2024年河北省張家口市涿鹿中學高二物理第一學期期末考試試題含解析

2024年河北省張家口市涿鹿中學高二物理第一學期期末考試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、在軌道上穩(wěn)定運行空間站中，有如圖所示的裝置，半徑分別為r和R（R＞r）的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，宇航員讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過粗糙的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，那么下列說法正確的是（）A.小球在CD間由于摩擦力而做減速運動B.小球經(jīng)過甲軌道最高點時比經(jīng)過乙軌道最高點時速度大C.如果減少小球的初速度，小球有可能不能到達乙軌道的最高點D.小球經(jīng)過甲軌道最高點時對軌道的壓力大于經(jīng)過乙軌道最高點時對軌道的壓力2、如圖所示，處于紙面內(nèi)的軟導(dǎo)線回路平面，由于勻強磁場強弱發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形。則該磁場A.逐漸增強，方向垂直紙面向外 B.逐漸增強，方向平行紙面向左C.逐漸減弱，方向垂直紙面向外 D.逐漸減弱，方向平行紙面向右3、如圖所示,AB為均勻帶有電荷量為+Q的細棒,C為AB棒附近的一點,CB垂直于AB.AB棒上電荷形成的電場中C點的電勢為φ0,φ0可以等效成AB棒上電荷集中于AB上某點P處、帶電量為+Q的點電荷所形成的電場在C點的電勢．若PC的距離為r,由點電荷電勢的知識可知φ0=kQ/r.若某點處在多個點電荷形成的電場中,則電勢為每一個點電荷在該點所產(chǎn)生的電勢的代數(shù)和．根據(jù)題中提供的知識與方法,我們可將AB棒均分成兩段,并看成兩個點電荷,就可以求得AC連線中點C′處的電勢為A.2φ0 B.

φ0C.φ0 D.4φ04、如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊（）A.在P和Q中都做自由落體運動B.在兩個下落過程中的機械能都守恒C.在P中的下落時間比在Q中的長D.落至底部時在P中的速度比在Q中的大5、如圖所示，在水平冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運動，O點為圓心。能正確表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的圖是（）A. B.C. D.6、有一個電子射線管（陰極射線管），放在一通電直導(dǎo)線的上方，發(fā)現(xiàn)射線的徑跡如圖所示，則此導(dǎo)線該如何放置，且電流的流向如何（）A.直導(dǎo)線如圖所示位置放置，電流從B流向AB.直導(dǎo)線如圖所示位置放置，電流從A流向BC.直導(dǎo)線垂直于紙面放置，電流流向紙內(nèi)D.直導(dǎo)線垂直于紙面放置，電流流向紙外二、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、如圖是一個回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連．現(xiàn)分別加速氘核()和氦核()，下列說法中正確的是()A.它們的最大速度相同B.它們的最大動能相同C.兩次所接高頻電源的頻率相同D.僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能8、在如圖所示的電路中，電源的負極接地，其電動勢為、內(nèi)電阻為，、為定值電阻，為滑動變阻器，，為電容器，?、?為理想電流表和理想電壓表。在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，下列說法中正確的是A.電壓表示數(shù)變大B.電流表示數(shù)變小C.電源的輸出功率增大D.電容器C所帶電荷量增多9、如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度為B，∠A＝60°，AO＝L，在O點放置一個粒子源，同時向磁場內(nèi)各個方向均勻發(fā)射某種帶正電的粒子（不計重力作用和粒子間的相互作用），粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為v0，且滿足。對于粒子進入磁場后的運動，下列說法正確的是（）A.一定有粒子打到C點B.與OC邊的夾角為θ＝30°飛入的粒子在磁場中運動時間最長C.從OC邊飛出的粒子數(shù)與從AC邊飛出的粒子數(shù)之比為1:2D.在AC邊界上有粒子射出的區(qū)域長度大于L10、如圖所示的正方形區(qū)域存在垂直紙面向里的磁場，兩個質(zhì)量相等、電荷量相等的異種電荷1、2，以不同速率垂直于磁感線方向從O點垂直ad射入磁場中，O點為ad的中點，兩粒子運動的軌跡如圖所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不計粒子受到的重力。下列關(guān)于兩粒子的運動速率v、在磁場中的運動時間t、圓周運動周期T及角速度ω的關(guān)系正確的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：53三、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）自然界中只存在兩種電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶______，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶______。12．（12分）將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的“水果電池”，其電動勢約為1.5V．可是這種電池并不能點亮手電筒上額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的小燈泡，原因是流過小燈泡的電流太小了，經(jīng)實驗測得還不足3mA．為了較精確地測定“水果電池”的電動勢和內(nèi)電阻．提供的實驗器材有：A.電流表A1（量程0～3mA，內(nèi)阻約為0.5Ω）B.電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）C.電壓表V（量程0～1.5V，內(nèi)阻約為3kΩD.滑動變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流為1A）E.滑動變阻器R2（阻值0～3kΩ，額定電流為1A）F.電鍵，導(dǎo)線若G.水果電池(1)應(yīng)選圖______（選填“a”或“b”）電路圖進行實驗(2)實驗中電流表應(yīng)選用__________，滑動變阻器應(yīng)選用___________（均用序號字母表示）(3)根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，經(jīng)描點、連線得到水果電池的路端電壓隨電流變化的U-I圖象如圖所示，由圖象可知，水果電池的電動勢E=___________V.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(yīng)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(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(dǎo)軌間接有電動勢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，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(yīng)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(zhì)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、D【解題分析】在空間站中，所有物體都處于完全失重狀態(tài)，任何物體間都沒有相互作用力，小球在CD運動時所受彈力為零，摩擦力為零，A錯；由于處于完全失重狀態(tài)，小球運動到兩個最高點時沒有外力做功，機械能守恒，運動到最高點速度大小相同，B錯；C錯；小球做圓周運動的向心力由彈力提供，有，D對；2、C【解題分析】磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形，是由線圈受到安培力的方向向外，導(dǎo)線圍成的面積擴大，根據(jù)楞次定律的推廣形式可得，導(dǎo)線內(nèi)的磁通量一定正在減小，磁場在減弱，故C正確。故選C。3、A【解題分析】設(shè)φ0等效成AB棒上的電荷集中于AB中點處，即AB的中點D到C的距離DC等于AD的中點E到C′的距離的一半；帶電量為+Q的點電荷所形成的電場在C點的電勢，將AB棒均分成兩段，并看成兩個點電荷，每個點電荷的電荷量為Q/2，由φ0=kQ/r可知，每個電荷量為Q/2的點電荷在C′點產(chǎn)生電勢為φ0，兩個點電荷在AC連線中點C′處的電勢為2φ0，故A正確，BCD錯誤；故選A【題目點撥】考查點電荷電勢的知識可知φ0=kQ/r公式的應(yīng)用，理解等效思維的運用是解題的關(guān)鍵，注意電勢的代數(shù)和4、C【解題分析】當小磁塊在光滑的銅管P下落時，由于穿過銅管的磁通量變化，導(dǎo)致銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流，因磁場，從而產(chǎn)生安培阻力，而對于塑料管內(nèi)小磁塊沒有任何阻力，在做自由落體運動，故A錯誤；由A選項分析可知，在銅管的小磁塊機械能不守恒，而在塑料管的小磁塊機械能守恒，故B錯誤；在銅管中小磁塊受到安培阻力，則在P中的下落時間比在Q中的長，故C正確；根據(jù)動能定理可知，因安培阻力，導(dǎo)致產(chǎn)生熱能，則至底部時在P中的速度比在Q中的小，故D錯誤．故選C考點：電磁感應(yīng)5、C【解題分析】A．因雪橇做勻速圓周運動，合力一定指向圓心。故摩擦力的合力和牽引力的合力應(yīng)該豎直向上，根據(jù)力的合成遵循平行四邊形定則，可知牽引力的方向斜向右上方，由此可知，A錯誤；B．由于雪橇在冰面上滑動，其滑動摩擦力方向必與運動方向相反，即沿圓的切線方向B錯誤；C．因雪橇做勻速圓周運動，合力一定指向圓心。故摩擦力的合力和牽引力的合力應(yīng)該豎直向上，根據(jù)力的合成遵循平行四邊形定則，可知牽引力的方向斜向右上方，由此可知，C正確；D．由于雪橇在冰面上滑動，其滑動摩擦力方向必與運動方向相反，即沿圓的切線方向D錯誤。故選C。6、A【解題分析】電子在磁場中運動，受到洛倫茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)電子的偏轉(zhuǎn)方向，判斷出磁場方向，然后根據(jù)右手螺旋定則，判斷出導(dǎo)線中電流方向；【題目詳解】電子運動方向從負極流向正極，根據(jù)左手定則，四指指向電子運動的反方向，即指向負極，大拇指指向電子偏轉(zhuǎn)方向，由此得出導(dǎo)線上方磁場方向垂直紙面向里，因此直導(dǎo)線必須如圖所示的放置，根據(jù)右手螺旋定則可知，導(dǎo)線AB中的電流方向從B指向A，故A正確，B、C、D錯誤；故選A【題目點撥】關(guān)鍵是根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)判斷洛侖茲力方向，通電直導(dǎo)線的電流方向根據(jù)磁場方向和右手螺旋定則來判斷二、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【解題分析】ABD.由于粒子的最大半徑為D形金屬盒的半徑R，由可得粒子的最大動能為由于兩粒子比荷相同，故兩粒子的最大速度相同，最大動能不同，最大動能與交流電頻率無關(guān)，故A正確，B、D錯誤；C.回旋加速器加速的條件為交變電壓的周期為，氘核()和氦核()的比荷相同，故兩次所接高頻電源的頻率相同，C正確；8、AC【解題分析】A.在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，變阻器在路電阻減小，外電路總電阻減小，干路電流I增大，電阻R1兩端電壓增大，則電壓表示數(shù)變大。故A正確；B.電阻R2兩端的電壓：U2=E?I(R1+r)，I增大，則U2變小，流過R2的電流減小，則電流表示數(shù)變大，故B錯誤；C.據(jù)題：r<R1，當外電路總電阻減小時，內(nèi)外電阻更加接近，電源的輸出功率增大。故C正確；D.由于U2變小，電容器板間電壓變小，其帶電量減小。故D錯誤。故選：AC9、AD【解題分析】A．由公式，可知粒子的運動半徑r=2L，因CO=L因此當即入射時，粒子恰好從C點飛出，故A正確；B．由弦長越長，運動時間越長可知，粒子從C點射出，時，粒子在磁場中運動時間最長，故B錯誤；C．因，則從AC邊上射出的粒子的入射角范圍大于60°，可知從OC邊飛出的粒子數(shù)與從AC邊飛出的粒子數(shù)之比為小于1:2，故C錯誤；D．根據(jù)圖所示，若垂直AC邊射出，射出區(qū)域長度為1.5L，因此在AC邊界上有粒子射出的區(qū)域長度會大于L，故D正確。故選AD。10、BC【解題分析】設(shè)正方形的邊長為，如圖所示由幾何知識得，，解得，A．粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則故A錯誤；C．粒子在磁場中做圓周運動的周期由于、、都相等，兩粒子在磁場中做圓周運動的周期相等，故故C正確；B．粒子在磁場中在運動時間由于兩粒子在磁場中做圓周運動的周期相等，則粒子在磁場中的運動時間之比故B正確。D．粒子做圓周運動的角速度由于、、都相等，則故D錯誤。故選BC。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).正電(2).負電【解題分析】[1][2]．自然界中只存在兩種電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電。12、①.a②.A③.E④.1.35【解題分析】（1）電流表的內(nèi)阻很小，分擔的電壓很小，可以忽略，所以用伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻時，電流表采取外接法誤差較小（2）由題意可知，選擇電流表量程；通過水果電池的內(nèi)阻大小，選擇合適的電流表和滑動變阻器（3）U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示水果電池的內(nèi)阻【題目詳解】（1）水果電池內(nèi)阻較大，電流表內(nèi)阻較小，電流表分壓較小，為減小實驗誤差，電流表采取外接法，因此需要選擇圖a所示實驗電路（2）由題意可知，電流表選擇量程是3mA的A即可；電源的內(nèi)阻大約，若選用0～10Ω的滑動變阻器，移動滑片，電流基本不變，所以本實驗中滑動變阻器應(yīng)選用