江西省抚州第一中学2023-2024学年物理高二第一学期期末考试试题含解析

江西省抚州第一中学2023-2024学年物理高二第一学期期末考试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知()A.此粒子带负电B.下极板比上极板电势高C.若只增大加速电压，则半径变大D.若只增大入射粒子的质量，则半径变小2、如图所示，一个带电微粒从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下，两板间还存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电小球通过正交的电、磁场时，其运动情况是（）A.可能做匀速直线运动B.可能做匀加速直线运动C.可能做曲线运动D.一定做曲线运动3、真空中两个静止的点电荷相距r时，相互作用的静电力大小为F．当它们之间的也离增大到2r时，它们之间的静电力大小为A.2F B.4FC. D.4、某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格边长表示1N的大小的力），该物体所受的合外力大小正确的是（）A.甲图中物体所受的合外力大小等于4NB.乙图中物体所受的合外力大小等于2NC.丙图中物体所受的合外力大小等于6ND.丁图中物体所受的合外力大小等于6N5、如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（）A.通过电阻R的电流方向为P→R→MB.a、b两点间的电压为BLvC.a端电势比b端高D.a端电势比b端低6、如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是()A.图示位置线圈中的感应电动势最大为Em＝BL2ωB.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωcosωtC.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝D.线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝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，为探讨霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U.下列说法中正确的是：A.M板比N板电势高B.导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大C.导体中自由电子定向移动的速度为D.M板比N板电势低8、如图，长为的轻绳上端固定在O点，下端系一小球（小球可视为质.点）在O点正下方距O点处的P点固定一小钉子，现将小球拉至A点，使细线与竖直方向间夹角为（很小），然后由静止释放小球，小球运动的最低点为B，点C（图中未标出）是小球能够到达的左方最高位置.A、B、P、O在同一竖直平面内，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的有A.点C与点A等高 B.点C在点A上方C.小球摆动的周期为 D.小球摆动的周期为9、如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图．图乙表示该波传播的介质中x=2m处的a质点从t=0时刻起的振动图像．下列说法正确的是A.波传播的速度为20m/sB.波沿x轴负方向传播C.t=0.25s时，质点a的位移沿y轴正方向D.t=0.25s时，x=4m处的b质点的加速度沿y轴负方向10、AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在导轨上的金属直棒(开始时b离O点很近)，如图所示．它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中()A.感应电流方向始终是b→aB.感应电流方向先是b→a，后变为a→bC.所受安培力方向垂直于ab向上D.所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上三、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，当一个带正电荷的物体C靠近原来不带电的导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，使导体靠近带电物体的A端带______（填“正”或“负”）电荷，远离带电物体的B端带_____（填“正”或“负”）电荷12．（12分）在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表(量程0～0.6A～3A)C．电压表(量程0～3V～15V)D．开关S和若干导线E．滑动变阻器R1(最大阻值20Ω，允许最大电流1A)F．滑动变阻器R2(最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A)(1)利用所给的器材测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选________(填写代号)(2)为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路____(3)利用实验测得的数据在如图所示的坐标系中作出了U­I图线，由此求得待测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω．(结果均保留三位有效数字)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、C【解析】A．由左手定则可知，粒子带正电，故A错误；B．粒子经过电场要加速，因正电粒子，所以下极板S2比上极板S1电势低，故B错误；C．根据动能定理得由得若只增大加速电压，则半径变大，若只增大入射粒子的质量，则半径变大，故C正确，D错误。故选C。2、D【解析】粒子进入两个极板之间时，受到向下的重力，水平方向相反的电场力和洛伦兹力，若电场力与洛伦兹力受力平衡，由于重力的作用，粒子向下加速，速度变大，洛伦兹力变大，洛伦兹力不会一直与电场力平衡，故合力一定会与速度不共线，故粒子一定做曲线运动故选D。3、D【解析】由库仑定律的可得原来它们之间的库仑力为：，变化之后它们之间的库仑力为：，所以D正确、ABC错误4、C【解析】考查力的合成。【详解】A．甲图：A错误；B．乙图：如图，F1与F3的合力为F13=3N，方向与F2同向，所以合力为：B错误；C．丙图：由力的三角形定则可知，F2与F3的合力刚好为F1，所以合力大小为：C正确；D．丁图：由力的三角形定则可知，首尾相连的力合力为0，D错误。故选C。5、C【解析】A：由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为M→R→P．故A项错误B：导体棒切割磁感线产生的感应电动势，则a、b两点间的电压．故B项错误CD：由右手定则可知，通过导体棒的电流由b→a，此时导体棒是电源，则导体棒a端电势比b端高．故C项正确，D项错误【点睛】在电源内部，电流由电势低处流向电势高处；在电阻上，电流由电势高处流向电势低处6、D【解析】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流，根据规律可列出感应电动势的瞬时表达式，最大值与有效值的倍，每当线框通过中性面时，电流方向改变；当磁通量为零时，线框切割速度最大，产生的电动势也最大【详解】A项：图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，故A错误；B项：当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值为Em=BSω=，瞬时值表达式为e=Emsinωt=，故B错误；C项：线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈磁通量的变化量大小为△Φ=2BS=，流过电阻R的电荷量为q=，故C错误；D项：感应电动势的有效值为，感应电流有效值为，R产生的热量为Q=I2RT，联立解得：，故D正确故选D【点睛】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流．而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．而通过某一电量时，则用平均值来求．同时注意磁场只有一半二、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】电流方向向右，电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向：向上，则M积累了电子，MN之间产生向上的电场，所以M板比N板电势低，A错误D正确；电子定向移动相当长度为d的导体切割磁感线产生感应电动势，电压表的读数U等于感应电动势E，则有，可见，电压表的示数与导体单位体积内自由电子数无关，B错误；由，得自由电子定向移动的速度为，C正确8、AD【解析】AB．小球摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，两侧最高点动能均零，故重力势能也相等，故最大高度相同，即点C与点A等高，故A正确，B错误；CD．小球B→A→B的时间为小球B→C→B的时间为故小球摆动的周期为故C错误，D正确。故选AD。9、AD【解析】本题要在乙图上读出a质点在t=0时刻的速度方向，在甲图上判断出波的传播度方向；由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率；【详解】由乙图知，质点的振动周期为T=0.2s，由甲图知，波长λ=4m，则波速为：故A正确；由乙图知，t=0时刻，质点a向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴正方向传播，故B错误；由乙图知，质点的振动周期为T=0.2s，所以质点a在t=0.25s的时刻的振动情况与t=0.05s时刻的振动情况相同，即处于负的最大位移处，所以a的位移沿y轴负方向．故C错误；由图甲可知，a质点和b质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，所以质点b处于正的最大位移处，加速度沿y轴负方向．故D正确．故选AD.【点睛】本题关键要把握两种图象的联系，能根据振动图象读出质点的速度方向，在波动图象上判断出波的传播方向10、BD【解析】初始，ab与直角行金属导轨围成的三角形面积趋于0，末状态ab与直角行金属导轨围成的三角形面积也是趋于0，所以整个运动过程中，闭合回路的面积是先增大后减小．根据楞次定律的增反减同，判断电流方向先是逆时针后是顺时针，选项A错B对．根据左手定则判断安培力可得安培力先是垂直于ab向下，后垂直于ab向上，选项C错D对三、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.负②.正【解析】解：静电感应不是创造电荷，而是使导体上的正负电荷分开，当一个带正电荷的物体靠近原来不带电的导体时，由于静电感应，导体两端就会带等量异号电荷，其中导体靠近带电物体的一端带负电，远离带电物体的一端带正电故答案为负，正【点评】考查了静电感应现象，导体靠近带电物体的一端带上与点电荷相反电性的电荷，远离带电物体的一端带上与点电荷电性相同的电荷12、(1)E(或R1)(2)如图(3)1.50；1．25【解析】（1）因为一节干电池的内阻不是很大，所以选择较小范围的滑动变阻器，故选E（2）因为电流表内阻和电源内阻非常接近，所以采用电流表内接，否则电流表的分压，电压表测量的不是路端电压，如图所示（3）U-I图像的纵截距表示电流断路时电源两端的电压，此时等于电源电动势，故E=1.5V，图像的横截距表示短路电流，此时有，解得考点：“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容