2024届湖南省郴州市第二中学物理高二上期末统考试题含解析

2024届湖南省郴州市第二中学物理高二上期末统考试题注意事项：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、如图所示，先接通电键S使电容器充电，然后断开S，增大两极板间的距离时，电容器所带电量Q，电容C，两极板间电势差U的变化情况是（）A.Q变小，C不变，U不变B.Q变小，C变小，U不变C.Q不变，C变小，U变大D.Q不变，C变小，U变小2、如图所示为回旋加速器的示意图．两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速．已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q．下列说法错误的是（）A.质子的最大速度不超过2πRfB.质子的最大动能为C.质子的最大动能与高频交变电源的电压U无关D.质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关，且随电压U增大而增加3、如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是（）A.电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮B.电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮C.电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗D.电压表读数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗4、如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是：（）A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C.O、b两点处的磁感应强度大小不等，方向相反D.a、d两点处的磁感应强度大小不等，方向相反5、质量为1kg的铅球从距离地面10m处做自由落体运动(g=10m/s2)，下列说法正确的是()A.铅球完全失重，惯性越来越小B.铅球完全失重，惯性越来越大C.下落1s时重力的瞬时功率为100WD.下落1s时重力的瞬时功率为50W6、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，带电平行金属板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下，经过1/4圆弧轨道从端点P（切线水平）进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下，在经过P点进入板间的运动过程中（）A.带电小球的动能将会增大B.带电小球的电势能将会增大C.带电小球所受洛伦兹力将会减小D.带电小球所受电场力将会增大8、一质量为m、电量为q的带正电小滑块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上的A点由静止下滑，经时间t后立即加上沿斜面向上的匀强电场，再经时间t滑块恰好过A点．重力加速度大小为g，则A.匀强电场的电场强度大小为B.滑块过A点时速度大小为C.滑块从A点到最低点过程中重力势能减少了D.滑块从最低点到A点的过程中电势能减少了9、如图所示的电路中，L为电感线圈（电阻不计），A、B为两灯泡，以下结论正确的是（）A.合上开关S时，A先亮，B后亮B.合上开关S时，A、B同时亮，以后B变暗直至熄灭，A变亮C.断开开关S时，A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭D.断开开关S时，A熄灭，B先变亮再逐渐熄灭10、如图所示，一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关闭合。在增大电容器两极板间距离的过程中（）A.电容器的电容变小B.电容器两极板间场强不变C.电容器两极板间电压增大D.电阻R中有从a流向b的电流三、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）甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验。已知当地重力加速度的大小为。（1）甲同学所设计的实验装置如图甲所示，其中长直木板A的质量为，质量为的物块放置在木板A上，为物块右端连接的一轻质弹簧测力计。实验时，用力将A从的下方水平抽出，通过的示数即可算出动摩擦因数。该同学设计的实验能测出___________（选填“A与”或“A与地面”）之间的动摩擦因数，其表达式为___________。（2）乙同学设计的实验如图乙所示，水平长木板上固定有两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块通过两光电门之间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计的示数及对应的物块在两光电门之间运动的时间；在坐标系中作出的图线如图丙所示，测得图线在横轴上的截距为。若本实验中物块的质量不能测出。则该同学还应该测出的物理量为___________；根据该测量物理量及图线信息，可知物块与长木板之间的动摩擦因数表达式为___________（用题中所给物理量表示）。12．（12分）(1)在“练习使用多用电表”的实验中，小西同学选择的挡位和电表的指针位置如图甲所示．则小西同学测量的物理量是_________，读数为__________；(2)小北同学用电阻箱来练习使用多用电表测电阻，如图乙所示电阻箱阻值读数为_______，应该选择欧姆表的____________倍率进行测量；(3)小北同学发现欧姆挡的刻度盘读数范围是0到无穷大，而指针在中央时示数为15．小北同学从课本上找到了欧姆挡的电路图如图丙所示，如果选择欧姆挡“×10”倍率时，请你计算此时欧姆表内部的电阻值为_______，欧姆挡刻度是___________（填均匀或不均匀）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）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14．（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）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】由于充电后，电容器的带电量Q不变，AB错误；根据可知，当两板间距离d增大时，电容C变小，根据可知，而两板间的电势差U增大，D错误；而内部电场强度，因此电场强度与两板间距离变化无关，C正确【点睛】电容器的定义式是一个比值定义，也就是电容器的大小与Q和U都无关，只与它们的比值有关；而电容器的决定式说明电器的大小与两板的正对面积成正比，与两板间的距离成反比；电容器内部是匀强电场，且电场强度大小为2、D【解析】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2πfR．故A正确．质子的最大动能，与电压无关，故BC正确，D错误；因选错误的，故选D.3、B【解析】ABCD．由电路图可知，与L1并联，再与L2串联，电压表并联在L1两端。当滑动变阻器滑片P从a端向b端滑动时，的阻值变小，分得的电压变小，电压表示数变小，L1两端的电压变小，流过L1的电流变小，灯L1变暗，L2两端电压变大，流过L2的电流变大，灯L2变亮。故选B。4、B【解析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成【详解】A项：根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，因此垂直于纸面向外的通电直导线受到的力不为零，故A错误；B项：M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同．当垂直于纸面向外的相同通电直导线受到的力大小相等，方向相同，故B正确；C项：M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后O点的磁感应强度的方向竖直向下，M在b处产生的磁场方向竖直向下，Nb处产生的磁场方向竖直向下，合成后b点的感应强度的方向竖直向下，即、b两点处的磁感应强度方向相同，故C错误；D项：M在a处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，合成后a处的磁感应强度方向竖直向下，M在d处产生的磁场方向垂直Md斜向左下方，N在d处产生的磁场方向垂直Md斜向右下方，由平行四边定则可知，d点的合磁场方向竖直向下，两个位置方向相同，故D错误故选B【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成5、C【解析】惯性与质量有关，与其他因素无关；结合速度时间公式求出下落的速度，根据瞬时功率公式求出重力的瞬时功率【详解】铅球下落过程中，加速度为向下的g，为完全失重，因惯性只与质量有关，则物体的惯性不变，选项AB错误；下落1s的速度v=gt=10m/s，则重力的瞬时功率：P=mgv=100W，选项C正确，D错误；故选C.6、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】根据题意分析得：小球从P点进入平行板间后做直线运动，对小球进行受力分析得小球共受到三个力作用：恒定的重力G、恒定的电场力F、洛伦兹力，这三个力都在竖直方向上，小球在水平直线上运动，所以可以判断出小球受到的合力一定是零，即小球一定是做匀速直线运动，结合左手定则，洛伦兹力和电场力同向，都向上，小球带正电；如果小球从稍低的b点下滑到从P点进入平行板间，则小球到达P点的速度会变小，所以洛伦兹力比之前的减小，因为重力G和电场力F一直在竖直方向上，所以这两个力的合力一定在竖直方向上，若洛伦兹力变化了，则三个力的合力一定不为零，且在竖直方向上，而小球从P点进入时的速度方向在水平方向上，所以小球会偏离水平方向向下做曲线运动，因此减小入射速度后，洛伦兹力减小，合力向下，故向下偏转，故电场力做负功，电势能增加，水平方向速度不变，但竖直方向的速度增加，所以动能将会增大，导致洛伦兹力也会增大，电场力不变，故AB正确，CD错误【点睛】本题关键先分析出小球受力平衡，然后再考虑洛仑兹力变化后运动情况，同时要结合平行板电容器的表达式和电势差与电场强度的关系式列式分析分卷II8、AB【解析】A.未加电场时，取向下为正：，过t时间后，速度：，位移：，加上电场后，根据题意，加速度：，过t后，根据匀变速运动规律：，联立解得：，，A正确B.过A点的速度，速度大小，方向沿斜面向上，B正确C从A点到最低点，位移：，所以重力势能减小，C错误D.从最低点到A点根据动能定理：，解得：，所以电势能减少了：，D错误9、BD【解析】AB．合上S时，电路中立即建立了电场，故立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮；但通过线圈的电流要增加，会产生自感电动势，电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故电键闭合后，灯泡A、B同时亮，但B逐渐熄灭，A更亮，B正确，A错误；CD．断开S时，A灯立即熄灭；线圈产生自感电动势，和灯泡B构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗；CD错误。故选BD【点睛】本题考查了通电自感和断电自感，关键要明确线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增加和减小，即总是阻碍电流的变化10、AD【解析】A．由可知，d增大C变小，A正确；BC．始终与电源相连U不变，由可知，d增大E变小，BC错误；D．由可知，Q减小，电容器放电，上极板充入的正电荷通过电阻流出，故电阻R中有从a流向b的电流，D正确。故选AD。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.A与②.③.光电门之间的距离④.【解析】（1）[1]当A达到稳定状态时，处于静止状态，弹簧测力计的示数与所受的滑动摩擦力大小相等，对木板A的压力等于的重力，则有故从弹簧测力计上读取，则可求得A与之间的动摩擦因数；（2）[2][3][4]物块由静止开始做匀加速运动，在从光电门A处运动到光电门处的过程中，位移则有根据牛顿第二定律，有则设图线在纵轴上的截距为，则图线的斜率又因纵轴的截距得物块与长木板间的动摩擦因数12、①.直流电压②.4.9V③.26.9Ω④.“×1”档⑤.150Ω⑥.刻度不均匀【解析】（1）图示档位为直流电压档，读数要注意估读（2）电阻箱读数为各档对应的读数之和．根据其阻值确定其应选倍率（3）欧姆表的读数为示数乘以倍率【详解】（1）图中的