方向，故D正确10、ABC【解析】A．由题意知：平行板电容器充电后与电源断开，电容器的带电量Q不变，故A正确；B．由推论公式分析，可知板间电场强度E不变，故B正确；CD．则由U=Ed知，P与负极板间的电势差不变，则P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变，故C正确，D错误故选ABC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.C;②.E;③.C;④.0.80;【解析】（1）根据小灯泡的标称数据可明确最大电流和电压，则可选取电压表和电流表；同时根据实验原理确定实验电路图；（2）在灯泡的U-I图象同一坐标系内作出电源的U-I图象，两图象的交点坐标值是用该电源给小灯泡供电时的电压与电流值，由P=UI求出灯泡的实际功率【详解】（1）由题意可知，额定电压为3V，故电压表选择C；灯泡的额定电流约为0.6A，故电流表应选择E；由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，因此滑动变阻器应采用分压接法；灯泡电阻5Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，故应选用C图中的电路图进行实验；（2）在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如图所示，两图的交点表示灯泡的工作点，则可知，灯泡电压为2.0V，电压为0.4A，则灯泡的功率P=UI=2×0.4=0.8W；【点睛】本题考查了实验电路的设计，设计实验电路是实验常考问题，设计实验电路的关键是根据题目要求确定滑动变阻器采用分压接法还是采用限流接法，根据待测电路元件电阻大小与电表内阻间的关系确定电流表采用内接法还是外接法12、①.A②.D③.见解析④.C【解析】为了使测量误差小，电压表V2量程太大，所以用V1，又因为V1量程小于灯泡的额定电压，所以串联一个电阻组成一个稍大一些的电压表，故定值电阻与V1串联，测量灯泡两端的电压，新量程在6V左右即可，因为3kΩ与电压表V1内阻相等，所以新量程为6V，若选用15kΩ，新量程变为18V，太大了，所以定值电阻选用D;为了多测几组数据，所以滑动变阻器采用分压式接法，电流表电阻较小与被测灯泡阻值接近，所以采用外