甘肃省白银市九中2023-2024学年高二物理第一学期期末预测试题含解析

甘肃省白银市九中2023-2024学年高二物理第一学期期末预测试题注意事项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，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∶22、如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，是圆的一条水平直径.一带电粒子从点射入磁场，速度大小为，方向斜向上与成角时，粒子恰好从点飞出磁场，在磁场中运动的时间为；若相同的粒子从点沿方向射入磁场，速度大小为，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)（）A. B.C. D.3、如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为，电流表和电压表均为理想电表。只接通时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（）A.2A B.8AC.50A D.58A4、甲、乙两个滑块叠放在一起共同沿光滑的斜面从顶端滑至底端，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙之间的接触面粗糙。空间存在着水平方向的匀强磁场，方向如图。在两个滑块共同下滑的过程中，下列说法正确的是A.甲滑块的加速度不断减小 B.乙滑块对斜面的压力保持不变C.甲滑块所受的合力保持不变 D.乙滑块所受的摩擦力不断增大5、如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是()A.ab向左运动，cd向右运动B.ab向右运动，cd向左运动C.ab、cd都向右运动D.ab、cd保持静止6、如右上图所示，某一导体形状为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2．在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4．在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I1；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，则I1∶I2为（）A.9∶25 B.25∶9C.25∶4 D.4∶25二、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，直线MN上方有磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以同样速度v射入磁场，速度的方向与MN成30°角。设电子质量为m，电荷量大小为e。则（）A.正、负电子在磁场中做圆周运动的半径相同B.正电子从磁场中射出点到O点的距离较大C.负电子在磁场中运动的时间是D.正、负电子在磁场中运动的时间差是8、如图是静电除尘装置示意图，装置的外壁连到高压电源的正极，中间的金属丝连到负极．将混浊气体通入该装置时，气体中的粉尘会不断向筒壁积累，最后在重力作用下坠落在筒底．在该装置除尘的过程中，下列说法正确的有A.粉尘由于吸附作用而带上正电荷B.粉尘由于吸附了电子而带上负电荷C.带电粉尘在静电力作用下飞向筒壁D.筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场9、回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器的下列说法正确的是（）A.用同一回旋加速器分别加速比荷不同的带电粒子，需要调节交变电场的频率B.磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关C.带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍D.狭缝间的电场对粒子起加速作用，但带电粒子从D形盒射出时的动能与加速电压的大小无关10、把标有“220V100W”的A灯和“220V200W”的B灯串联起来，接在电压恒为220V的电源两端，不计导线电阻及灯泡电阻随温度的变化，则下列判断中正确的是（）A.两灯的电阻之比RA∶RB＝2∶1B.两灯的实际电压之比UA∶UB＝1∶2C.两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2D.在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝2∶1三、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）如图所示，电源电动势E=40V，内阻r=1Ω，电阻R=24Ω，M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机，电流表为理想电流表，求：（1）当开关S断开时，电源输出功率P1是多少？（2）当开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，则通过电动机的电流及电动机输出功率P2是多少？12．（12分）碰撞的恢复系数的定义为其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e<1，现利用下图中的装置来测量两滑块碰撞的恢复系数，从而判断出碰撞类型。在水平气垫导轨上固定两个光电门1和2，分别在光电门1的左侧和两光电门之间放置A、B两个滑块，滑块上分别固定一遮光片，光电计数器(图中未画)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得两遮光片的宽度d均为1.00cm。现给A一向右的初速度，通过光电门1时，光电计数器显示的时间t1=5.00ms，A与静止的B发生碰撞后，B向右运动通过光电门2，光电计数器显示的时间，A向左弹回，再次通过光电门1时，光电计数器再次显示的时间。请根据实验回答以下几个问题：(1)A碰撞前的速度大小vA=_______m/s，碰撞后的速度大小=____m/s，B碰撞后的速度大小=________m/s（结果保留2位有效数字）；(2)规定向右为正方向，求此次碰撞的恢复系数e=________（结果保留2位有效数字）。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、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。2、D【解析】根据周期公式可得，同一粒子在磁场中运动时的运动的周期相同，当速度的大小为2v时，圆周运动的圆心为，圆弧所对的圆心角为，当速度的大小为v时，圆周运动的圆心在，两种情况下的轨迹如图所示：由几何关系可知所对的圆心角为，则粒子的运动的时间为2t；选D.【点睛】粒子在磁场中运动，运动的时间周期与粒子的速度的大小无关，分析粒子的运动的情况，可以判断粒子的运动的时间3、C【解析】只接通S1时，由闭合电路欧姆定律，电池的电动势为E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V车灯的电压为再接通S2后，流过电动机的电流为故ABD错误，C正确。故选C。4、C【解析】ABC．对甲乙整体受力分析可知，整体受重力，斜面的支持力，甲的洛伦兹力，随速度增大，垂直斜面向上的洛伦兹力增大，整体对斜面的压力减小，沿斜面方向的加速度为所以甲的加速度不变，合力也不变，故AB错误，C正确；D．由于甲的加速度为，所以甲、乙之间没有摩擦力，故D错误。故选C。5、A【解析】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动；A.ab向左运动，cd向右运动，与结果一致，故A正确；B.ab向右运动，cd向左运动，与结果不一致，故B错误；C.ab、cd都向右运动，与结果不一致，故C错误；D.ab、cd保持静止，与结果不一致，故D错误；6、C【解析】根据电阻定律R=ρ得，当在1、2两端加上恒定电压U时，R1＝ρ，在在3、4两端加上恒定的电压时，R2＝ρ，所以＝，根据欧姆定律I=得，电流之比为25：4，C正确考点：本题考查电阻定律、欧姆定律二、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、AD【解析】A．正、负电子在磁场中的回旋轨迹如图所示：由解得：所以正、负电子在磁场中运动的半径相同；故A正确。B．由图根据几何关系可知，正、负电子从磁场中射出点到O点的距离相等，都等于：d=r，故B错误；CD．由解得：故正负电子的周期相等；正电子受力的方向向下，偏转角是60°，在磁场中运动的时间为：负电子受力的方向向上，偏转角是300°，在磁场中运动的时间为：则射出的时间差为：故C错误，D正确。故选AD。8、BCD【解析】装置的外壁连到高压电源的正极，中间的金属丝连到负极，粉尘向正极运动，可知粉尘吸附电子后带负电．故A错误，B正确；筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场，粉尘向正极运动，可知粉尘是在静电力作用下飞向筒壁．故C正确；装置的外壁连到高压电源的正极，中间的金属丝连到负极，因此筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场．故D正确9、AD【解析】带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，通过带电粒子在磁场中运动半径公式得出带电粒子射出时的速度，看与什么因素有关.【详解】B、D、带电粒子经过电场加速，磁场圆周，最后从磁场圆周离开，根据，解得，带电粒子射出时的动能,与加速的电压无关，与磁感应强度的大小有关；故B错误，D正确.A、C、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，带电粒子在匀强磁场中运动的周期，与粒子的速度无关，所以加速后交变电场的周期不需改变，不同的带电粒子，在磁场中运动的周期不等，所以加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率；故A正确，C错误.故选AD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速，磁场偏转来加速带电粒子，但要注意粒子射出的动能与加速电压无关，与磁感应强度的大小有关.10、AD【解析】先根据欧姆定律和电功率的定义得到标有“220V，100W”的A灯和“220V，200W”的B灯的电阻，然后根据串联电路电流相等，求出两灯的电压、功率之比【详解】根据，代入数据可得A灯泡电阻为484Ω，B灯泡电阻为242Ω，故电阻之比为：2：1，故A正确；两个电灯泡电阻之比为2：1，根据U=IR，电压之比为2：1，故B错误；根据P=I2R，电流相等，故电功率之比为2：1，故C错误；根据焦耳定律，Q=I2Rt，电流和时间相等，故热量之比等于电阻之比，即为2：1，故D正确．所以AD正确，BC错误【点睛】本题不考虑温度的影响，将两个灯泡当作定则电阻处理，根据串联电路的电压和电流关系分析求解三、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)61.44W；(2)87.5W；【解析】（1）当开关S断开时，根据闭合电路欧姆定律，电流：电源输出功率为：P1=I2R=1.62×24=61.44W；（2）开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，故路端电压为：U=E-Ir=40-4×1=36V，通过电阻R的电流：故流过电动机的电流为：I2=I-I1=4-1.5=2.5A，故电动机的机械功率为：P2=UI2-I22RM=36×2.5-2.52×0.4=87.5W；12、①.2.0②.0.83③.0.95④.0.89【解析】(1)[1]滑块通过光电门时，挡光片挡住光的时间极短，则可用平均速度近似代替作为滑块的瞬时速度，有[2]碰撞后的速度大小A的速度