河南省豫南九校2023-2024学年物理高二第一学期期末检测试题含解析

河南省豫南九校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，在倾角为θ的光滑绝缘斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上（重力加速度为g）则（）A.如果磁场方向垂直斜面斜向上，磁感应强度的大小为B.如果磁场方向垂直斜面斜向下，磁感应强度的大小为C.如果磁场方向垂直斜面斜向上，磁感应强度的大小为D.如果磁场方向垂直斜面斜向下，磁感应强度的大小为2、根据电荷守恒定律，使两个相同的金属球A、B分别带+5q和-q的电荷，把它们接触后分开，则A带电量为（）A.-4q B.+2qC.+4q D.-2q3、关于布朗运动，下列说法正确的是（）A.与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显B.悬浮颗粒的质量越大，越不易改变运动状态，布朗运动越不明显C.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫热运动D.布朗运动就是液体分子的无规则运动4、图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（）A.粒子带负电B.粒子在M点的电势能大于N点的电势能C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点的动能大于在N点的动能5、长为L的均匀金属丝总电阻为R，弯成如图所示的圆形闭合导线环，A、B、C、D四点将圆环等分。将A、C两点接入电压恒为U的电源上时，圆环消耗的功率为P。若将A、B两点接入同样的电源上时，圆环消耗的功率为A. B.C. D.2P6、如图所示，在点电荷的电场中，ab所在的电场线竖直向下，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量大小为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，a、b间的高度差为h，则下列说法正确的是()A.带电粒子带正电 B.a、b两点间的电势差Uab=C.b点电势大于a点电势 D.a点场强大于b点场强二、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，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则（）A.小球带负电B.电场力跟重力平衡C.小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D.小球在运动过程中机械能不守恒8、如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是（）A.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.质谱仪是一种可测定带电粒子比荷的仪器D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大9、某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后各自的电流I随所加电压U变化的图象如图所示，点M为两元件的伏安特性曲线的交点．则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法正确的是A.图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线B.图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线C.通过图线中可求得M点对应小灯泡的阻值和热敏电阻的阻值D.图线中M点对应的状态，表示小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等10、如图所示电场，实线表示电场线．一个初速度为v的带电粒子仅在电场力的作用下从a点运动到b点，虚线表示其运动的轨迹．则：（）A.粒子带正电B.粒子在a点受的电场力比b点大C.a点电势高于b点电势D.粒子的动能增加，电势能减小三、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）如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55eV的光子(1)最少要给基态的氢原子提供__________的能量,才能使它辐射上述能量的光子?(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V2W”字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线．现有下列器材供选用：A.电压表(0～5V，内阻约10kΩ)B.电压表(0～15V，内阻约20kΩ)C.电流表(0～3A，内阻约1Ω)D.电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω)E.滑动变阻器(10Ω，2A)F.滑动变阻器(500Ω，1A)G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干（1）实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（2）在线框内画出实验电路图_______，并根据所画电路图进行实物连接_______（3）利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点：________________________________（4）若把电阻元件Z和小灯泡接入如图乙所示的电路中时，已知电阻Z的阻值为5Ω，已知A、B两端电压恒为2.5V，则此时灯泡L的功率约为________W．(保留两位有效数字)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）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、B【解析】AC．如果磁场方向垂直斜面斜向上，则所受的安培力沿斜面向下，则导体棒不可能平衡，选项AC错误；BD．根据左手定则知，若磁场的方向垂直斜面向下，则安培力的方向沿斜面向上。根据平衡知，安培力FA=BIL=mgsinθ解得：则B正确，D错误；故选B。2、B【解析】根据两个相同的带点金属球接触再分开后带电的原则是先中和再平分可知：接触分开后A的带电量为：，故选项B正确3、B【解析】A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，布朗运动的激烈程度与温度和悬浮颗粒的体积有关，温度越高，体积越小，布朗运动越剧烈，若是与固体颗粒相碰的液体分子数越多，说明固体颗粒越大，不平衡性越不明显，故A错误；B．悬浮颗粒的质量越大，越不容易改变其运动状态，所以布朗运动越不明显，故B正确；C．因为分子的无规则运动与温度有关，所以分子的无规则运动也叫热运动，而布朗运动是小颗粒运动，并非分子运动，故C错误；D．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，故D错误。故选B。4、B【解析】A.根据曲线运动受到的力指向凹处可知，粒子受力沿电场线的切线方向，粒子带正电，故A错误；BD.由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向沿电场线斜向左下方，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，粒子在M点的动能小于在N点的动能，故B正确，D错误；C.M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小，粒子所受的电场力也较小，故C错误故选B5、A【解析】设金属环每一等分的电阻为R，则当A、C点接入电路中时总电阻：R1=R；当AB点接入电路中时总电阻由功率公式P=得到：P2：P1=R1：R2=4：3，又P1=P得到P2=P故选A。6、B【解析】AD．粒子从a点静止释放，到b点速度减为0，粒子重力向下，电场力竖直向上，则粒子带负电，根据粒子的运动情况可知，粒子先加速，重力大于电场力，后减速至0，电场力大于重力，则a点的电场强度小于b点的电场强度，AD错误；B．从a点到b点，根据动能定理：解得：，B正确；C．沿电场线方向电势降低，所以b点电势小于a点电势，C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、BD【解析】AB．小球在竖直平面内做匀速圆周运动，合外力提供向心力。由题意可知，重力和电场力等大反向，相互抵消，细绳的拉力提供向心力，则小球带正电，A错误，B正确；C．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，电势能增加，C错误；D．小球运动过程中电场力要做功，则机械能不守恒，D正确。故选BD。8、BCD【解析】在速度选择器中，电场力和洛伦兹力平衡，有：qE=qvB，解得v=E/B．故A错误．根据带电粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则知，该粒子带正电，则在速度选择器中电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向外．故B正确．进入偏转电场后，有：qvB0=m，解得：，可知质谱仪是可以测定带电粒子比荷的仪器．故C正确；由上式可知，知越靠近狭缝P，r越小，比荷越大．故D正确．故选BCD【点睛】解决本题的关键知道粒子在速度选择器和偏转电场中的运动规律：带电粒子在速度选择器中受电场力和洛伦兹力平衡，做匀速直线运动，进入偏转电场后做匀速圆周运动；掌握带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式9、ACD【解析】A、B项：小灯泡的灯丝温度随通电电流增大，阻值也随着增大，所以图中b是小灯泡的伏安特曲线，同理可知，热敏电阻的温度随着通电电流增大，其阻值会减小，所以图线a是热敏电阻的伏安特性曲线，故A正确，B错误；C项：由公式可求出M点的小灯泡的阻值和热敏电阻的阻值，故C正确；D项：两图线的交点M，表示此状态一个人元件不公电流相同，电压也相同，所以功率相同，故D正确故选ACD10、BC【解析】电场线的疏密代表电场的强弱，正电荷所受电场力的方向就是电场线的方向，而负电荷所受的电场力的方向与电场线的方向相反，沿着电场线方向电势降低【详解】A．由轨迹弯曲方向可判断出电场力方向，受力方向指向弧内，与电场方向相反，则粒子带负电荷;故A错误.B．电场线的疏密代表电场的强弱，a点的电场线较b点的电场线密，则粒子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力;故B正确.C．沿着电场线方向电势降低，则a点电势高于b点电势；故C正确.D．电场力方向与速度方向夹角大于90°，一直做负功，动能减小，电势能增大；故D错误.故选BC.【点睛】理解电场线的特点，明白只要合外力做正功物体的动能就增加的道理三、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、75Ev【解析】如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55eV的光子【详解】（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射光子的频率应满足：hν=En-E2=2.55eVEn=hν+E2=-0.85eV解得：n=4基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供的能量为：△E=E4-E1=12.75eV（2）获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图如图【点睛】该题考查对玻尔理论的理解，解决本题的关键知道能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即Em-En=hv12、①.(1)A②.D③.E④.(2)如图；⑤.如图；⑥.(3)小灯泡电阻随温度的升高而增大⑦.(4)0.31【解析】本题（1）的关键是根据小灯泡的规格中的额定电压与额定电流大小来选择电压表与电流表的量程，根据实验要求电流从零调可知变阻器应用分压式接法，可知应选择电阻选择变阻器．题（2）的关键是根据小灯泡电阻满足，可知电流表应用外接法，又变阻器应用分压式接法，即可画出电路图和实物图．题（3）的关键是根据电阻定义可知，电阻大小与I-U图线上的点与原点连线的斜率倒数成正比，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大．题（4）的关键是在灯泡的I-U图像中画出电阻Z的I-U图像，根据I-U图象读出当电阻Z和灯泡两端的电压之和为2.5V时对应的电压和电流大小，然后根据P=UI求出功率即可【详解】（1）：根据小灯泡的规格“4V，2W”可知，电压表应选A，电流，所以电流表应选D；由于描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电流从零调，所以变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器E（2）：由于小灯泡电阻较小，满足，所以电流表应用外接法，又变阻器采用分压式接法，所以电路图和实物连线图如图所示：（3）根据可知，小灯泡电阻与I-U图象上各点与原点连线的斜率倒数成正比，所以小灯泡电阻随温度的升高而增大（4）在灯泡的I-U图像中画出电阻Z的I-U图像，由I-U图象可知，当电阻Z和灯泡两端的电压之和为2.5V时，此时灯泡两端的电压U=1.4V，I=0.22A时对应的电压，所以小灯泡的功率为：P=UI=1.4×0.22W=0.31W.