2024屆安徽省宿州市泗縣一中物理高二第一學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2024屆安徽省宿州市泗縣一中物理高二第一學(xué)期期末經(jīng)典試題注意事項(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(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)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，豎直線MN∥PQ，MN與PQ間距離為a，其間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，O是MN上一點(diǎn)，O處有一粒子源，某時(shí)刻放出大量速率均為v(方向均垂直磁場(chǎng)方向)、比荷一定的帶負(fù)電粒子(粒子重力及粒子間的相互作用力不計(jì))，已知沿圖中與MN成θ＝60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁場(chǎng)，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為()A. B.C. D.2、如圖所示，紙面內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一直角三角形ABC，BC長(zhǎng)度為0.06m，?=30°，其中A點(diǎn)電勢(shì)為6V，B點(diǎn)電勢(shì)為3V，C點(diǎn)電勢(shì)為9V，則電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）A.100V/m B.100V/mC.V/m D.V/m3、如圖所示，兩平行、正對(duì)金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負(fù)電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶正電粒子(重力可忽略不計(jì))以初速度、沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向從兩金屬板左端中央射入后沿直線運(yùn)動(dòng)。若仍按上述方式將該帶電粒子射入兩板間，為使其向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中一定可行的是A.僅減小帶電粒子射入時(shí)的速度 B.僅減小兩金屬板所帶的電荷量C.僅減小粒子所帶電荷量 D.僅改變粒子的電性4、下列說(shuō)法中正確的是(

)A.電場(chǎng)線和磁感線都是一系列閉合曲線B.在醫(yī)療手術(shù)中,為防止麻醉劑乙醚爆炸,醫(yī)生和護(hù)士要穿由導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套,這樣做是為了消除靜電C.奧斯特提出了分子電流假說(shuō)D.首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)科學(xué)家是安培5、圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2．在T的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為()A. B.C. D.6、如圖所示，界面PQ與水平地面之間有一個(gè)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在PQ上方有一個(gè)帶正電的小球A自O(shè)靜止開始下落，穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)到達(dá)地面。設(shè)空氣阻力不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.復(fù)合場(chǎng)中，小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.在復(fù)合場(chǎng)中，小球下落過(guò)程中的電勢(shì)能增加C.小球從靜止開始下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能等于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能的減少量總和D.若其他條件不變，僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，小球從原來(lái)位置下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能不變二、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，水平放置的平行板電容器上極板帶正電，從上極板的左端A點(diǎn)緊貼上極板以水平初速度v0向右射入一個(gè)帶正電的粒子，粒子重力不計(jì)．當(dāng)它的水平分速度與豎直分速度的大小之比為1︰2時(shí)，恰好從下極板的右端B點(diǎn)射出．設(shè)極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距為d，則A.d=LB.d=2LC.若粒子初速度為2v0，則粒子從電容器中飛出時(shí)距上極板D.若粒子初速度為2v0，則粒子從電容器中飛出時(shí)距上極板8、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，L為小燈泡（其燈絲電阻可以視為不變），R1和R2為定值電阻，R1=R2=r，R3為光敏電阻，其阻值的大小隨照射光強(qiáng)度的增強(qiáng)而減?。]合開關(guān)S后，將照射光強(qiáng)度減弱，則（）A.電路路端電壓將減小 B.燈泡L將變暗C.R1兩端的電壓將增大 D.電源的輸出功率減小9、有一傾角為θ足夠長(zhǎng)的固定斜面，空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以沿斜面向上的初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，且v0<，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。在滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A.滑塊所受摩擦力始終為0B.滑塊所受摩擦力始終不為0C.滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，始終為D.滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小變化，始終大于10、兩個(gè)相同帶電金屬小球（可看成點(diǎn)電荷），電量大小之比是1：7，在真空中相距為r．現(xiàn)將兩球接觸后仍放回原處，則它們間庫(kù)侖力的可能是原來(lái)的（）A.7 B.3/7C.9/7 D.16/7三、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）在測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，有電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.70Ω）；滑動(dòng)變阻器R（10Ω，2A）．為了更準(zhǔn)確地測(cè)出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖①在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值，得到如圖所示的U-I圖線，由圖可得該電源電動(dòng)勢(shì)E=____V，內(nèi)阻r=______Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②一位同學(xué)對(duì)以上實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了誤差分析．其中正確的是______A．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電壓表的分流作用B．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電流表的分壓作用12．（12分）某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω，電壓表V（0-3V，內(nèi)阻約3kΩ、電流表A（0-0.6A，內(nèi)阻約10Ω、滑動(dòng)變阻器有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.2A）各一只（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______（填“R1”或“R2”）（2）在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示的U-I圖線，由圖可較準(zhǔn)確得求出的電源電動(dòng)勢(shì)E=____V，內(nèi)阻r=______Ω結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（3）該實(shí)驗(yàn)測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值______（填“偏大”或“偏小”）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??；（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、C【解析】當(dāng)速度方向與MN夾角θ=60°時(shí)，粒子恰好垂直PQ方向射出磁場(chǎng)，所以，粒子運(yùn)動(dòng)半徑由粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力作向心力可得，解得①；當(dāng)θ=0°時(shí)，如圖所示，可知粒子打在PQ上的位置為O點(diǎn)水平線上方處；當(dāng)θ增大時(shí)，粒子打在PQ上的位置下移，知道粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與PQ相切時(shí)，如圖所示，可知粒子打在PQ上的位置為O點(diǎn)水平線下方處；當(dāng)θ繼續(xù)增大直到180°，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與PQ不相交，直接從MN上射出，且在MN上的出射點(diǎn)不斷上移直到O點(diǎn)，所以，若只改變粒子速度方向，使θ角能在0°至180°間不斷變化，則PQ邊界上有粒子射出的區(qū)間長(zhǎng)度為；若只改變粒子速度方向，使θ角能在0°至180°間不斷變化，則粒子運(yùn)動(dòng)半徑不變，那么粒子運(yùn)動(dòng)周期不變，所以，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)越長(zhǎng)，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的越長(zhǎng)，由D的分析可知，當(dāng)粒子的出射點(diǎn)在PQ上時(shí)，粒子的弦長(zhǎng)可取[a，2a]的任意值；當(dāng)粒子的出射點(diǎn)在MN上時(shí)，粒子的弦長(zhǎng)可取的任意值；所以，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的弦長(zhǎng)最大可取，此時(shí)對(duì)應(yīng)的中心角φ=120°，所以聯(lián)立①式子可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間，故C正確2、D【解析】B、C兩點(diǎn)連線中點(diǎn)D點(diǎn)的電勢(shì)可見(jiàn)A點(diǎn)電勢(shì)與D點(diǎn)電勢(shì)相等，所以電場(chǎng)線與AD垂直，由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系可知故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。3、A【解析】帶正電粒子(重力可忽略不計(jì))因受洛倫茲力和電場(chǎng)力而做直線運(yùn)動(dòng)可推得是勻速直線運(yùn)動(dòng)，粒子所受的向上的洛倫茲力等于向下的電場(chǎng)力所以欲使粒子向下偏轉(zhuǎn)，需使粒子進(jìn)入速度選擇器時(shí)其合力向下力。A．減小帶電粒子射入時(shí)的速度可以使洛倫茲力變小，粒子帶正電，洛倫茲力向上而變小，則合力向下而向下偏轉(zhuǎn)；故A正確。B．僅減小兩金屬板所帶的電荷量，由可知電場(chǎng)力變小，則合力向上從而向上偏轉(zhuǎn)；故B錯(cuò)誤。C．僅減小粒子所帶電荷量，由知，兩個(gè)力依然平衡而做勻速直線運(yùn)動(dòng)；故C錯(cuò)誤。D．粒子帶正電，受洛倫茲力由左手定則知方向向上，電場(chǎng)力向下，將電性改為負(fù)電后洛倫茲力向下，而電場(chǎng)力向上，依然有；從而做勻速直線運(yùn)動(dòng)；故D錯(cuò)誤。故選A。故選D。【點(diǎn)睛】處理帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本方法1、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往既要受到電場(chǎng)力作用，又要受到洛侖茲力作用．這兩個(gè)力的特點(diǎn)是，電場(chǎng)力是恒力，而洛侖茲力的大小、方向隨速度變化．若二力平衡，則粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若二力不平衡，則帶電粒子所受合外力不可能為恒力，因此帶電粒子將做復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)2、解決粒子做復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，必須用動(dòng)能定理或能量關(guān)系處理．這里要抓住場(chǎng)力做功和能量變化的特點(diǎn)，即電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的特點(diǎn)，以及洛侖茲力永遠(yuǎn)不做功3、若勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)是分開的獨(dú)立的區(qū)域，則帶電粒子在其中運(yùn)動(dòng)時(shí)，分別遵守在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，處理這類問(wèn)題時(shí)要注意分階段求解4、B【解析】A．磁感線是閉合曲線，靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不閉合，故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套可以將身上的電荷傳導(dǎo)走，達(dá)到消除靜電作用，B正確；C．安培提出分子電流假說(shuō)，故C錯(cuò)誤；D．奧斯特首先發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，D錯(cuò)誤；故選B。5、C【解析】加在原線圈上電壓，根據(jù)電壓比與匝數(shù)比關(guān)系：，所以：根據(jù)，輸電線上的電流，輸電線上消耗的功率．故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C6、C【解析】A．小球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后，受重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力共同作用，初速度豎直向下，電場(chǎng)力水平向右，洛倫茲力水平向右，因此合力必不沿豎直方向，故粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中洛倫茲力時(shí)刻變化，故合力將會(huì)改變，小球做變加速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．下落過(guò)程中，電場(chǎng)力將做正功，由功能關(guān)系得，電勢(shì)能減小，故B錯(cuò)誤；C．小球從靜止開始下落到水平地面過(guò)程中，洛倫茲力不做功，只有重力做正功和電場(chǎng)力做正功，由動(dòng)能定理得，小球落到水平地面時(shí)的動(dòng)能等于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能的減少量總和，故C正確；D．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度后，將改變洛倫茲力的大小，進(jìn)而影響粒子的落點(diǎn)發(fā)生變化，電場(chǎng)力做功將會(huì)改變，落地時(shí)動(dòng)能將會(huì)不同，故D錯(cuò)誤。故選C。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】帶正電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平速度恒為v0，當(dāng)粒子恰好從下端點(diǎn)B射出，它的水平速度與豎直速度的大小之比為1：2，故豎直分速度為2v0，豎直方向的平均速度為v0，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，可得d與L的關(guān)系【詳解】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度恒為v0，豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)粒子恰好從下端點(diǎn)B射出時(shí)，它的水平速度與豎直速度的大小之比為1：2，故豎直方向的末速度為2v0，由勻變速直線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：豎直方向的平均速度為v0，水平分運(yùn)動(dòng)和豎直分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)為t，故，故B錯(cuò)誤，A正確．若粒子初速度為2v0，則粒子飛出電場(chǎng)時(shí)時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的一半，根據(jù)可知，從電容器中飛出時(shí)距上極板的距離變?yōu)樵瓉?lái)的1/4，即d/4，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選AD8、BD【解析】A.照射光強(qiáng)度減弱時(shí)，光敏電阻的阻值增大，電路中的總電阻增大；由閉合電路歐姆定律可得，電路中總電流減小，所以電源內(nèi)阻所占電壓減小，所以路端電壓增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C.因電路中總電流減小，所以R1兩端的電壓減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；B.因電路端電壓增大，同時(shí)R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大，則流過(guò)R2的電流增大，而總電流減小，所以通過(guò)燈泡L的電流減小，所以燈泡L變暗，選項(xiàng)B正確；D、電源的輸出功率（R為外電路的電阻），據(jù)題意知R1、R2為定值電阻且都等于r，所以總電阻一定大于r，故當(dāng)將照射R3的光的強(qiáng)度減弱，總電阻增大，輸出功率變小，選項(xiàng)D正確。故選BD。9、BD【解析】AB．滑塊受力分析如圖所示：由于故滑塊受到垂直斜面向上的支持力，故滑塊受到沿斜面向下的摩擦力作用，由于滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，則洛倫茲力減小，支持力增大，則摩擦力逐漸增大，即滑塊所受摩擦力始終不為0，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)AB項(xiàng)分析可知故a＞gsinθ故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。10、CD【解析】由庫(kù)侖定律可得：得，當(dāng)兩相同金屬小球帶同種電荷時(shí)，兩者相互接觸后再放回原來(lái)的位置上，它們的電荷量變?yōu)?：4，所以庫(kù)侖力是原來(lái)的16：7．當(dāng)兩相同金屬小球帶異種電荷時(shí)，兩者相互接觸后再放回原來(lái)的位置上，它們的電荷量是先中和后平分，電量變?yōu)?：3，所以庫(kù)侖力是原來(lái)的9：7．故CD正確，AB錯(cuò)誤．故選CD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、①.1.5②.1.0③.A【解析】①[1][2]．根據(jù)U=E-Ir以及圖象可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1.5V，電源內(nèi)阻為：②[3]．由圖示電路圖可知，由于電壓表的分流，電流表的測(cè)量值小于流過(guò)電源的電流，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了系統(tǒng)誤差，故A正確，B錯(cuò)誤；12、①.R1②.1.45③.1.80④.偏小【解析】（1）[1]．干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω，則電流測(cè)量值的最大值為為0.75A，而滑動(dòng)變阻器R2的額定電流為0.1A，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1；（2）[2][3]．由圖丙所示U-I圖象可以知道，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.45，則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.45V，圖象斜率表示內(nèi)阻，則有：；（3）[4]．本實(shí)驗(yàn)中