2023-2024學(xué)年甘肅省慶陽(yáng)六中物理高二第一學(xué)期期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年甘肅省慶陽(yáng)六中物理高二第一學(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)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(qǐng)按照題號(hào)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(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、如圖所示，金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通以由M向N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ．如果僅改變下列某一個(gè)條件，θ角的相應(yīng)變化情況是A.棒中的電流變大，θ角變大B.兩懸線等長(zhǎng)變短，θ角變小C.金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大D.磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ角變小2、某同學(xué)采用如圖所示的電路給一個(gè)小電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I。電流表和電壓表均可視為理想電表，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為（）A. B.I2rC.UI－I2r D.UI3、如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正六邊形ABCDEF的5條邊上分別放置5根長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的相同絕緣細(xì)棒。每根細(xì)棒均勻帶上正電?，F(xiàn)將電荷量為+Q的點(diǎn)電荷置于BC中點(diǎn)，此時(shí)正六邊形幾何中心O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零。若移走AB邊上的細(xì)棒，則O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(k為靜電力常量)(不考慮絕緣棒及+Q之間的相互影響)（）A. B.C. D.4、磁感線可以用來描述磁場(chǎng)，下列關(guān)于磁感線的說法不正確的是()A.磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱B.磁感線從S極出發(fā)，終止于N極C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線疏密分布均勻D.磁感線上任一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向5、有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是（）A.通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用B.安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)C.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力做正功D.通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向平行6、如圖所示，A、B兩個(gè)帶正電的粒子，所帶電荷量分別為與，質(zhì)量分別為和．它們以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，粒子打在N板上的點(diǎn)，B粒子打在N板上的點(diǎn)，若不計(jì)重力，則（）A. B.C. D.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，相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里．帶有等量同種電荷的三個(gè)液滴在此空間中，液滴靜止不動(dòng)，液滴沿水平線向右做直線運(yùn)動(dòng)，液滴沿水平線向左做直線運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是A.三個(gè)液滴都帶負(fù)電B.液滴的速率一定大于液滴的速率C.三個(gè)液滴中液滴質(zhì)量最大D.液滴和液滴一定做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)8、如圖所示，直線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，曲線是某一帶電粒子通過電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B是軌跡上兩點(diǎn)。若帶電粒子運(yùn)動(dòng)中只受靜電力作用，根據(jù)此圖可以作出的判斷是（）A.帶電粒子所帶電荷的符號(hào)B.帶電粒子在A、B兩點(diǎn)的受力方向C.帶電粒子在A、B兩點(diǎn)的加速度何處大D.帶電粒子在A、B兩點(diǎn)的加速度方向9、如圖，有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長(zhǎng)為，豎直邊ad長(zhǎng)為h=1m。質(zhì)量均為m、帶電量分別為+q和-q的兩粒子，.當(dāng)矩形區(qū)域只存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E=10N/C、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，+q由a點(diǎn)沿ab方向以速率進(jìn)入矩形區(qū)域，軌跡如圖。當(dāng)矩形區(qū)域只存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)-q由c點(diǎn)沿cd方向以同樣的速率進(jìn)入矩形區(qū)域，軌跡如圖。不計(jì)重力，已知兩粒子軌跡均恰好通過矩形區(qū)域的幾何中心。則（）A.由題給數(shù)據(jù)，初速度可求B.磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C.-q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在b點(diǎn)D.兩粒子各自離開矩形區(qū)域時(shí)的動(dòng)能相等。10、下列操作符合安全用電常識(shí)的有A.將洗衣機(jī)外殼接地 B.用銅絲代替保險(xiǎn)絲C.將易燃物遠(yuǎn)離正在工作的電暖氣或者熱水壺 D.把多個(gè)大功率電器同時(shí)接入一個(gè)額定電流較小的插座上三、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）在用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)記錄了6組數(shù)據(jù)如下表：（1）根據(jù)數(shù)據(jù)選定下列供選用的儀器，則：電流表選________檔，電壓表選_________檔，滑動(dòng)變阻器選_________①干電池(E=1.5V);②直流電流表(0～0.60A檔，內(nèi)阻約0.1Ω)，(0～3.00A檔，內(nèi)阻約0.02Ω)；③直流電壓表(0～3.00V檔，內(nèi)阻約5kΩ)，(0～15.0V檔，內(nèi)阻約25kΩ,)；④滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω，允許最大電流為1.00A)R2(0～1000Ω，允許最大電流0.60A)；⑤開關(guān)一個(gè)，⑥導(dǎo)線若干（2）在圖1所示的實(shí)物圖中按所選規(guī)格連線_______________（3）根據(jù)記錄數(shù)據(jù)在圖2所示的坐標(biāo)紙上作U—I圖象，并根據(jù)圖象求出E=___，r=___12．（12分）如圖所示，放置在水平桌面上的平行光滑金屬框架寬為0.6m，金屬棒ab垂直框架兩邊放置，電阻R＝1Ω，金屬棒ab的電阻r＝0.2Ω，其余電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向下的的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，當(dāng)ab棒以4m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab棒中的電流大小為________A，維持金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力大小為______N。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

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、A【解析】導(dǎo)體棒受力如圖所示，導(dǎo)體棒平衡，可得：；A．棒中電流I變大，θ角變大，故A正確；B．兩懸線等長(zhǎng)變短，θ角不變，故B錯(cuò)誤；C．金屬棒質(zhì)量變大，θ角變小，故C錯(cuò)誤；D．磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ角變大，故D錯(cuò)誤故選A【點(diǎn)睛】此題考查了安培力及物體的平衡問題；解題時(shí)對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析、應(yīng)用平衡條件，根據(jù)安培力公式分析即可正確解題2、C【解析】電動(dòng)機(jī)消耗的總功率P=IU電動(dòng)機(jī)的熱功率：Pr＝I2r則輸出的機(jī)械功率P輸出=P-Pr=IU-I2r故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3、A【解析】每根細(xì)棒均勻帶上正電，現(xiàn)將電荷量為+Q的點(diǎn)電荷置于BC中點(diǎn)，此時(shí)正六邊形幾何中心O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零；由此可知，+Q的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為那么每根細(xì)棒在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為若移走AB邊上的細(xì)棒，那么其余棒在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故選A。4、B【解析】磁感線封閉的曲線，無頭無尾，其疏密描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線上一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，所以ACD說法正確；B說法錯(cuò)誤。故本題不正確的選B。5、B【解析】A．當(dāng)通電直導(dǎo)線放置方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向在同一直線上時(shí)，不受安培力的作用，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．安培力可以看成導(dǎo)體內(nèi)大量電子共同受到洛倫茲力產(chǎn)生的，即B正確；C．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，洛倫茲力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，此時(shí)洛倫茲力不做功，C錯(cuò)誤；D．由左手定則可知，通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向垂直，D也錯(cuò)誤故選B。6、C【解析】設(shè)粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度為，電荷量為q，質(zhì)量為m，所以加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)間偏轉(zhuǎn)位移為，整理得顯然由于A粒子的水平位移小，則有，但A粒子的電荷量不一定大，質(zhì)量關(guān)系也不能確定，故C正確二、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】三個(gè)帶電油滴都受力平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解確定電性與質(zhì)量大小，再依據(jù)洛倫茲力、電場(chǎng)力與重力關(guān)系，來判定速率的大小，最后根據(jù)洛倫茲力受到速率的影響，從而確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；【詳解】AC、a球受力平衡，有：，重力和電場(chǎng)力等值、反向、共線，故電場(chǎng)力向上，由于電場(chǎng)強(qiáng)度向下，故球帶負(fù)電；b球受力平衡，有：，c球受力平衡,有：，解得：，故A正確，C錯(cuò)誤；B、由上分析可知，無法確定b與c洛倫茲力大小，因此無法確定液滴速率大小，故B錯(cuò)誤；D、根據(jù)可知，液滴的洛倫茲力受到速率的約束，若不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，則洛倫茲力變化，導(dǎo)致受力不平衡，那么就不可能做直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選AD8、BCD【解析】B.根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的物體受力方向指向曲線的“凹”側(cè)，可以判斷帶電粒子在A、B兩點(diǎn)的受力方向如圖：選項(xiàng)B正確；A.因不知場(chǎng)強(qiáng)方向，所以無法判斷帶電粒子所帶電荷的符號(hào)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C.因?yàn)锳點(diǎn)的電場(chǎng)線比B點(diǎn)密集，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比B點(diǎn)大，所以帶電粒子在A點(diǎn)的加速度大于B點(diǎn)的加速度，選項(xiàng)C正確；D.加速度方向與受力方向一致，因而也可判斷帶電粒子在A、B兩點(diǎn)的加速度方向，選項(xiàng)D正確。故選BCD。9、AC【解析】A．因?yàn)榱Ｗ油ㄟ^矩形區(qū)域的幾何中心，可知沿電場(chǎng)方向上的距離，垂直電場(chǎng)方向上的距離，根據(jù)，可以求出初速度的大小，A正確；B、-q由c點(diǎn)沿cd方向以同樣的速率v0進(jìn)入矩形區(qū)域，根據(jù)洛倫茲力的方向，結(jié)合左手定則知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，B錯(cuò)誤；C、因?yàn)閳A周運(yùn)動(dòng)的軌跡經(jīng)過矩形區(qū)域的幾何中心，設(shè)中心為0，根據(jù)幾何關(guān)系知，，可知矩形區(qū)域幾何中心到b點(diǎn)的距離等于bc的距離，知b點(diǎn)為圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，C正確。D、電荷在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，速度增大，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，可知離開區(qū)域區(qū)域時(shí)動(dòng)能不等，D錯(cuò)誤；故選AC。10、AC【解析】洗衣機(jī)的金屬外殼要接地，這樣可防止金屬外殼漏電時(shí)發(fā)生觸電事故，故A正確；用銅絲代替保險(xiǎn)絲，由于銅的熔點(diǎn)高，當(dāng)電路中電流過大時(shí)，銅絲不能自動(dòng)熔斷，起不到保險(xiǎn)作用，故B錯(cuò)誤；為了防止引發(fā)火災(zāi)，應(yīng)將易燃物遠(yuǎn)離正在工作的電暖氣或者熱水壺，故C正確；插座上同時(shí)接入多個(gè)大功率用電器，使用的電器總功率過大，會(huì)使電路中電流過大，引起保險(xiǎn)絲的熔斷，故D錯(cuò)誤三、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).0～0.60A(2).0～3.00V(3).0～10Ω(4).圖見解析(5).1.45V(6).0.70【解析】（1）干電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，電壓表應(yīng)選0～3.00V擋位，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出最大電流為0.57A，因此電流表應(yīng)選0～0.60A擋位；干電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，電流表量程為0.6A，電路最小電阻約為：R=2.5Ω，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選0～10Ω；（2）應(yīng)用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，電壓表測(cè)路端電壓，電流表測(cè)電路電流，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：故實(shí)物圖如圖所示：（3）利用表中坐標(biāo)值，采用描點(diǎn)法并連線得圖象如圖所示；由閉合電路歐姆定律可知U=E-Ir，再由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)故電源的電動(dòng)勢(shì)為1.45V；而圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，；【點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、作實(shí)驗(yàn)電路圖、求電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，知道實(shí)驗(yàn)器材的選取原則、知道實(shí)驗(yàn)原理、掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法即可正確解題．在計(jì)算電源的內(nèi)阻的時(shí)候，一定要注意縱坐標(biāo)的數(shù)值是不是從0開始的12、①.1②.0.3【解析】[1]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，由閉合電路歐姆定律，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得[2]ab棒所受的安培力為由于ab棒勻速，所以由平衡可知，維持金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力大小為0.3N