山东省青岛三中2023-2024学年高二物理第一学期期末统考试题含解析

山东省青岛三中2023-2024学年高二物理第一学期期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（）A.回旋加速器 B.电磁炉C.质谱仪 D.示波管2、图甲所示为用来加速带电粒子的直线加速器，图乙是所用交变电压的图像，对它的下列说法中，正确的是（）A.带电粒子是在金属筒内被加速的B.如果仅增大带电粒子的质量，不改变交流电的周期，直线加速器也能正常工作C.粒子每通过一次缝隙都会增加相同的动能D.粒子速度越来越快，为使得它每次都能被加速电压加速，筒间的缝隙应设计成越来越大的，所以直线加速器也会做的很长3、在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向上调节，下列说法正确的是（）A.灯变亮，电容器的带电荷量增大B.灯变暗，电压表的示数增大C.灯变暗，电压表和电流表的示数都增大D.灯变暗，电流表的示数减小4、如图，在等量异种点电荷形成的电场中，O为两电荷连线的中点，B、D位于该连线上，A、C位于该连线的中垂线上，ABCD构成一正方形．关于A、B、C、D四点的场强大小E和电势的关系，正确的是()A.B.C.D.5、下列说法正确的是()A.“科学总是从正确走向错误”表达的并不是一种悲观失望的情绪B.提出“日心说”人是托勒密C.开普勒通过天文观测，发现了行星运动三定律D.托勒密的“日心说”阐述了宇宙以太阳为中心，其它星体围绕太阳旋转6、关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C.元电荷就是质子D.物体所带电量不一定是元电荷的整数倍二、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、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成θ角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断：（）A.油滴一定做匀速直线运动B.油滴可能做匀变速直线运动C.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点D.如果油滴带正电，它从M点运动到N点8、如图所示，截面为正方形的容器在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直于磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，忽略电子间的作用，下列说法正确的是()A.从cd两孔射出的电子速度之比为v1∶v2＝2∶1B.从cd两孔射出的电子在容器中运动所用的时间之比为t1∶t2＝1∶2C.从cd两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为a1∶a2＝2∶1D.从cd两孔射出电子在容器中运动时的加速度大小之比为a1∶a2＝∶19、如图甲,电动势为E,内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙,下列说法正确的是A.电源的电动势E=V,内阻r=4ΩB.定值电阻R消耗的最大功率为0.96WC.图乙中Rx=25ΩD.调整滑动变阻器Rp的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1W10、如图所示，当电流通过线圈时，小磁针将发生偏转，关于线圈中电流方向和小磁针的偏转方向，正确的说法是()A.通入逆时针方向的电流，小磁针的S极指向外B.通入顺时针方向的电流，小磁针的N极指向外C.通入逆时针方向的电流，小磁针的N极指向外D.通入顺时针方向的电流，小磁针的S极指向外三、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）在“用电流表和电压表测定电池电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：A．干电池1节B．滑动变阻器（0～20Ω）C．滑动变阻器（0～1kΩ）D．电压表（0～3V，内阻约为20kΩ）E．电流表（0～0.6A，内阻RA＝0.2Ω）F．电流表（0～3A，内阻约为0.01Ω）G．开关、导线若干①为减小实验误差和方便操作，选择图甲所示电路进行实验，其中滑动变阻器应选________，电流表应选_____。（填写器材前的序号）②某同学根据实验测得的电压表示数U和电流表示数I，画出U－I图像如图乙所示，由图像可得电池的电动势为______V，内电阻为______Ω。12．（12分）某学习小组拟研究一个标有“3.6V，1.8W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：①电流表A，量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω；②电压表V，量程0～15V，内阻约为15kΩ；③滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；④学生电源E，电动势为4V，内阻不计；⑤开关S及导线若干(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来___________(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为Ig＝100μA、内阻Rg＝1000Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，则需串联一个阻值为________Ω的电阻(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示：I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(μA)010203040506070请在图丙中的坐标纸上画出I1－I2图线______(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________W．已知电源的电动势为E′＝3.0V，内阻r＝1.5Ω，定值电阻R0＝4.5Ω.(结果保留两位有效数字)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】A．回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速．故A错误B．电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能．故B正确C．质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象．故C错误D．利用了电场加速和电场偏转的原理．故D错误故选B。2、C【解析】A．带电粒子是在金属筒之间的狭缝中进行加速的，故A错误；B．粒子从静止开始经过次加速后经过第个长的金属筒用时所以如果仅增大带电粒子的质量，交流电的周期也需要变大，直线加速器才能正常工作，保证粒子每次从金属筒内出来能够持续加速，故B错误；CD．粒子每次经过金属筒之间的缝隙，仅有电场力做功，根据动能定理可知粒子每通过一次缝隙都会增加相同的动能，与缝隙的长度无关，故C正确，D错误。故选C。3、B【解析】A．根据欧姆定律，流过L1的电流其中当滑片P向上调节时，R增大，I减小，所以灯泡L1变暗；电容器两端电压增大，所带电荷量增大，故A错误；B．电压表示数当I减小时，电压表示数增大，故B正确；C．流过电流表的电流已知R增大，I减小，所以减小，故C错误；D．灯泡L2两端电压随着I减小而增大，所以灯泡L2将变亮，故D错误。故选B。4、D【解析】AB.等量异种电荷之间的电场线是中间疏，两边密，连线的中垂线上，由O点向两边逐渐变疏，可知故AB错误CD.沿电场线方向电势逐渐降低，等量异种电荷连线的中垂线是等势线，则故C错误，D正确5、A【解析】“科学总是从正确走向错误”，表明科学发展的曲折性，并不是表达一种悲观失望的情绪，A正确；提出“日心说”人是哥白尼，B、D错误；开普勒通过对第谷的观测数据的研究，发现了行星运动的三定律，C错误故选A6、B【解析】AC．元电荷是指最小的电荷量，元电荷不是代表电子或质子，电子和质子的电荷量等于元电荷，AC错误；BD．任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，B正确，D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、AD【解析】对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于直线向上，从而可判断粒子的电性（带负电），同时可知电场力的方向向左，再根据各力的做功情况，即可判断各选项的正误【详解】AB．油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知，粒子必定做匀速直线运动;故A正确,B错误.CD．根据做直线运动的条件和受力情况，如图所示：可知如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，故C错误，D正确.故选AD.【点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动8、ABC【解析】A．设磁场边长为a，如图所示，粒子从c点离开，其半径为rc，粒子从d点离开，其半径为rd由得出半径公式，又由运动轨迹知rc=2rd则有vc：vd=2：1，A正确；B．由根据圆心角求出运行时间运行时间，tc=，则tc：td=1：2，B正确；CD．向心加速度：则ac：ad=2：1，C正确，D错误。故选ABC。【点睛】本题属于带电粒子在磁场中的偏转中典型题目，此类题的关键在于确定圆心及由几何关系求出半径．掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式，和周期公式9、BC【解析】将R看成电源内阻，当电源的内外电阻相等时RP的功率最大，由图读出RP的功率最大值及对应的阻值，即可求得电源的内阻，根据功率公式求出电源的电动势．根据滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等列式，可求得Rx．当RP=0时电路中电流最大，R消耗的功率最大．根据内外电阻相等时电源的输出功率最大求该电源的最大输出功率【详解】由图乙知，当RP=R+r=10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，R=6Ω，可得内阻r=4Ω最大功率P==0.4W，解得E=4V，故A错误．滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，有4Rx=（R+r）2，解得Rx=25Ω，故C正确．当回路中电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，故最大功率为Pmax=()2R=0.96W，故B正确．当外电路电阻与电阻相等时，电源的输出功率最大．本题中定值电阻R的阻值大于内阻的阻值，故滑动变阻器RP的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为P出max=()2R=0.96W，故D错误．故选BC【点睛】解决本题的关键是掌握推论：当外电路电阻与电阻相等时，电源的输出功率最大．对于定值电阻，当电流最大时其消耗的功率最大．对于变阻器的最大功率，可采用等效法研究10、CD【解析】安培定则：用右手握着通电线圈，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是通电线圈的N极．当线圈通以沿逆时针方向的电流时，根据安培定则知，纸里是通电线圈的S极，纸外是通电线圈的N极．通电线圈内部的磁场是从S极出来回到N极，小磁针在通电线圈的内部，小磁针N极受到的磁力和磁场方向相同，小磁针N极垂直指向纸外．故A错误，C正确；当线圈通以沿顺时针方向的电流时，根据安培定则知，纸里是通电线圈的N极，纸外是通电线圈的S极．通电线圈内部的磁场是从S极出来回到N极，小磁针在通电螺线管的内部，小磁针N极受到的磁力和磁场方向相同，小磁针N极垂直指向纸里，故B错误，D正确；故选CD【点睛】一个通电线圈也有N极和S极，也按照安培定则判断，纸里是线圈的N极，纸外是线圈的S极．线圈外部的磁场是从线圈的N极出来回到S极，线圈内部的磁场是从线圈的S极出来回到N极．磁场中该点的磁体N极受到磁力方向和该点的磁场方向相同三、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.B②.E③.1.5④.1【解析】由题中“在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材”可知，本题考查用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验，根据实验原理和实验器材可解答本题。【详解】（1）[1]根据甲图可知，选用外接法，因此滑动变阻器选择B；[2]电流值不超过0.6A，故电流表选E；（2）[3]根据U-I图可知，电动势为1.5V；[4]U-I图的斜率表示内阻，因此可得内阻为1。12、①.连接图见解析②.49000③.图像见解析④.0.35【解析】(1)[1]如图所示(2)[2]设需要串联的电阻阻值为Rx，则有:Ig(Rg＋Rx)＝5V代入数据可得Rx＝49000Ω.(3)[3]根据表格数据可以的下图(4)[4]将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分，则内阻r′＝6Ω，由此可得路端电压:U＝E′－Ir′在I1－I2图线所在坐标