浙江省寧波四中2023年物理高二第一學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

浙江省寧波四中2023年物理高二第一學(xué)期期末經(jīng)典試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置，其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場中，兩盒分別與高頻電源相連。下列說法正確的是（）A.粒子從磁場中獲得能量B.粒子被電場加速后，運(yùn)動(dòng)越來越快，走過半圓的時(shí)間越來越短C.D形盤的半徑R越大，粒子離開回旋加速器時(shí)最大動(dòng)能越小D.粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為：2、如圖所示為α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，α粒子打到熒光屏上都會(huì)引起閃爍，若將帶有熒光屏的顯微鏡分別放在圖中A、B、C、D四處位置．則這四處位置在相等時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)可能符合事實(shí)的是()A.1305、25、7、1B.202、405、625、825C.1202、1010、723、203D.1202、1305、723、2033、忽然“唵——”的一聲，一輛運(yùn)沙車按著大喇叭轟隆隆的從旁邊開過，小明就想，裝沙時(shí)運(yùn)沙車都是停在沙場傳送帶下，等裝滿沙后再開走，為了提高效率，他覺得應(yīng)該讓運(yùn)沙車邊走邊裝沙。設(shè)想運(yùn)沙車沿著固定的水平軌道向前行駛，沙子從傳送帶上勻速地豎直漏下，已知某時(shí)刻運(yùn)沙車前進(jìn)的速度為，單位時(shí)間從傳送帶上漏下的沙子質(zhì)量為m，則下列說法中正確的是A.若軌道光滑，則運(yùn)沙車和漏進(jìn)車的沙組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.若軌道光滑，則運(yùn)沙車裝的沙越來越多，速度卻能保持不變C.已知此時(shí)運(yùn)沙車所受的軌道阻力為，則要維持運(yùn)沙車勻速前進(jìn)，運(yùn)沙車的牽引力應(yīng)為D.已知此時(shí)運(yùn)沙車所受軌道阻力為，則要維持運(yùn)沙車勻速前進(jìn)，運(yùn)沙車的牽引力應(yīng)為4、如圖所示，三個(gè)同心圓是以點(diǎn)電荷Q為圓心等勢面，相鄰等勢面的電勢差相等，則下列說法正確的是()A.一個(gè)點(diǎn)電荷＋q在B點(diǎn)所受的電場力比在A點(diǎn)的大B.一個(gè)點(diǎn)電荷＋q在B點(diǎn)具有的電勢能比在A點(diǎn)的小C.將同一個(gè)電荷由B點(diǎn)移到D點(diǎn)電場力做的功比由C點(diǎn)移到A點(diǎn)多D.將電荷＋q由B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做正功5、如圖所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，則下列四種情況下導(dǎo)線cd中無電流的是()A.開關(guān)S閉合或斷開的瞬間B.開關(guān)S是閉合的，但滑動(dòng)觸頭向左滑C.開關(guān)S是閉合的，但滑動(dòng)觸頭向右滑D.開關(guān)S始終閉合，不滑動(dòng)觸頭6、原來靜止的氕核（）、氘核（）、氚核（）混合物經(jīng)同一電場加速后，平行于金屬板方向射入平行板電場內(nèi)，經(jīng)過此電場后的偏轉(zhuǎn)角關(guān)系正確的是（）A.氕核（）偏轉(zhuǎn)角最大 B.氘核（）偏轉(zhuǎn)角最大C.氚核（）偏轉(zhuǎn)角最大 D.三種粒子偏轉(zhuǎn)角一樣大二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中放置一足夠長的絕緣棒，棒與水平方向夾角為，將帶電小球套在棒上，小球質(zhì)量為m，帶電量為-q，小球與棒間動(dòng)摩擦因數(shù)為，小球由靜止開始下滑的過程中（）A.先加速后勻速B.先加速后減速最終勻速C.最大速度為D.最大加速度為gsin8、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于圓平面（未畫出）．一群比荷為q/m的負(fù)離子以相同速率v0（較大），由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場，最終打在磁場區(qū)域右側(cè)的熒光屏（足夠大）上，則下列說法正確的是（不計(jì)重力）（

）A.離子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑一定相等B.由Q點(diǎn)飛出的離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長C.離子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等D.沿PQ方向射入的離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大9、如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為m帶正電的小球在A點(diǎn)由靜止釋放后，沿直線由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，在這一過程中，()A.小球的重力勢能減小B.小球的動(dòng)能減小C.小球的機(jī)械能減小D.小球的電勢能減小10、如圖所示，固定在傾角為θ的斜面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌，其間距為d，底端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，導(dǎo)體桿ab從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑距離為L時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體桿ab始終與導(dǎo)軌保持垂直，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸），設(shè)導(dǎo)體桿ab接入電路的電阻為R，導(dǎo)軌電阻和空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度大小為g，導(dǎo)體桿ab由靜止到速度達(dá)到最大的過程中。下列說法正確的是（）A.通過電阻R的電荷量為B.導(dǎo)體桿ab兩端電壓最大值為C.電阻R中的最大電流為D.導(dǎo)體桿ab運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為三、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）要測一個(gè)待測電阻Rx（190?--210?）的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：電源E：電動(dòng)勢3.0V，內(nèi)阻不計(jì)；電流表A1：量程0~10mA，內(nèi)阻r1約50?；電流表A2：量程0~500μA，內(nèi)阻r2為1000?；滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值20?，額定電流2A；定值電阻R2=5000?；定值電阻R3=500?；電鍵S及導(dǎo)線若干要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確測量Rx的阻值，請回答下面問題：（1）為了測定待測電阻上的電壓，可以將電流表_______（選填“A1”或“A2”）串聯(lián)定值電阻______（選填“R2”或“R3”），將其改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表（2）如圖（1）所示，同學(xué)們設(shè)計(jì)了測量電阻Rx的甲、乙兩種電路方案，其中用到了改裝后的電壓表和另一個(gè)電流表，則應(yīng)選電路圖__________（選填“甲”或“乙”）（3）若所選測量電路中電流表的讀數(shù)為I=6.2mA，改裝后的電壓表讀數(shù)如圖（2）所示，則電壓表讀數(shù)是________V．根據(jù)電流表和電壓表的讀數(shù)，并考慮電壓表內(nèi)阻，求出待測電阻Rx=________?12．（12分）在“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”的實(shí)驗(yàn)中，用________傳感器測量螺線管的軸線上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，得到右圖所示的B-d圖線．實(shí)驗(yàn)中使用的螺線管的內(nèi)徑（直徑）為m，根據(jù)圖線估算螺線管中心的磁通量約為________Wb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，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(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.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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(dòng)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．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?。唬?）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(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(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【解析】A．磁場使粒子偏轉(zhuǎn)，電場使粒子加速，粒子從電場中獲得能量，故A錯(cuò)誤；B．粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)周期，可知粒子在D型盒每個(gè)半圓周內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都是相同的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)，最大動(dòng)能可知D形盤的半徑R越大，粒子離開回旋加速器時(shí)最大動(dòng)能越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．則由動(dòng)能定理，qU=△Ek，可知，每一次通過狹縫時(shí)獲得的能量相同，粒子第2次和第3經(jīng)過兩D形盒間狹縫后的動(dòng)能之比是2：3，所以速度之比是，根據(jù)：得：軌道半徑之比為．故D正確；故選D。2、A【解析】由于絕大多數(shù)粒子運(yùn)動(dòng)方向基本不變，所以A位置閃爍此時(shí)最多，少數(shù)粒子發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)．符合該規(guī)律的數(shù)據(jù)只有A選項(xiàng)，A正確3、D【解析】A．若軌道光滑，則運(yùn)沙車和漏進(jìn)車的沙組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，而不是總動(dòng)量守恒，因?yàn)樯匙拥呢Q直動(dòng)量在變化，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)某時(shí)刻沙車總質(zhì)量為M，隨后一段時(shí)間△t內(nèi)漏進(jìn)沙車的沙子質(zhì)量為△m，則由水平方向動(dòng)量守恒，有Mv+0=（M+△m）v′可以看出沙車速度會(huì)逐漸減小，故B錯(cuò)誤；CD．選一段極短時(shí)間△t內(nèi)漏進(jìn)沙車的沙子△m為研究對象，由動(dòng)量定理，有F△t=△mv-0得車對漏進(jìn)來的沙子向前的作用力為則以沙車為研究對象，由平衡條件，有其中F′是漏進(jìn)沙子對車的阻力，由牛頓第三定律有F′=F，聯(lián)立得故C錯(cuò)誤，D正確；故選D。4、D【解析】根據(jù)電場線的疏密分析電場強(qiáng)度的大小，從而比較電場力的大小．先根據(jù)等勢面圖得到電場線的分布圖，然后根據(jù)電場線密處場強(qiáng)大，電場線稀處場強(qiáng)小判斷場強(qiáng)大小，根據(jù)沿著電場線電勢要降低判斷電勢高低，再結(jié)合動(dòng)能定理以及電場力做功與電勢能變化關(guān)系分析判斷【詳解】負(fù)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電場線是會(huì)聚的直線，如圖所示電場線密處場強(qiáng)大，電場線稀處場強(qiáng)小，由圖可知，B點(diǎn)場強(qiáng)比A點(diǎn)的場強(qiáng)小，則一個(gè)點(diǎn)電荷+q在B點(diǎn)所受的電場力比在A點(diǎn)的?。蔄錯(cuò)誤．沿著電場線電勢要降低，故B點(diǎn)的電勢比A點(diǎn)的電勢高，故+q在B點(diǎn)具有的電勢能比在A點(diǎn)電勢能大．故B錯(cuò)誤．據(jù)題有UBD=UCA，根據(jù)電場力做功公式W=qU可知，將同一個(gè)電荷由B點(diǎn)移到D點(diǎn)電場力做的功與由C點(diǎn)移到A點(diǎn)一樣多．故C錯(cuò)誤．沿著電場線電勢要降低，故B點(diǎn)的電勢比C點(diǎn)的電勢高，故+q在B點(diǎn)具有的電勢能比在C點(diǎn)電勢能高，所以將電荷+q由B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做正功．故D正確．故選D【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要明確電場力的做功情況，然后根據(jù)動(dòng)能定理判斷動(dòng)能的變化情況，根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系得到電勢能的變化情況5、D【解析】開關(guān)S閉合或斷開的瞬間，下方回路中的電流發(fā)生變化，ab中產(chǎn)生的磁場隨之變化，穿過上面回路的磁通量變化，所以導(dǎo)線cd中有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；開關(guān)S閉合，滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻增大，回路中的電流減小，則ab產(chǎn)生的磁場減弱，則穿過上面回路的磁通量減小，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；開關(guān)S閉合，滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻減小，回路中的電流增大，則ab產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，則穿過上面回路的磁通量增大，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；開關(guān)S始終是閉合的，不滑動(dòng)觸頭，回路中電流不變，ab產(chǎn)生的磁場不變，穿過上面回路的磁通量不變，將無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤6、D【解析】粒子由初速為零，經(jīng)電壓為U電場加速，在加速過程中，只有電場力做的功為qU，由動(dòng)能定理得解得粒子經(jīng)勻強(qiáng)電場偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)電場長為L，場強(qiáng)為E，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運(yùn)動(dòng)，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題，水平方向豎直方向由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得則可知，偏轉(zhuǎn)角與帶電粒子的電荷量、質(zhì)量等無關(guān)，故D正確。故選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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】AB．小球下滑時(shí)受垂直斜桿向下的洛倫茲力，開始時(shí)速度較小，洛倫茲力較小，由，隨速度的增加，加速度減小，最后加速度減為零時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)加速度為零時(shí)速度最大，即解得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度最大，即v=0時(shí)，解得a=gsinθ，選項(xiàng)D正確；故選AD.8、AB【解析】離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，因粒子的速率相同，比荷相同，故半徑一定相同，故A正確；設(shè)粒子軌跡所對應(yīng)的圓心角為θ，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，，所有粒子的運(yùn)動(dòng)周期相等，由于離子從圓上不同點(diǎn)射出時(shí)，軌跡的圓心角不同，所以離子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，故C錯(cuò)誤．由圓的性質(zhì)可知，軌跡圓與磁場圓相交，當(dāng)軌跡圓的弦長最大時(shí)偏向角最大，故應(yīng)該使弦長為PQ，故由Q點(diǎn)飛出的粒子圓心角最大，所對應(yīng)的時(shí)間最長；此時(shí)粒子一定不會(huì)沿PQ射入．故B正確，D錯(cuò)誤；故選AB【點(diǎn)睛】本題為多個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)問題，此類題目要求我們能將圓的性質(zhì)掌握清楚，利用我們所掌握的幾何知識進(jìn)行分析判斷，例如半徑相同時(shí)，弦長越長，圓心角越大9、AD【解析】小球受到水平向右的電場力，豎直向下的重力，又知道小球沿直線AB運(yùn)動(dòng)，故合力方向在直線AB上，由A指向B；A．從A到B，小球的高度減小，重力做正功，重力勢能減小，A正確；B．合力方向與運(yùn)動(dòng)方向同向，所以做正功，動(dòng)能增大，B錯(cuò)誤；CD．電場力方向和運(yùn)動(dòng)方向夾角為銳角，故電場力做正功，所以電勢能減小，機(jī)械能增大，C錯(cuò)誤D正確；故選AD。10、BCD【解析】A．電荷量為A錯(cuò)誤；BC．導(dǎo)體棒勻速下滑時(shí)，加速度為0，速度最大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大，根據(jù)平衡條件解得回路中最大電流為路端電壓BC正確；D．導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線根據(jù)電路解得根據(jù)動(dòng)量定理又聯(lián)立方程解得D正確。故選BCD。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.（1）A2②.R2③.（2）甲④.（3）1.20；⑤.200【解析】把電流表改裝成電壓表，需要知道電流表內(nèi)阻與滿偏電流；根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路；根據(jù)歐姆定律求出電壓表示數(shù)與待測電阻阻值【詳解】（1）將小量程的電流表改裝成電壓表，電流表需要知道兩個(gè)參數(shù)：量程和內(nèi)阻，故電流表選A2．串聯(lián)電阻阻值，定值電阻應(yīng)選R2（2）因=3.8～4.2，≈31.6～28.6，＞，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選甲（3）電壓表示數(shù)U=1.20V，待測電阻阻值12、①.磁②.Wb【解析】在“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”的實(shí)驗(yàn)中，用磁傳感器測量螺線