2024屆江蘇省蘇州市吳江區(qū)震澤中學(xué)物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆江蘇省蘇州市吳江區(qū)震澤中學(xué)物理高二上期末統(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，勻強(qiáng)電場中A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)分別用EA、EB表示，電勢分別用、表示，關(guān)于EA和EB、和的大小關(guān)系，下列說法正確的是（）A.EA=EB B.EA<EBC.= D.<2、世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)──法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，將一個(gè)圓形金屬盤放置在電磁鐵的兩個(gè)磁極之間，并使盤面與磁感線垂直，盤的邊緣附近和中心分別裝有與金屬盤接觸良好的電刷A、B，兩電刷與靈敏電流計(jì)相連．當(dāng)金屬盤繞中心軸按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則A.穿過銅盤的磁通量不變，電刷B的電勢高于電刷A的電勢B.若僅將電刷B向盤邊緣移動(dòng)，使電刷A、B之間距離增大，靈敏電流計(jì)的示數(shù)將變小C.若僅將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭向左滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)的示數(shù)將變小D.金屬盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速越大，維持其做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所需外力做功的功率越小3、質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具.如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖,現(xiàn)利用質(zhì)譜儀對氫元素進(jìn)行測量.讓氫元素三種同位素的離子流從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場.加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.氫的三種同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”.則下列判斷正確的是A.進(jìn)入磁場時(shí)速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕B.進(jìn)入磁場時(shí)動(dòng)能從大到小排列的順序是氕、氘、氚C.在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間由大到小排列的順序是氕、氘、氚D.a、b、c三條“質(zhì)譜線”依次排列的順序是氚、氘、氕4、如圖所示，空間內(nèi)水平線以下存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一正方形的閉合金屬線框從邊界的上方一定高度由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中線框平面一直在豎直平面內(nèi)，且．關(guān)于線框開始下落后的速度隨時(shí)間的變化圖象，下列圖象不可能出現(xiàn)的是（）A. B.C. D.5、玻璃杯從同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，這是由于玻璃杯與水泥地面撞擊的過程中()A.玻璃杯的動(dòng)量較大B.玻璃杯受到的沖量較大C.玻璃杯的動(dòng)量變化較大D.玻璃杯的動(dòng)量變化較快6、如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場中相鄰的四個(gè)等勢面，一個(gè)電子垂直經(jīng)過等勢面D時(shí)，動(dòng)能為20eV，飛經(jīng)等勢面C時(shí)，電勢能為－10eV，飛至等勢面B時(shí)速度恰好為零，已知相鄰等勢面間的距離為5cm，則下列說法正確的是（）A.等勢面A的電勢為10VB.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為200V/mC.電子再次飛經(jīng)D勢面時(shí)，動(dòng)能為10eVD.電子的運(yùn)動(dòng)可能為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)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、如圖甲所示，正三角形導(dǎo)線框位于圓形有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)線框所在平面垂直．規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示．下面說法正確的是（）A.0s-1s時(shí)間內(nèi)和5s-6s時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中的電流方向相同B.0s-1s時(shí)間內(nèi)和1s-3s時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中的電流大小相等C.3s-5s時(shí)間內(nèi)，AB邊受到的安培力沿紙面且垂直AB邊向上D.1s-3s時(shí)間內(nèi)，AB邊受到的安培力不變8、下列說法正確的是（）A.由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式E=k知：E與Q成正比，與r2成反比B由電場強(qiáng)度公式E=知：E與F成正比，與q成反比C.由電阻公式R=知：R與U成正比，與I成反比D.由電阻公式R=知：R與ρ、l成正比，與S成反比9、在水平光滑絕緣桌面上有一邊長為l的正方形線框abcd，被限制在沿ab方向的水平直軌道自由滑動(dòng)。bc邊右側(cè)有一直角三角形勻強(qiáng)磁場區(qū)域efg，直角邊ef等于l，邊ge小于l，ef邊平行ab邊，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示，線框在水平拉力F作用下向右勻速穿過磁場區(qū)，若圖示位置為時(shí)刻，設(shè)逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍较蛴业睦檎?，則感應(yīng)電流和圖象正確的是時(shí)間單位為，A，B，C圖象為線段，D為拋物線）（）A. B.C. D.10、如圖所示，虛線框中存在勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場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)合場區(qū)域A.“”表示磁場 B.虛線表示磁場C.“”表示磁場 D.虛線表示磁場三、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）在帶電體A周圍空間中的某一點(diǎn)P，放入一個(gè)電荷量為的試探電荷，其受到帶電體A的靜電力的大小為，那么帶電體A在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為_______。12．（12分）在測定一組干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A.電流表1(量程2mA，內(nèi)阻r1=100Ω)B.電流表2(量程1A，內(nèi)阻約10ΩC.定值電阻R0(2900Ω)D.滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω)E.開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)根據(jù)提供的器材設(shè)計(jì)電路來完成實(shí)驗(yàn)，PQ連接_________，MN連接_________(填“電流表“1”或“電流表“2”)(2)該同學(xué)利用測出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I1-I2圖線(I1為電流表1的示數(shù)，I2為電流表2的示數(shù)，且I1遠(yuǎn)小于I2)如圖乙所示，則由圖線可得被測電池的電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω．（保留兩位有效數(shù)字）(3)若將圖線縱軸改為_________（用所測物理量的符號(hào)表示)，則圖線與縱軸交點(diǎn)的物理含義即為被測電池電動(dòng)勢的大小四、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明、方程式和演算步驟。13．（10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14．（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??；（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【解題分析】由電場線的分布情況可知，AB兩處電場線密集程度相同，則A點(diǎn)的場強(qiáng)等于B點(diǎn)的場強(qiáng)，即EA=EB．順著電場線電勢降低，則φA＞φB．故選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤，故選A點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是理解電場線的意義．對于電場線的物理意義：電場線疏密表示場強(qiáng)的大小，電場線的方向反映電勢的高低要牢固掌握，熟練應(yīng)用2、C【解題分析】根據(jù)右手定則判斷AB間感應(yīng)電流方向，即可知道電勢高低．僅減小電刷A、B之間的距離，感應(yīng)電動(dòng)勢將減小，靈敏電流計(jì)的示數(shù)變小．提高轉(zhuǎn)速，靈敏電流計(jì)的示數(shù)變大．根據(jù)歐姆定律分析將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭向左滑，靈敏電流計(jì)的示數(shù)如何變化【題目詳解】根據(jù)安培定則可知，電磁鐵產(chǎn)生的磁場方向向右，由右手定則判斷可知，金屬盤產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從B到A，則電刷A的電勢高于電刷B的電勢，故A錯(cuò)誤．若僅將電刷B向盤邊緣移動(dòng)，使電刷A、B之間距離增大，切割磁感線的有效長度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢增大，感應(yīng)電流增大，則靈敏電流計(jì)的示數(shù)變大，故B錯(cuò)誤．若僅將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭向左滑，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，電路電流減小，磁場減弱，靈敏電流計(jì)的示數(shù)將減小，故C正確．金屬盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速越大，感應(yīng)電動(dòng)勢增大，感應(yīng)電流增大，電功率增大，安培力增大，維持金屬盤做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所需外力做功的功率越大，故D錯(cuò)誤；故選C3、D【解題分析】根據(jù)求出粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場的速度，知道三種粒子進(jìn)入磁場的速度大小關(guān)系，再根據(jù)求出R與什么因素有關(guān)，從而得出a、b、c三條“質(zhì)譜線”的排列順序【題目詳解】A項(xiàng)：根據(jù)得：比荷最大的是氕，最小的是氚，所以進(jìn)入磁場速度從大到小的順序是氕、氘、氚，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)動(dòng)能定理可知Ek=qU，故動(dòng)能相同，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：時(shí)間為，故在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間由大到小排列的順序是氚氘氕，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場有，解得：氕比荷最大的，軌道半徑最小，c對應(yīng)的是氕，氚比荷最小，則軌道半徑最大，a對應(yīng)的是氚，故D正確故選D【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道根據(jù)可求出速度，知道速度與比荷有關(guān)，以及知道根據(jù)可求出軌道半徑與比荷有關(guān)4、D【解題分析】線框進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場后邊開始切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，開始受到安培力的作用，若線框進(jìn)入磁場后邊所受向上的安培力與線框的重力平衡，線框就做勻速運(yùn)動(dòng)，線框完全進(jìn)入磁場后又做加速運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)可能；若線框進(jìn)入磁場后邊所受向上的安培力小于線框重力，線框就做加速運(yùn)動(dòng)，而且隨著速度增大，安培力增大，加速度減小，所以線框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力與線框的重力達(dá)到平衡后，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)可能、D項(xiàng)不可能；若線框進(jìn)入磁場后邊所受向上的安培力大于線框的重力，線框就做減速運(yùn)動(dòng)，而且隨著速度減小，安培力減小，加速度減小，所以線框做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力與線框的重力達(dá)到平衡后，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)可能.5、D【解題分析】玻璃杯從同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的動(dòng)量相等；而最后的速度均為零；故說明動(dòng)量的變化一定相等；由動(dòng)量定理可知沖量也一定相等；但由于掉在水泥地上的時(shí)間較短，則說明玻璃杯掉在水泥地上動(dòng)量變化較快，從而導(dǎo)致沖擊力較大；使玻璃杯易碎；故D正確6、B【解題分析】A．電子從D到B過程，動(dòng)能減小20eV，且勻強(qiáng)電場，即等間距，則C點(diǎn)的動(dòng)能為10eV，由于等勢面C時(shí)，電勢能為－10eV，則知電子的電勢能與動(dòng)能的和等于0；由于飛經(jīng)等勢面C時(shí)，電勢能為－10eV，則C等勢面的電勢為10V；粒子經(jīng)過等勢面B時(shí)的動(dòng)能等于0，則電勢能也等于0，則B等勢面的電勢等于0，結(jié)合該勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)可知，A等勢面的電勢為－10V，故A錯(cuò)誤；B．電子從B到D過程，根據(jù)動(dòng)能定理得解得對于BD段電場強(qiáng)度為故B正確；C．根據(jù)能量守恒可知，電子再次經(jīng)過D等勢面時(shí)，電勢能不變，動(dòng)能不變，其動(dòng)能仍為20eV，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電場線與等勢面垂直可知，該電場是勻強(qiáng)電場，且電場力方向與速度方向在同一直線上，則電子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。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、AC【解題分析】A．0s-1s時(shí)間內(nèi)穿過線圈的磁通量向外且增加；5s-6s時(shí)間內(nèi)穿過線圈的磁通量向里且減小，根據(jù)楞次定律可知導(dǎo)線框中的電流方向相同，選項(xiàng)A正確；B．B-t圖像的斜率等于磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，故0s-1s時(shí)間內(nèi)和1s-3s時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小不等，感應(yīng)電流不相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．3s-5s時(shí)間內(nèi)，磁通量向里增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，則由左手定則可知，AB邊受到的安培力沿紙面且垂直AB邊向上，選項(xiàng)C正確；D．1s-3s時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流大小不變，而磁場向外減弱，根據(jù)F=BIL可知，AB邊受到的安培力變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤8、AD【解題分析】A．公式E=k是點(diǎn)電荷場強(qiáng)的決定式，可知，E與Q成正比，與r2成反比，A正確；B．公式E=是電場強(qiáng)度的定義式，場強(qiáng)E與F、q無關(guān)，B錯(cuò)誤；C．公式R=是電阻、電壓、電流的關(guān)系式，電阻R與電壓U、電流I無關(guān)，C錯(cuò)誤；D．公式R=是電阻的決定式，R與成正比，與S成反比，D正確。故選AD。9、BD【解題分析】AB．bc邊的位置坐標(biāo)x在0-l的過程，根據(jù)楞次定律判斷可知線框中感應(yīng)電流方向沿a→b→c→d→a，為正值。線框bc邊有效切線長度為L=l-vt，感應(yīng)電動(dòng)勢為E=BLv=B（l-vt）?v均勻減小，感應(yīng)電流，即知感應(yīng)電流均勻減小。同理，x在l-2l過程，根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿a→d→c→b→a，為負(fù)值，感應(yīng)電流均勻減小。故A錯(cuò)誤，B正確。CD．在水平拉力F作用下向右勻速穿過磁場區(qū)，因此拉力F等于安培力，而安培力的表達(dá)式，而L=l-vt，則有：可知F非線性減小。故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。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)入場時(shí)，重力向下，電場力水平向左，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、500N/C【解題分析】[1]．帶電體A在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為12、①.（1）電流表2，②.電流表1；③.（2）4.5，④.1.5；⑤.（3）I1(RO+r1)或3000I1【解題分析】（1）PQ連接電流表測電路電流，MN連接內(nèi)阻已知的電流表相當(dāng)于改裝了一只電壓表，故PQ接電流表2，MN接電流表1.（2）由閉合電路歐姆定律，解得：，結(jié)合圖像解得：;（3）若將圖線的縱軸改為I1(R0+r1)或3000I1，則圖線與縱軸交點(diǎn)的物理