2023-2024學(xué)年陜西省西安市蓮湖區(qū)七十中高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年陜西省西安市蓮湖區(qū)七十中高二物理第一學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列物理量中，不屬于矢量的是（）A.位移 B.速率C.速度 D.摩擦力2、如圖所示為一螺距較大、有彈性的通電螺線管的磁場(chǎng)截面分布圖，直線為螺線管的中軸線（與某一磁感線重合），ab為用絕緣細(xì)線懸掛的位于螺線管的正上方的通電直導(dǎo)線，其電流方向由a到b，電流很小，不影響螺線管在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)．下列說法正確的是（）A.圖中關(guān)于軸線對(duì)稱的P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同B.直導(dǎo)線ab通電后，a端垂直紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)C.斷開螺線管的電源后，螺線管有沿水平方向向內(nèi)收縮的趨勢(shì)D.將不計(jì)重力的電子沿中軸線射入螺線管，電子將做勻速直線運(yùn)動(dòng)3、下列哪個(gè)儀器測(cè)量的物理量不是國(guó)際單位制中的基本物理量（）A.彈簧測(cè)力計(jì) B.刻度尺C.秒表 D.托盤天平4、如右圖所示，因線路故障，按通K時(shí)，燈L1和L2均不亮，用電壓表測(cè)得Uab=0，Ubc=4V，Ucd=0．由此可知斷路處為()A.燈L1 B.燈L2C.變阻器 D.不能確定5、如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一定值電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)．MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R．整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng)．令U表示MN兩端電壓的大小，則()A.U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由b到dB.U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由d到bC.U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由b到dD.U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由d到b6、關(guān)于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A.它的軌道可以是橢圓B.各國(guó)發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣C.它不一定在赤道上空運(yùn)行D.它運(yùn)行線速度一定大于第一宇宙速度二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、質(zhì)譜儀由如圖所示的兩部分區(qū)域組成：左側(cè)是一速度選擇器，M、N是一對(duì)水平放置的平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，板間在較大范圍內(nèi)存在著方向相互垂直，且電場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；右側(cè)是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束帶電粒子不計(jì)重力由左端O點(diǎn)射入質(zhì)譜儀后沿水平直線運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)垂直進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)后分成甲、乙兩束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，兩束粒子最后分別打在乳膠片的P1、P2兩個(gè)位置，A、P1、P2三點(diǎn)在同一條直線上，測(cè)出，帶電粒子電荷量和質(zhì)量之比稱為比荷，則下列說法正確的是A.甲、乙兩束粒子在右側(cè)B2磁場(chǎng)中的速度大小都等于B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.若甲、乙兩束粒子的質(zhì)量相等，則甲、乙兩束粒子的電荷量比為4：3D.若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為4：38、今有某小型發(fā)電機(jī)和一理想變壓器連接后給一個(gè)燈泡供電，電路如圖（電壓表和電流表均為理想電表）.已知該發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)為N，電阻為r，當(dāng)線圈以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為U，燈泡（額定電壓為U0，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，則（）A.變壓器匝數(shù)比為U:U0B.電流表的示數(shù)為C.在圖示位置時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈的磁通量為D.從圖示位置開始計(jì)時(shí)，變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為9、電子以初速度v0垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則（）A.磁場(chǎng)對(duì)電子的洛倫茲力大小、方向恒定不變B.磁場(chǎng)對(duì)電子的洛倫茲力始終不做功C.電子的速度、加速度始終不變D.電子的動(dòng)能始終不變10、電荷量為Q1和Q2的兩點(diǎn)電荷分別固定在x軸上的O、C兩點(diǎn)，規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，x軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨x的變化關(guān)系如圖所示．則A.Q1的電荷量小于Q2的電荷量B.G點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向C.將一帶負(fù)電的試探電荷自G點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下一定能到達(dá)D點(diǎn)D.將一帶負(fù)電的試探電荷從D點(diǎn)移到J點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，提供兩節(jié)內(nèi)阻較小的干電池，待測(cè)金屬絲阻值約為30Ω．使用的電壓表有3V（內(nèi)阻約為300kΩ）和15V（內(nèi)阻約為5kΩ）兩個(gè)量程，電流表有0.6A（內(nèi)阻約為0.1Ω）和3A（內(nèi)阻約為0.02Ω）兩個(gè)量程，滑動(dòng)變阻器有A（0～20Ω）、B（0～1500Ω）兩種．用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑如圖甲所示，則：(1)螺旋測(cè)微器的示數(shù)是____________mm(2)為減小電阻的測(cè)量誤差，應(yīng)選用乙圖所示的________電路．（填“a”或“b”）(3)若已測(cè)得該金屬絲長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該金屬絲的電阻率用以上字母表示為ρ=_____________12．（12分）某物理興趣小組利用圖甲所示電路測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除電池（內(nèi)阻約為0.3）、開關(guān)和導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)室提供的器材還有：A.電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約為3k）B.電流表A1（量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.2）C.電流表A2（量程為3A，內(nèi)阻約為0.05）D.定值電阻（阻值為1.5，額定功率為2W）E.定值電阻（阻值為20，額定功率為10W）F.滑動(dòng)變阻器（最大阻值為15，額定電流為2A）。（1）電流表應(yīng)選用________（選填“B”或“C”），R0應(yīng)選用________（選填“D”或“E”）。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P置于________（選填“a”或“b”）端。（3）在器材選擇正確的情況下，按正確操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過測(cè)量得到該電池的U－I圖線如圖乙所示，則該電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V、內(nèi)阻r=________。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】ACD：位移、速度、摩擦力都是有大小有方向且合成遵循平行四邊形定則的物理量，是矢量．故ACD三項(xiàng)均錯(cuò)誤B：速率是速度的大小，是一個(gè)只有大小沒有方向的物理量，是標(biāo)量不是矢量．故B項(xiàng)正確2、D【解析】根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，考慮大小與方向；依據(jù)左手定則，即可判定轉(zhuǎn)動(dòng)方向；根據(jù)右手螺旋定則，即可確定收縮還是伸長(zhǎng)；判定沿中軸線射入螺線管中磁場(chǎng)種類，即可求解【詳解】由題圖，可知，P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤；直導(dǎo)線ab通電后，根據(jù)左手定則，可知，a端安培力向里，b端的安培力向外，因此a端垂直紙面向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；通電時(shí)，螺線管中線圈間的電流方向相同，出現(xiàn)相互吸引，當(dāng)斷開螺線管的電源后，沒有吸引力，螺線管有沿水平方向向內(nèi)伸長(zhǎng)的趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤；將不計(jì)重力的電子沿中軸線射入螺線管，電子處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不受任何力，電子將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選D【點(diǎn)睛】查磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量性，掌握左手定則與右手螺旋定則的內(nèi)容，理解同向電流相吸，異向電流相斥，注意洛倫茲力產(chǎn)生條件3、A【解析】A、彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量的是力的大小，其單位是依據(jù)牛頓第二定律由加速度和質(zhì)量單位導(dǎo)出的導(dǎo)出單位，故A符合題意；B、刻度尺是測(cè)量長(zhǎng)度的儀器,是測(cè)量的力學(xué)基本量，故B不符合題意；C、秒表是測(cè)量時(shí)間的儀器,是測(cè)量的力學(xué)基本量；故C不符合題意；

D、托盤天平是測(cè)量質(zhì)量的儀器,是測(cè)量的力學(xué)基本量；故D不符合題意；故選A4、B【解析】由題，則燈發(fā)生斷路，因?yàn)閿嗦窌r(shí)，電路無(wú)電流，其兩端的電勢(shì)分別等于電源兩極的電勢(shì)，其電勢(shì)差等于電源的電動(dòng)勢(shì)；而對(duì)于完好的電阻，阻值一定，電流時(shí)，根據(jù)歐姆定律可知，其電壓，由題：，．由題，則可知：燈和變阻器R沒有發(fā)生斷路，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題是電路中故障分析問題，往往哪段電路的電壓等于電源的電壓，哪段電路發(fā)生斷路，可用電壓即為電勢(shì)差來(lái)理解5、A【解析】當(dāng)MN勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN相當(dāng)于電源．由右手定則判斷電流的方向．再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出MN兩端電壓的大小當(dāng)MN沿導(dǎo)軌方向以速度v勻速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：，由閉合電路歐姆定律可得：MN兩端電壓大小為，由右手定則可知流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d．故選A6、B【解析】地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對(duì)地靜止衛(wèi)星，是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，星距離地球的高度約為36000km，衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，即23時(shí)56分4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒，其運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度【詳解】同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上空?qǐng)A形軌道，軌道固定不變，故AC錯(cuò)誤；因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即同步衛(wèi)星周期T為一定值，根據(jù)，因?yàn)門一定值，所以r也為一定值，所以同步衛(wèi)星距離地面的高度是一定值，即各國(guó)發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣，故B正確．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度．故D錯(cuò)誤；故選B【點(diǎn)睛】該題主要考查了地球同步衛(wèi)星的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】A．粒子在平行金屬板間沿直線運(yùn)動(dòng)，說明洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，則可得，A正確；B．由題意，半徑與比荷成反比，由于，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷；C．若甲、乙兩束粒子的質(zhì)量相等，則，C錯(cuò)誤；D．若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則，D正確8、AB【解析】A．電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是U1：U2=U：U0，故A正確；燈泡電流是，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，燈泡正常發(fā)光時(shí)電功率為P，所B．以輸入功率為P，即電流表讀數(shù)I=故B正確；C．手搖發(fā)電機(jī)的線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值是所以解得最大磁通量故C錯(cuò)誤；D．線圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所以，所以變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值故D錯(cuò)誤。9、BD【解析】電子以初速度v0垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子受到的洛倫茲力的大?。篺=qvB，大小不變，但方向時(shí)刻改變，故A錯(cuò)誤；洛倫茲力的方向始終與速度的方向垂直，所以洛倫茲力只是改變了電子的運(yùn)動(dòng)方向，并沒有改變速度的大小，磁場(chǎng)不會(huì)對(duì)電子做功．故B正確．電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度的方向始終沿圓弧的切線方向，方向不斷變化．同時(shí)加速度的方向也在時(shí)刻改變，故C錯(cuò)誤．電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度的大小不變，所以電子的動(dòng)能就沒有變化．故D正確．故選BD【點(diǎn)睛】帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)射入，此時(shí)粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，洛倫茲力只是改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，不改變粒子的速度大小，即洛倫茲力不會(huì)對(duì)帶電粒子做功10、BD【解析】A項(xiàng)：圖像斜率表示場(chǎng)強(qiáng)大小，由圖可知在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，即Q1和Q2兩電荷在H的合場(chǎng)強(qiáng)為零，由公式可知，Q1的電荷量大于Q2的電荷量，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由圖知B點(diǎn)的電勢(shì)為零，由于沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，所以在B點(diǎn)邊場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向，在B點(diǎn)右邊場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，故B正確；C項(xiàng)：由在G點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸向左，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力向右，所以負(fù)電荷沿x軸向右運(yùn)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由圖像可知從D點(diǎn)到J點(diǎn)電勢(shì)先升高再降低，負(fù)電荷的電勢(shì)能先減小后增大，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，故D正確三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.1.706（1.7.5~1.708）②.b③.【解析】（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d=1.5mm+20.6×0.01mm=1.706mm；（2）由于兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為3V，則電壓表選擇3V（內(nèi)阻約為300kΩ）；電路中電流最大值，故電流表選擇0.6A（內(nèi)阻約為0.1Ω）；待測(cè)電阻滿足，電流表應(yīng)用外接法，所以應(yīng)選用b圖所示的電路；（3）由及S=πd2可知，【點(diǎn)睛】應(yīng)明確：①要分成“整數(shù)部分”和“小數(shù)部分”兩部分來(lái)讀，注意半毫米刻度線是否露出；②待測(cè)電阻滿足，電流表應(yīng)用外接法；反之用內(nèi)接法。12、①.B②.D③.b④.1.48⑤.0.46【解析】（1）[1][2]．估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻0.3Ω左右，保護(hù)電阻選擇與內(nèi)阻相當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮鐳即可；這樣加上保護(hù)電阻，最大電流控制在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表，故選B；（2）[3]．實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)