2024届四川省树德中学物理高二第一学期期末达标测试试题含解析

2024届四川省树德中学物理高二第一学期期末达标测试试题注意事项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、某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（）A. B.C. D.2、电吹风中的电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，生成的热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风两端电压为U，通过的电流为I。下列说法正确的是（）A.电吹风两端电压U=I（R1+R2）B.电吹风消耗的电功率为UI+I2（R1+R2）C.电吹风输出的机械功率为UI-I2（R1+R2）D.电吹风消耗的电功率为I2（R1+R2）3、如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向里的匀强磁场B中．质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．对滑块下滑的过程，下列判断正确的是（）A.滑块受到的洛仑兹力方向垂直斜面向上B.滑块受到的摩擦力大小不变C.滑块一定不能到达斜面底端D.滑块到达地面时的动能与B的大小有关4、电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。如图为美国试验所采用的电磁轨道，该轨道长10m，宽2m。若发射质量为100g的炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速，当回路中的电流恒为20A时，最大速度可达4km/s轨道间所加磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是（）A.磁场方向为竖直向下B.磁场方向为水平向右C.电磁炮的加速度大小为4×105m/s2D.磁感应强度的大小为2×103T5、如图甲是回旋加速器原理示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定)，并分别与高频电源相连，加速时某带电粒子的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是A.高频电源的变化周期应该等于tn－tn－1B.在Ek－t图像中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1C.粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大D.不同粒子获得的最大动能都相同6、回旋加速器的核心部分是真空室中的两个相距很近的D形金属盒，把它们放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面向下．连接好高频交流电源后，两盒间的窄缝中能形成匀强电场，带电粒子在磁场中做圆周运动，每次通过两盒间的窄缝时都能被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置引出，如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和粒子()，比较它们所需的高频交流电源的周期和引出时的最大动能，下列说法正确的是A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较大B.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大C.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较小二、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、图中箭头所示为静电场中的三条电场线，曲线为一带电粒子仅在电场力作用下从P点运动到Q点的轨迹．由此可知A.带电粒子带正电B.带电粒子通过P点时电势能较大C.带电粒子通过Q点时动能较小D.带电质点通过P点时加速度较小8、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9、如图所示,水平放置的两块平行金属板,充电后与电源断开.金属板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感应强度为的匀强磁场.一质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力及空气阻力),以水平速度射入场区,恰好做匀速直线运动.则(

).A.粒子一定带正电B.若仅将板间距离变为原来的2倍,粒子运动轨迹偏向下极板C.若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍,粒子仍将做匀速直线运动D.若撤去电场,粒子在板间运动的最长时间可能是10、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．下列说法正确的是（）A.质子从磁场中获得能量B.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C.质子的最大速度不超过2πRfD.质子的最大动能为三、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）某兴趣小组研究一金属丝的物理性质（1）首先用螺旋测微器测量其直径,其值__________mm（2）有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标尺上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径,如图所示的读数是__________mm12．（12分）某研究性学习小组利用如图（甲）所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0.闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数U，并计算出通过电阻箱的电流数值I，为了比较准确地得出实验结论，在坐标纸中画出了如图（乙）所示的U－I图象，由图象可得：E＝________V，r＝________Ω.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、D【解析】质子在加速电场中加速根据电流的微观表达式联立解得故选D。2、C【解析】A．电吹风为非纯电阻电路，所以电吹风两端的电压U>I（R1+R2），A错误；BD．电吹风消耗的电功率为UI，BD错误；C．电吹风输出的机械功率为UI-I2（R1+R2），C正确。故选C。3、D【解析】小滑块向下运动的过程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛伦兹力，摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大，当加速度减到0，做匀速运动【详解】AB、小滑块向下运动的过程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛伦兹力，摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大．故AB错误；C、滑块到地面时当B很大，则摩擦力有可能很大，所以滑块可能静止在斜面上．当B很小，则滑块有可能到达斜面底端，故C错误；D、B的大小不同，洛伦兹力大小不同，导致滑动摩擦力大小不同，根据动能定理，摩擦力功不同，到达底端的动能不同．故D正确故选D4、D【解析】AB．要使炮弹向右加速，安培力应向右，根据左手定则可知，磁场方向应竖直向上，故AB错误；CD．由题意可知，最大速度达4km/s，加速距离为10m，由速度和位移关系可知：v2=2aL解得：a=8×105m/s2；由牛顿第二定律可得：F=ma而F=BIL联立解得：B=2×103

T；故C错误，D正确。故选D。5、B【解析】回旋加速器工作条件是交流电源的周期必须和粒子在磁场中圆周运动的周期一致，由公式和进行分析判断【详解】A．交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故电源的变化周期应该等于，故A错误；B．根据可知粒子回旋周期不变，在图中应有，故B正确；C．根据公式：解得，故最大动能：则知粒子获得的最大动能与D形盒的半径有关，D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大，与加速的次数无关．故C错误；D．最大动能：动能与粒子比荷以及和有关，不同粒子获得的最大动能不同，D错误【点睛】本题考查了回旋加速器的原理，要能够准确的推导出粒子最大动能与粒子比荷、D形盒半径的关系6、C【解析】带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据，知氚核（）的质量与电量的比值大于α粒子（），所以氚核在磁场中运动的周期大，则加速氚核的交流电源的周期较大根据得，最大速度，则最大动能，氚核的质量是α粒子的倍，氚核的电量是倍，则氚核的最大动能是α粒子的倍，即氚核的最大动能较小．故C正确，A、B、D错误．故选C【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，以及会根据求出粒子的最大速度二、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、由图中轨迹上可知：轨迹内侧是粒子受力的方向，即沿电场线向右，电场力与电场方向相反，所以粒子带负电，故A错；BC、由图中轨迹上可知质点由P向Q运动，由于速度方向与合外力夹角为钝角，电场力做负功，则动能减小，电势能增大，所以质点在P点动能大于在Q点的动能，在P点的电势能小于在Q点的电势能，故B错；C对D、质点只受电场力作用，加速度：a=qE/m，由于电场线越密处场强越大，所以质点在P点的加速度小于在Q点的，故D对故选CD【点睛】质点带负电，负电荷的受力方向与场强方向相反．质点做曲线运动，曲线运动的合外力方向指向轨迹的内侧．电场线的切线方向表示该点的场强方向．可以判断受力方向和场强方向．电场线越密处场强越大，由此可判断场强大小关系8、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ABC9、CD【解析】粒子无论带何种电荷，电场力与洛伦兹力大小都相等，且Eq=qvB，故A错误；当将板间距离变为原来的2倍，场强变小，Eq＜qvB

粒子运动轨迹偏向极板；当粒子为正电荷时，偏向上极板；当粒子为负电荷时，偏向下极板，故B错误；据Eq=qvB

可知，将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍，二力依然平衡，所以粒子仍做匀速直线运动，故C正确当撤去电场，粒子可能在极板间做半圆周运动再出磁场，据在磁场的圆周运动的周期T=，粒子在板间运动的最长时间可能是，故D正确．故选CD10、CD【解析】洛伦兹力对质子不做功，电场力对质子能做功，可知质子从电场中获得能量，选项A错误；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C正确．，则质子的最大动能，与电压无关，故D正确，B错误；故选CD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器的原理以及电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关三、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.（均正确）②.【解析】螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读；【详解】（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：（均正确）；（2）游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第11个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为：，所以最终读数为：【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量12、①.2.0②.0.5【解析】电源的U－I图象，与纵轴的截距为电源电动势的值，由图可得E=2.0V；由题可得,则r=0.5Ω考点：测电源电动势和内电阻点评：本题利用U－I图象求解电动势和内阻时要注意：