湖北省孝感市八校教學聯(lián)盟2023-2024學年物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題含解析

湖北省孝感市八校教學聯(lián)盟2023-2024學年物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、勞倫斯和利文斯設計出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示。置于高真空中的半徑為R的D形金屬盒中，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，高頻交變電壓u的頻率為f．若A處粒子源產生的質子質量為m、電荷量為＋q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應和重力的影響。用該回旋加速器加速質子，為了使質子獲得的動能減小為原來的，可采用下列哪種方法A.將其磁感應強度增大為原來的3倍B.將其磁感應強度增大為原來的9倍C.將D形盒的半徑減小為原來的倍D.將D形盒的半徑減小為原來的倍2、如圖，平行板電容器兩極板與電壓為U的電源兩極連接，板的間距為d；現(xiàn)有一質量為m的帶電油滴靜止在極板間，重力加速度為g，則（）A.油滴帶正電B.油滴帶電荷量為C.將下極板向下緩慢移動一小段距離，油滴將立即向上運動D.增大極板間電壓，油滴將加速下落3、如圖所示，截面為等腰直角三角形的物塊固定在水平面上，兩根長為L的細導體棒a、b被放在三角形的兩個光滑直角面等高的地方，導體棒a的質量為ma，導體棒b的質量為mb?，F(xiàn)分別對兩導體棒通以同向電流Ia、Ib，且Ia＝2Ib＝2I，兩棒恰能保持靜止，則下列說法正確的是（）A.兩導體棒的質量之比ma：mb＝2：1B.兩導體棒的質量之比ma：mb＝1：2C.電流Ib在導體棒a處產生的磁場的磁感應強度大小為D.電流Ia在導體棒b處產生的磁場的磁感應強度大小為4、如圖所示，電源電動勢E＝10V，內阻r＝0.2Ω，標有“8V,16W”的燈泡L恰好正常發(fā)光，電動機線圈電阻R0＝0.15Ω，則電源的輸出功率為()A.16W B.440WC.80W D.400W5、如圖所示，在足夠長的豎直線的右側有方向垂直紙面向外且范圍足夠大的磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域，一帶電粒子q從P點沿與豎直線成角θ＝45°方向，以大小為v的初速度垂直磁場方向射入磁場中，經時間t從Q點射出磁場．不計粒子重力，下列說法正確的是A.帶電粒子q可能帶正電荷B.帶電粒子的比荷＝C.若PQ之間的距離等于L，則帶電粒子在勻強磁場中的軌跡半徑R＝LD.粒子射出磁場時與水平線的夾角為θ6、下列說法正確的是()A.詩句“飛流直下三千尺”是以“飛流”作為參考系的B.“錢塘觀潮時,觀眾只覺得潮水撲面而來”是以“潮水”為參考系的C.只有質量很小的物體才能看作質點D.如果物體的形狀和大小相對所研究的問題屬于無關或次要因素時,即可把物體看作質點二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中a、b分別表示路端電壓、負載電阻上電壓隨電流變化的情況，下列說法正確的是A.陰影部分的面積表示電源輸出功率B.陰影部分的面積表示電源的內阻上消耗的功率C.當滿足時，電源的輸出功率最大D.當滿足時，電源效率小于50％8、一閉合矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動時，穿過線圈的磁通量隨時間的變化圖象如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.t=0時刻線圈平面與中性面平行B.t=0.1s時刻，穿過線圈平面的磁通量變化率為零C.t=0.2s時刻，線圈中有最大感應電動勢D.t=0.4s時刻，線圈中的感應電流為零9、將兩截阻值均為R、長度均為L的均勻銅棒A和鋁棒B沿中軸線對接后串聯(lián)接入電路中已知兩棒的橫截面積分別為和，忽略溫度變化對電阻的影響下列說法正確的是A.通過銅棒和鋁棒的電流大小一定相同B.銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓之比為：C.銅和鋁棒的電阻率之比為：D.電路穩(wěn)定后兩棒中電場強度均為零10、如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁鐵，其中條形磁鐵的一半位于未通電的螺線管內，下列說法正確的是（）A.若將a接電源正極，b接負極，彈簧秤示數(shù)減小B.若將a接電源正極，b接負極，彈簧秤示數(shù)增大C.若將b接電源正極，a接負極，彈簧秤示數(shù)增大D.若將b接電源正極，a接負極，彈簧秤示數(shù)減小三、實驗題：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）學習了“探究碰撞中的不變量”的實驗后，某實驗小組選用圖甲所示的水平氣墊導軌、光電門等測量裝置研究兩個滑塊碰撞過程中系統(tǒng)動量的變化情況。主要實驗步驟如下：①調節(jié)氣墊導軌水平，并使光電計時器系統(tǒng)正常工作；②在滑塊1上裝上擋光片，在滑塊2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游標卡尺測量擋光片寬度L，用天平測出滑塊1和滑塊2的質量m1=0.32kg、m2=0.18kg；③將滑塊1和滑塊2放在氣墊導軌上，滑塊2處于靜止狀態(tài)，讓滑塊1以一定的初速度與滑塊2碰撞，撞后兩者粘在一起，記下碰前擋光片的遮光時間t1=0.015s和碰后擋光片的遮光時間t2=0.024s；(1)游標卡尺測量的擋光片寬度L如圖乙所示，則L=___mm(2)滑塊1碰前的動量p1=___：兩滑塊碰撞后的總動量p2=___（計算結果保留兩位有效數(shù)字）；(3)p1與p2的大小有差異，其原因是_____。12．（12分）某同學想通過實驗測定一個定值電阻Rx的阻值。(1)該同學先用多用電表“×10”歐姆擋估測其電阻示數(shù)如圖，則其阻值為______Ω；(2)為了較準確測量該電阻的阻值，現(xiàn)有電源（12V，內阻可不計）、滑動變阻器（0~200Ω，額定電流1A）、開關和導線若干，以及下列電表：A.電流表（0~100mA，內阻約15.0Ω）B.電流表（0~500mA，內阻約25.0Ω）C.電壓表（0~3V，內阻約3kΩ）D.電壓表（0~15V，內阻約15kΩ）為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用______，電壓表應選用______（選填器材前的字母）；實驗電路應采用圖中的______（選填“甲”或“乙”）。這樣測量的阻值比真實值______（選填“偏大”或“偏小”）。(3)圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線。請根據在(2)問中所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線____。四、計算題：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，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，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）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大小；（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15．（12分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，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，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】回旋加速器通過電場加速，磁場回旋，最后從磁場離開，由洛倫茲力提供向心力可得：可得粒子的最大速度為：故最大動能為：為了使質子獲得的動能減小為原來的，因此將其磁感應強度減小為原來的倍，或將D形盒的半徑減小為原來的倍；故C正確，ABD錯誤；故選C。2、B【解析】A．由題可知帶電油滴靜止不動，則帶電油滴受到向上的電場力，平行板電容器板間場強方向豎直向下，則帶電油滴帶負電，故A錯誤；B．由平衡條件得得油滴帶電荷量為故B正確；C．將下極板向下緩慢移動一小段距離，電容器兩極板距離增大，根據可得板間場強減小，微粒所受電場力減小，則油滴將立即向下做加速運動，故C錯誤；D．增大極板間電壓，根據可得板間場強增大，微粒所受電場力增大，則油滴將立即向上做加速運動，故D錯誤；故選B。3、D【解析】AB．對導體棒a、b受力分析如圖所示，由平衡條件得：對a有F＝magtan45°同理對b有F＝mbgtan45°解得：ma：mb＝1：1故AB錯誤；CD．根據磁感應強度定義式得：電流Ia在導體棒b處產生的磁場的磁感應強度大小電流Ib在導體棒a處產生的磁場的磁感應強度大小故C錯誤，D正確；故選D。4、C【解析】路端電壓等于電燈L的電壓，即U=8V，所以根據公式，解得電路中的總電流為I=10A，故通過電動機的電流為,電動機兩端電壓為8V，所以電動機的電功率為,故電源的輸出功率為5、D【解析】A項：由題意可知，粒子要從Q點射出，所以粒子應向左上方偏轉，由左手定則可知，粒子應帶負電，故A錯誤；B項：由題可知，粒子在磁場中運動的弦切角為450，由公式，解得：，故B錯誤；C項：若PQ之間的距離等于L即粒子在磁場中做圓周運動對應的弦長為L，由數(shù)學知識可知，，解得：，故C錯誤；D項：由粒子在磁場中做圓周運動的對稱性可知，粒子射出磁場時與水平線的夾角為θ，故D正確故應選：D6、D【解析】考查參考系和質點?！驹斀狻緼．“飛流直下三千尺”研究對象是“飛流”，參考系是地球，A錯誤；B．“潮水撲面而來”，潮水是運動的，是研究對象，參考系是地面，B錯誤；C．物體能否看成質點，關鍵在于物體的大小和形狀對所研究的問題有無影響，一個物體很大很重，但大小對研究的問題無影響，則可以看成質點，比如研究地球繞太陽轉動的周期問題時，可以看成質點，C錯誤；D．如果物體的形狀和大小相對所研究的問題屬于無關或次要因素時,即可把物體看作質點，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】AB．陰影部分的面積為路端電壓與電流的乘積，為電源的輸出功率，故A正確，B錯誤；CD．當滿足α=β時，內外阻相等，輸出功率最大，但電源的效率為50%，故C正確，D錯誤。故選AC。8、BC【解析】A.由圖可知t=0時刻通過線圈的磁通量為0，此時線圈平面與磁場方向平行，與中性面垂直，選項A錯誤；B.t=0.1s時刻通過線圈的磁通量最大，穿過線圈平面的磁通量變化率為零，選項B正確；C.t=0.2s時刻通過線圈磁通量為0，磁通量變化率最大，線圈中有最大感應電動勢，選項C正確；D.t=0.4s時刻，通過線圈的磁通量為0，磁通量變化率最大，線圈中有最大感應電動勢，線圈中的感應電流最大，選項D錯誤。故選BC。9、AC【解析】A、由串聯(lián)電路的特點知：，故A正確；B、根據知電阻和電流相等，則銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓相等，故B錯誤；C、由可知，電阻相等，則銅和鋁棒的電阻率之比為，故C正確；D、電路穩(wěn)定后兩棒中電場強度不能為零，電荷的定向移動到達動態(tài)平衡，故D錯誤；故選AC10、AC【解析】AB．當螺線管將a接電源正極，b接負極時，線圈中產生磁場，由安培定則判斷得知，螺線管內部磁場方向向上，上端相當于N極，對磁鐵產生向上的斥力，所以彈簧秤示數(shù)減小，故A正確；B錯誤；CD．當螺線管將b接電源正極，a接負極時，線圈中產生磁場，由安培定則判斷得知，螺線管內部磁場方向向下，上端相當于S，對磁鐵產生向下的引力，所以彈簧秤示數(shù)增大，故C正確，D錯誤。故選AC。三、實驗題：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、①.4.50mm②.③.④.存在空氣阻力【解析】(1)[1]由圖乙所示游標卡尺可知，其示數(shù)為：4mm+10×0.05mm=4.50mm；(2)[2]碰前滑塊1的速度為所以滑塊1碰前的動量[3]碰后滑塊1、2的速度為兩滑塊碰撞后的總動量；(3)[4]p1與p2的大小有差異，其原因是滑塊運動過程中有空氣阻力存在。12、①.140±1②.A③.D④.甲⑤.偏?、?【解析】(1)[1]如圖，電阻阻值為14×10=140Ω；(2)[2][3][4]電源電動勢12V，則電壓表選擇D；電路中可能出現(xiàn)的最大電流故電流表選擇A；因則電路選擇電流表外接，即選擇甲電路；因此電路中的電壓表的分流作用，使得電流的測量值偏大，則