2024學(xué)年新疆維吾爾自治區(qū)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)二中物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2024學(xué)年新疆維吾爾自治區(qū)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)二中物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(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、關(guān)于洛倫茲力，以下說法正確的是（）A.帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力作用，則該處的磁感強(qiáng)度為零B.磁感強(qiáng)度、洛倫茲力、粒子的速度三者之間一定兩兩垂直C.洛倫茲力不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度D.洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功2、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用。則下列說法錯(cuò)誤的是()A.三個(gè)粒子都帶正電荷B.c粒子速率最小C.a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期3、如圖中的甲、乙兩個(gè)電路，都是由一個(gè)靈敏電流計(jì)G和一個(gè)變阻器R組成，它們之中一個(gè)是測(cè)電壓的電壓表，另一個(gè)是測(cè)電流的電流表，那么以下結(jié)論中正確的是()A.甲表是電流表，R增大時(shí)量程增大B.甲表是電壓表，R增大時(shí)量程增大C.乙表是電流表，R增大時(shí)量程增大D.乙表是電壓表，R增大時(shí)量程增大4、如圖所示，水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想邊界MN和PQ均豎直，等腰直角三角形閉合導(dǎo)線框的直角邊恰好和磁場(chǎng)寬度相同。從線框右頂點(diǎn)剛進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)。若線框勻速通過磁場(chǎng)（線框的一直角邊與邊界平行），取逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，則下列四幅圖中，能正確反映線框中流過的電流隨時(shí)間的變化關(guān)系的是（）A B.C. D.5、如圖所示，用絲線吊一個(gè)質(zhì)量為m的帶電（絕緣）小球處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，空氣阻力不計(jì)，當(dāng)小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，則兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)（）A.小球的動(dòng)能不相同B.絲線所受的拉力相同C.小球所受的洛倫茲力相同D.小球的向心加速度相同6、塑料梳子跟頭發(fā)摩擦后能吸引細(xì)碎紙屑，是由于它們之間存在A.彈力 B.靜電力C.安培力 D.洛倫茲力二、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、如圖所示，定值電阻R＝20Ω，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R0＝1.0Ω，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)是1.0A．當(dāng)開關(guān)S閉合后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)為2.0A．則（）A.電路電壓為20VB.電路的發(fā)熱功率為20WC.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為19WD.電動(dòng)機(jī)的效率是95％8、如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置，在－R≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時(shí)發(fā)射出一個(gè)帶正電粒子，粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均為v，重力忽略不計(jì)，所有粒子均能到達(dá)y軸，其中最后到達(dá)y軸的粒子比最先到達(dá)y軸的粒子晚Δt時(shí)間，則()A.粒子到達(dá)y軸的位置一定各不相同B.磁場(chǎng)區(qū)域半徑R應(yīng)滿足R≤C.從x軸入射的粒子最先到達(dá)y軸D.Δt＝－，其中角度θ的弧度值滿足sinθ＝9、將光敏電阻R、定值電阻R0、電流表、電壓表、開關(guān)和有一定內(nèi)阻的電源連接成如圖所示電路，已知光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減?。糸]合開關(guān)，逐漸增大光照強(qiáng)度，下列有關(guān)電路中的變化，說法正確的是（）A.電壓表與電流表的示數(shù)之比將逐漸減小B.電壓表、電流表，兩表變化量大小的比值將逐漸減小C.電源的輸出功率逐漸減小D.電源的效率逐漸減小10、如圖所示，虛線框中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，它們相互正交或平行有一個(gè)帶負(fù)電的小球從該復(fù)合場(chǎng)上方的某一高度處自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過下列的哪些復(fù)合場(chǎng)區(qū)域A.“”表示磁場(chǎng) B.虛線表示磁場(chǎng)C.“”表示磁場(chǎng) D.虛線表示磁場(chǎng)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）如下圖，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是_______mm；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是_______mm12．（12分）如圖所示，一無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線固定在光滑水平面上，金屬環(huán)質(zhì)量為0.02kg，在該平面上以、與導(dǎo)線成60°角的初速度運(yùn)動(dòng)，其最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是__________，環(huán)中最多能產(chǎn)生__________J的電能四、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，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14．（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L

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】AB．洛倫茲力表達(dá)式：為磁感應(yīng)強(qiáng)度為與速度的夾角，所以磁感強(qiáng)度、洛倫茲力、粒子的速度三者之間不一定兩兩垂直，當(dāng)時(shí)，，但是磁感應(yīng)強(qiáng)度可以不為零，AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)左手定則可知洛倫茲力始終與速度垂直不做功，不會(huì)改變速度的大小，會(huì)一直改變速度的方向，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、B【解題分析】A.由左手定則可知，三個(gè)粒子都帶正電，故A正確；B.粒子在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有解得由于帶電粒子的B、q、m均相同，所以R與v成正比，因此運(yùn)動(dòng)圓弧半徑越大，則運(yùn)動(dòng)速率越大，由圖知c粒子速率最大，故B錯(cuò)誤；CD.粒子運(yùn)動(dòng)周期為，由于帶電粒子的B、q、m均相同，所以周期相同，運(yùn)動(dòng)圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角越大，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，由圖知a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，故CD正確；故選B。3、D【解題分析】由圖甲所示可知，G與電阻R并聯(lián)，甲表是電流表，分流電阻增大時(shí)分流電阻分流減小，電流表量程減??；由圖乙所示可知，G與R串聯(lián)，乙是電壓表，R增大時(shí)，變阻器分擔(dān)的電壓增大，乙表量程增大。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4、D【解題分析】感應(yīng)電流，線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有效長(zhǎng)度發(fā)生變化，電流就發(fā)生變化；0-時(shí)間內(nèi)，由右手定則判斷可知，感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針方向，是正的，線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度l均勻增加，則電流I均勻增加；~時(shí)間內(nèi)，由右手定則判斷可知，感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向，是負(fù)的，線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度l均勻增加，則電流I均勻增加；A．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D。5、D【解題分析】A．帶電小球受到洛倫茲力和繩拉力與速度方向時(shí)刻垂直，對(duì)小球不做功，只改變速度方向，不改變速度大小，只有重力做功，小球兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)，重力做的功相同，由動(dòng)能定理可知，小球兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相同，故A錯(cuò)誤；BC．小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)且兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度方向相反，由左手定則可知，兩次過O點(diǎn)洛倫茲力方向相反，受力分析可知，繩的拉力大小也就不同，故BC錯(cuò)誤；D．小球兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度大小相同，由可知，向心加速度相同，故D正確。故選D。6、B【解題分析】根據(jù)摩擦起電使塑料刻度尺帶電，靠近輕小的紙片時(shí)，根據(jù)帶電物體吸引小物體的特點(diǎn)，以及靜電力的特點(diǎn)即可解答【題目詳解】由于摩擦使塑料刻度尺帶電，靠近輕小的紙片時(shí)，由于靜電感應(yīng)從而使輕小的紙片出現(xiàn)極化現(xiàn)象，靠近塑料看得出的一側(cè)帶上異種電荷，導(dǎo)致兩者有靜電引力作用，故B正確，ACD錯(cuò)誤【題目點(diǎn)撥】本題考查對(duì)摩擦起電和電荷間作用力的理解能力．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引二、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、ACD【解題分析】A：開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)是1.0A，電路電壓．故A項(xiàng)正確B：開關(guān)S閉合后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓不變，流過電阻電流不變，電流表的示數(shù)為2.0A，則流過電動(dòng)機(jī)的電流，電路的發(fā)熱功率為．故B項(xiàng)錯(cuò)誤C：電動(dòng)機(jī)的輸出功率，故C項(xiàng)正確D：電動(dòng)機(jī)的總功率，則電動(dòng)機(jī)的效率．故D項(xiàng)正確8、BD【解題分析】粒子射入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：y=±R的粒子直接沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸，其它粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)。A.由圖可知，發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子也有可能打在y=R的位置上，所以粒子到達(dá)y軸的位置不是各不相同的，故A錯(cuò)誤；B.以沿x軸射入的粒子為例，若，則粒子不能達(dá)到y(tǒng)軸就偏向上離開磁場(chǎng)區(qū)域，所以要求，所有粒子才能穿過磁場(chǎng)到達(dá)y軸，故B正確；C.從x軸入射的粒子在磁場(chǎng)中對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，所以該粒子最后到達(dá)y軸，而y=±R的粒子直接沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸，時(shí)間最短，故C錯(cuò)誤；D.從x軸入射的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：沿y=±R的粒子直接沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸，時(shí)間最短，則所以其中角度為從x軸入射的粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角，根據(jù)幾何關(guān)系有：則有：而，所以有：故D正確9、AD【解題分析】閉合電路的動(dòng)態(tài)變化情況的分析【題目詳解】A．由題意知，逐漸增大光照強(qiáng)度時(shí)，光敏電阻R的值逐漸減小，外電路的總電阻逐漸減小，由閉合電路的歐姆定律知，總電路的電流逐漸增大，通過光敏電阻R的電流也逐漸增大，所以電壓表與電流表的示數(shù)之比將逐漸減小，故A正確；B．光敏電阻R串聯(lián)在電路中，定值電阻R0和電源內(nèi)阻都是純電阻，它們各自上面的電壓變化量與電流變化量比值不變，因此，光敏電阻R的電壓變化量與電流變化量比值也不變，故B錯(cuò)誤C．電源的輸出功率由公式知，增大，由閉合電路的歐姆定律知,減小，電源的內(nèi)阻不知道大小，所以減小的情況也不知，因此的變化無(wú)法確定，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電源的效率定義得,外電路的電阻越大，路端電壓越高，電源效率越高，電源的效率隨外電路電阻減小而減小，故D正確；故選AD．【題目點(diǎn)撥】直流電路動(dòng)態(tài)變化要掌握各物理量變化的規(guī)律來分析10、CD【解題分析】當(dāng)小球所受的合力為零，或合力與速度在同一直線上時(shí)能沿著直線通過電磁場(chǎng)區(qū)域據(jù)此條件進(jìn)行判斷【題目詳解】A、小球受重力、向右的電場(chǎng)力、向左的洛倫茲力，下降過程中速度一定變大，故洛倫茲力一定增大，不可能一直與電場(chǎng)力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、小球剛進(jìn)入場(chǎng)時(shí)，重力向下，電場(chǎng)力水平向左，洛倫茲力垂直向內(nèi)，不平衡，合力與速度不共線，做曲線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、小球受重力、向左上方的電場(chǎng)力、水平向右的洛倫茲力，若三力平衡，則粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、粒子受向下的重力和向下的電場(chǎng)力，不受洛倫茲力，合力一定與速度共線，故粒子一定做直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選CD.【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵在于洛倫茲力與速度垂直且與粒子速度方向垂直，要使粒子做直線運(yùn)動(dòng)，要么三力平衡，要么不受洛倫茲力三、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、①.100.2②.0.900【解題分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)尺讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀【題目詳解】游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為100mm，游標(biāo)尺上第2個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)尺讀數(shù)為2×0.1mm=0.2mm，所以最終讀數(shù)為：100mm+0.2mm=100.2mm．螺旋測(cè)微器的固定刻度為0.5mm，可動(dòng)刻度為40.0×0.01mm=0.400mm，所以最終讀數(shù)為0.5mm+0.400mm=0.900mm12、①.勻速直線運(yùn)動(dòng)②.0.03【解題分析】金屬環(huán)最終會(huì)沿與通電直導(dǎo)線平行的直線，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；最終速度v=v0cos60°由能量守恒定律，得環(huán)中最多能產(chǎn)生電能E=ΔEk=0.0