2024屆云南省保山市一中高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆云南省保山市一中高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、下列對(duì)能量轉(zhuǎn)化的描述，正確的是（）A.電暖氣工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B.汽油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.雨滴下落過(guò)程中，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D.水力發(fā)電機(jī)工作時(shí)，水的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能2、關(guān)于磁感線的下列說(shuō)法中，正確的是（）A.磁感線是真實(shí)存在于磁場(chǎng)中的有方向的曲線B.磁感線上任一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向相同C.磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(fā)，終止于磁鐵的南極D.磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況3、如圖所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí)，以下判斷正確的是（）A.電壓表讀數(shù)變大，通過(guò)燈L1的電流變大，燈L2變亮B.電壓表讀數(shù)變小，通過(guò)燈L1的電流變小，燈L2變亮C.電壓表讀數(shù)變大，通過(guò)燈L2的電流變小，燈L1變暗D.電壓表讀數(shù)變小，通過(guò)燈L2的電流變大，燈L1變暗4、我們位于地球的北半球，曾經(jīng)在教室的天花板上裝有吊扇．假設(shè)吊扇的各葉片水平，只考慮該處地磁場(chǎng)的豎直分量，設(shè)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量的大小為B，葉片的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，中間圓盤半徑為R．電扇使用時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，逆著地磁場(chǎng)豎直分量的方向看吊扇，其葉片按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如圖所示，用E表示每個(gè)葉片上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則（）A.E=πf(L+R)LB，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)B.E=2πf(L–R)LB，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C.E=2πfL(L-2R)B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)D.E=πfL(L+2R)B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)5、在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)和邏輯推理等方法都起了重要作用，下列敘述符合史實(shí)的是（）A.奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系B.洛倫茲根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說(shuō)C.法拉第在對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行分析后總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律D.楞次認(rèn)為磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)出一種電場(chǎng)，叫感生電場(chǎng)6、一只電爐的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻相同都為R．設(shè)通過(guò)它們的電流相同(電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn))，則在相同的時(shí)間內(nèi)（）A.電爐和電動(dòng)機(jī)兩端電壓一定相等B.電爐產(chǎn)生的電熱一定小于電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱C.電動(dòng)機(jī)輸出的功率一定大于電爐消耗的功率D.電動(dòng)機(jī)消耗的功率一定大于電爐消耗的功率二、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、圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用,則下列說(shuō)法正確的是A.a粒子速率最大B.c粒子速率最大C.a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta<Tb<Tc8、如圖所示，一根重力G=0.1N、長(zhǎng)L=1m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab，在其中點(diǎn)彎成θ=60°角，將此導(dǎo)體放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均為豎直狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)I=1A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長(zhǎng)各縮短了△x=0.01m，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.4T，則A.導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎→aB.每根彈簧的彈力大小為0.10NC.彈簧的勁度系數(shù)k=5N/mD.若導(dǎo)體中不通電流，則彈簧伸長(zhǎng)0.02m9、以無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列關(guān)于電勢(shì)與電勢(shì)能的說(shuō)法正確的是（）A.電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大B.在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電量大的電荷具有的電勢(shì)能比電量小的電荷具有的電勢(shì)能大C.在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能大D.在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能小10、半導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)電的粒子—“載流子”有兩種：自由電子和空穴（空穴可視為能自由移動(dòng)帶正電的粒子），以自由電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體，以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體．圖為檢驗(yàn)半導(dǎo)體材料的類型和對(duì)材料性能進(jìn)行測(cè)試的原理圖，圖中一塊長(zhǎng)為a、寬為b、厚為c的半導(dǎo)體樣品板放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．當(dāng)有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過(guò)樣品板時(shí)，會(huì)在與z軸垂直的兩個(gè)側(cè)面之間產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差UH，霍爾電勢(shì)差大小滿足關(guān)系，其中k為材料的霍爾系數(shù)．若每個(gè)載流子所帶電量的絕對(duì)值為e，下列說(shuō)法中正確的是（）A.如果上表面電勢(shì)高，則該半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體B.霍爾系數(shù)越大的材料，其內(nèi)部單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目越多C.若將磁場(chǎng)方向改為沿z軸正方向，則在垂直y軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變小D.若將電流方向改為沿z軸正方向，則在垂直x軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變大三、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(guò)程。11．（6分）設(shè)金屬導(dǎo)體的橫截面積為，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為，自由電子定向移動(dòng)速度為，那么在時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面積的自由電子數(shù)為_________；若電子的電荷量為，導(dǎo)體中的電流為，則電子定向移動(dòng)的速率為_________。12．（12分）如圖所示的電路中，小量程電流表的內(nèi)阻，滿偏電流，，；（1）當(dāng)S1和S2均斷開時(shí)，改裝成是_______表，最大量程是______；（2）當(dāng)S1和S2均閉合時(shí)，改裝成的是_______表，最大量程是______。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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14．（16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(guò)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L15．（12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

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、D【解題分析】A．電暖器工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為熱能，故A錯(cuò)誤；B．汽油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．雨滴下落過(guò)程中，部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；D．水力發(fā)電機(jī)工作時(shí)，水的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故D正確2、B【解題分析】試題分析：磁感線不是真是存在的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；磁感線上任一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向相同，選項(xiàng)B正確；在磁鐵的外部，磁鐵的磁感線從磁鐵的N極出發(fā)，指向S極，在內(nèi)部正好相反，磁感線為閉合曲線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；磁感線永不相交，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B考點(diǎn)：考查磁感線的概念點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，充分理解磁感線的特點(diǎn)即可3、B【解題分析】ABCD．由電路圖可知，與L1并聯(lián)，再與L2串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在L1兩端。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí)，阻值變小，分得的電壓變小，電壓表示數(shù)變小，L1兩端的電壓變小，流過(guò)L1的電流變小，燈L1變暗，L2兩端電壓變大，流過(guò)L2的電流變大，燈L2變亮。故選B。4、D【解題分析】根據(jù)題意應(yīng)用右手定則可以判斷出電勢(shì)高低．應(yīng)用E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小【題目詳解】教室在北半球，地磁場(chǎng)豎直分量方向豎直向下，由右手定則可知，a點(diǎn)電勢(shì)低，b點(diǎn)電勢(shì)高．葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度：ω=2πf，葉片的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：；故選D.【題目點(diǎn)撥】風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉片切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，應(yīng)用右手定則與E=BLv可以解題，注意切割磁感線的速度要取葉片兩端點(diǎn)線速度的平均值5、A【解題分析】A.奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系，故A項(xiàng)符合題意.B.安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說(shuō)，故B項(xiàng)不合題意.C.法拉第電磁感應(yīng)定律是由紐曼、韋伯在對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后總結(jié)出的規(guī)律，故C項(xiàng)不合題意.D.麥克斯韋認(rèn)為磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)，這種電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同，它不是由電荷產(chǎn)生的，叫感生電場(chǎng)，故D項(xiàng)不合題意.6、D【解題分析】對(duì)于電爐電路和電動(dòng)機(jī)電路，焦耳定律都適用，歐姆定律適用于電爐，不適用于電動(dòng)機(jī)；根據(jù)歐姆定律研究電爐兩端的電壓；電動(dòng)機(jī)兩端的電壓大于電流與電阻的乘積【題目詳解】設(shè)電流為I，則電爐兩端電壓U爐=Ir，電動(dòng)機(jī)兩端電壓U機(jī)＞Ir，所以U機(jī)＞U爐．即電動(dòng)機(jī)兩端電壓大于電爐兩端電壓，故A錯(cuò)誤．電爐電路和電動(dòng)機(jī)電路焦耳定律都適用．根據(jù)焦耳定律Q=I2rt，得，電爐和電動(dòng)機(jī)的電阻相同，電流相同，則在相同的時(shí)間內(nèi)電爐和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱相等．故B錯(cuò)誤．電動(dòng)機(jī)消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電爐消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而相等時(shí)間內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，則在相同的時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)消耗的電能大于電爐消耗的電能，電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率．故D正確．電動(dòng)機(jī)輸出的功率IU機(jī)-I2r與電爐消耗的功率I2r無(wú)法比較，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故選D【題目點(diǎn)撥】明確電動(dòng)機(jī)工作時(shí)電功只能用W=UIt求，電熱只能用焦耳定律求；電爐工作時(shí)，電熱等于電功，W=UIt=I2rt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、BC【解題分析】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得：AB．由于三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量、電荷量均相同，在同一個(gè)磁場(chǎng)中，當(dāng)速度越大時(shí)、軌道半徑越大，由圖示可知，a粒子的軌道半徑最小，粒子c的軌道半徑最大，則a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間三粒子運(yùn)動(dòng)周期相同，由圖示可知，a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角最大，對(duì)應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)，故C正確，D錯(cuò)誤8、AC【解題分析】A：當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)I=1A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長(zhǎng)縮短，安培力方向向上，則左手定則，導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎→a．故A項(xiàng)正確B：通電后，導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度，受到的安培力，據(jù)受力分析解得，每根彈簧的彈力大小為0.05N．故B項(xiàng)錯(cuò)誤C：據(jù)解得．故C項(xiàng)正確D：若導(dǎo)體中不通電流解得：，彈簧伸長(zhǎng)0.01m．故D項(xiàng)錯(cuò)誤9、CD【解題分析】A．正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小，故A錯(cuò)誤；B．在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電量大的正電荷具有的電勢(shì)能比電量小的電荷具有的電勢(shì)能大，而電量大的負(fù)電荷具有的電勢(shì)能比電量小的電荷具有的電勢(shì)能小，故B錯(cuò)誤；C．在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電勢(shì)為正值，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能大，故C正確；D．在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電勢(shì)為負(fù)值，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能小，故D正確。故選CD。10、AC【解題分析】根據(jù)左手定則判斷帶電粒子的電性，根據(jù)最終洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡列式，再根據(jù)電流的微觀表達(dá)式列式，最后聯(lián)立求解即可【題目詳解】電流向右，磁場(chǎng)垂直向內(nèi)，若上表面電勢(shì)高，即帶正電，故粒子受到的洛倫茲力向上，故載流子是帶正電的“空穴”，是P型半導(dǎo)體，故A正確；最終洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，有：evB=e；電流的微觀表達(dá)式為：I=nevS；且霍爾電勢(shì)差大小滿足關(guān)系UH=k，聯(lián)立解得：，單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目，隨著霍爾系數(shù)越大，而越小，故B錯(cuò)誤；若將磁場(chǎng)方向改為沿z軸正方向，則平衡時(shí)：evB=e，解得U=Bdv，則d由原來(lái)的b變?yōu)閏，減小，此時(shí)的電勢(shì)差產(chǎn)生在前表面和后表面，則在垂直y軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵是明確霍爾效應(yīng)的原理，知道左手定則中四指指向電流方向，注意單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目表達(dá)式的各物理量的含義三、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(guò)程。11、①.②.【解題分析】[1]在時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面積的自由電子數(shù)為：；[2]根據(jù)電流的定義式：解得：12、①.電壓表②.1V③.電流表④.1A【解題分析】(1)[1]當(dāng)S1和S2均斷開時(shí)，電流表與R1串聯(lián)，改裝成的是電壓表。[2]量程為U，則(2)[3]當(dāng)S2和S1均閉合時(shí)，R2和