2023-2024學(xué)年山西省忻州巿第一中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年山西省忻州巿第一中學(xué)物理高二第一學(xué)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(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。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(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，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在其中，將彈簧壓縮到最短。若將子彈、木塊和彈簧合在一起作為系統(tǒng)，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧被壓縮至最短的整個(gè)過程中（）A.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒 B.動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒C.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒 D.動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒2、如圖所示，16個(gè)電荷量均為+q（q>0）的小球（可視為點(diǎn)電荷），均勻分布在半徑為R的圓周上．若將圓周上P點(diǎn)的一個(gè)小球的電量換成-2q，則圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為A. B.C. D.3、如圖所示，為地球赤道上的物體，為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，為地球同步衛(wèi)星．則下列說法正確的是（）A.角速度的大小關(guān)系是B.向心加速度的大小關(guān)系是C.線速度的大小關(guān)系是D.周期的大小關(guān)系是4、圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示．可以判斷出a、b、c、d四根長(zhǎng)直導(dǎo)線在正方形中心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右5、有a、b、c、d四個(gè)小磁針，分別放置在通電螺線管的附近和內(nèi)部．當(dāng)小磁針靜止時(shí)，小磁針指向如圖所示，其中是正確的（）A.a B.bC.c D.d6、兩平行金屬板水平放置，板間距為0.6cm，兩板接上6×103V電壓，板間有一個(gè)帶電液滴質(zhì)量為4.8×10-13kg，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則油滴上有元電荷數(shù)目是（g取10m/s2）（）A.3×106 B.30C.10 D.3×104二、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，從F處釋放一個(gè)無初速度的電子向B板方向運(yùn)動(dòng)，則下列對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的描述中錯(cuò)誤的是（設(shè)每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)為U）（）A.電子到達(dá)B板時(shí)的動(dòng)能是eUB.電子從B板到達(dá)C板動(dòng)能變化量為eUC.電子到達(dá)D板時(shí)動(dòng)能是3eUD.電子在A板和D板之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)8、如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2。則A.用戶端的電壓 B.輸電線上的電壓降為UC.輸電線路上損失的電功率為 D.輸電線路上損失的電功率為I1U9、如圖所示，速度為v0、電荷量為q的正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，選擇器中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則（）A.若改為電荷量﹣q的離子，將往上偏（其它條件不變）B.若速度變?yōu)?v0將往上偏（其它條件不變）C.若改為電荷量+2q的離子，將往下偏（其它條件不變）D.若速度變?yōu)関0將往下偏（其它條件不變）10、如圖，A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為自感線圈（自感系數(shù)較大；直流電阻不計(jì)），E為電源，S為開關(guān)。下列說法正確的是（）A.閉合開關(guān)穩(wěn)定后，A、B一樣亮B.閉合開關(guān)的瞬間，A、B同時(shí)亮，但A很快又熄滅C.閉合開關(guān)穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，A閃亮后又熄滅D.閉合開關(guān)穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，A、B立即同時(shí)熄滅三、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）某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為50Ω的電阻Rx的阻值。設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的電路圖。請(qǐng)你幫助他完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（1）如果實(shí)驗(yàn)室提供的滑動(dòng)變阻器最大電阻R1=20Ω，想要實(shí)現(xiàn)對(duì)Rx的測(cè)量，要求電路簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，則在此電路圖的基礎(chǔ)上去掉一根導(dǎo)線_______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（2）如果實(shí)驗(yàn)室提供的滑動(dòng)變阻器最大電阻R1=200Ω，想要實(shí)現(xiàn)對(duì)Rx的測(cè)量，要求電路簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，則在此電路圖的基礎(chǔ)上去掉兩根導(dǎo)線_______、______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（3）如果不加修改，直接用上圖測(cè)量，請(qǐng)你從安全、精確、可操作等角度評(píng)價(jià)這一方案，并預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問題___。12．（12分）某同學(xué)利用多用電表測(cè)量一個(gè)未知電阻的阻值，該同學(xué)選擇“×10”歐姆擋，按要求歐姆調(diào)零后，進(jìn)行電阻測(cè)量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針?biāo)傅奈恢萌鐖D中的實(shí)線所示：為了更準(zhǔn)確測(cè)量該電阻，該同學(xué)應(yīng)選擇_____歐姆檔重新測(cè)量（選填“×100”或“×1”），在測(cè)量電阻之前該同學(xué)_____重新進(jìn)行調(diào)零（選填“不必”或“必須”）；按正確實(shí)驗(yàn)步驟操作，發(fā)現(xiàn)電表指針?biāo)傅奈恢萌鐖D中的線所示，則該電阻阻值為_____Ω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）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14．（16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、A【解析】子彈射入木塊過程子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但是子彈射入木塊后留在其中，這個(gè)過和屬于完全非彈性碰撞動(dòng)能損失最大，有內(nèi)能產(chǎn)生，所以機(jī)械能不守恒，在彈簧被壓縮至最短的過程，有彈力作用，所以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但是機(jī)械能守恒，則全過程系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，機(jī)械能也不守恒，所以A正確；BCD錯(cuò)誤；故選A。2、C【解析】圓周上均勻分布的16個(gè)都是電量為+q的小球，由于圓周的對(duì)稱性，圓心處場(chǎng)強(qiáng)為0，則知P處q在圓心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1=k，方向水平向左，可知其余15個(gè)+q在圓心處的場(chǎng)強(qiáng)E2=E1=k，方向水平向右，圖中-2q在圓心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E3=k，方向水平向右．根據(jù)電場(chǎng)的疊加有：E2+E3=E，則得E=，故選C【點(diǎn)睛】該題考查了場(chǎng)強(qiáng)疊加原理和點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的公式還有對(duì)稱性的認(rèn)識(shí)．注意場(chǎng)強(qiáng)是矢量，疊加時(shí)滿足平行四邊形法則.3、D【解析】a與c的角速度相等，即，而b、c都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：，解得：，因b的半徑小于c的半徑，故，所以有：，根據(jù)可知，，故A錯(cuò)誤，D正確；a與c的角速度相等，由可知，a的半徑小于c的半徑，故，而b、c都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：，解得：，因b的半徑小于c的半徑，故，所以，故B錯(cuò)誤；a與c的角速度相等，由可知，a的半徑小于c的半徑，故，而b、c都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：，解得：，因b的半徑小于c的半徑，故，所以，故C錯(cuò)誤；故選D【點(diǎn)睛】本題中涉及到三個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)物體，ac轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相等，bc同為衛(wèi)星，故比較它們的周期、角速度、線速度、向心加速度的關(guān)系時(shí)，涉及到兩種物理模型，要兩兩比較4、B【解析】根據(jù)題意，由右手螺旋定則知a與c導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)正好相互抵消，由右手螺旋定則知b與d導(dǎo)線電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同都為豎直向下，則得磁場(chǎng)方向豎直向下。故選B。5、D【解析】根據(jù)安培定則可知通電螺線管N極在右端，因此右側(cè)磁場(chǎng)方向水平向右，小磁針c位置不對(duì)；上方磁場(chǎng)方向水平向左，所以小磁針d位置正確；左側(cè)水平向右，a位置不對(duì)；內(nèi)部水平向右，b位置不對(duì)，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選D6、B【解析】平行金屬板板間場(chǎng)強(qiáng)為，帶電液滴所受電場(chǎng)力為F=qE，帶電液滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)，電場(chǎng)力與重力平衡，則有，所以，油滴上元電荷的數(shù)目為A.3×106與計(jì)算結(jié)果不符，故A錯(cuò)誤B.30與計(jì)算結(jié)果相符，故B正確C.10與計(jì)算結(jié)果不符，故C錯(cuò)誤D.3×104與計(jì)算結(jié)果不符，故D錯(cuò)誤二、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【解析】A．釋放出一個(gè)無初速度電荷量為e的電子，在電壓為U電場(chǎng)中被加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)出電場(chǎng)時(shí)，所獲得的動(dòng)能等于電場(chǎng)力做的功，即W=qU=eU故A正確；B．由圖可知，BC間沒有電壓，則沒有電場(chǎng)，所以電子在此處做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則電子的動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；C．電子以eU的動(dòng)能進(jìn)入CD電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力的阻礙下，電子作減速運(yùn)動(dòng)，由于CD間的電壓也為U，所以電子的到達(dá)D板時(shí)速度減為零，所以開始反向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由上可知，電子將會(huì)在A板和D板之間加速、勻速再減速，回頭加速、勻速再減速，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故D正確。本題選擇錯(cuò)誤的，故選BC。8、AC【解析】詳解】A．根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率相等可得解得用戶端的電壓選項(xiàng)A正確；B．輸電線上的電壓降為U-U1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)焦耳定律可知，輸電線路上損失的電功率為，選項(xiàng)C正確；D．輸電線路上損失的電功率為I1U-I1U1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.9、BD【解析】因?yàn)榍∧苎刂本€飛出離子速度選擇器，所以受力平衡，即．若改為電荷量－q的離子，依然沿直線飛出（因?yàn)殡妶?chǎng)力跟洛倫茲力均反向依然平衡），A錯(cuò)若速度變?yōu)閯t2v0洛倫茲力大于電場(chǎng)力將往上偏，B對(duì)平衡與電荷量以及電性無關(guān)，故C錯(cuò)若速度變?yōu)関0將往下偏（因?yàn)槁鍌惼澚π∮陔妶?chǎng)力），D對(duì)10、BC【解析】AB．剛閉合S的瞬間，電源的電壓同時(shí)加到兩燈上，由于L的自感作用，L瞬間相當(dāng)于斷路，所以電流通過兩燈，兩燈同時(shí)亮．隨著電流的逐漸穩(wěn)定，L將A燈短路，所以A燈很快熄滅，B燈變得更亮，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將S斷開，B燈立即熄滅，而L與A燈組成閉合回路，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，A燈閃亮一下而后熄滅，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。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.ed②.ab③.ed④.當(dāng)滑動(dòng)變阻器劃片滑到b端時(shí)，電路會(huì)造成短路【解析】(1)[1]因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的最大阻值小于待測(cè)電阻，故使用分壓式接法，所以要去掉圖中的ed導(dǎo)線；(2)[2][3]如果滑動(dòng)變阻器最大電阻R1=200Ω，則為了方便測(cè)量，需要采用限流式接法，故要去掉圖中ab和ed兩根導(dǎo)線即可；(3)[4]如果不加修改，則會(huì)有安全隱患，當(dāng)滑動(dòng)變阻器劃片滑到b端時(shí)，電路會(huì)造成短路。12、①.×100；②.必須；③.2000【解析】歐姆表指針指在中間附近時(shí)，讀數(shù)最準(zhǔn)確；歐姆表每次使用應(yīng)該先選檔位，然后歐姆調(diào)零，最后測(cè)量；再換擋位、測(cè)量；最后調(diào)到交流最大電壓擋；歐姆表讀數(shù)等于表盤讀數(shù)乘以倍率【詳解】歐姆表指針指在中間附近時(shí)，讀數(shù)最準(zhǔn)確，由圖示表盤可知，指針指在實(shí)線位置時(shí)指針偏角太小，說明所選擋位太小，為準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值，應(yīng)換用×100歐姆檔，歐姆表?yè)Q擋由必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；歐姆表選擇×100擋，由圖示表盤可知，電阻阻值為：20×100Ω＝2000Ω；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、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過程中，由動(dòng)能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，根據(jù)閉