河北唐山市2024學(xué)年物理高二上期末考試試題含解析

河北唐山市2024學(xué)年物理高二上期末考試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、ab是長為L的均勻帶電細桿，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點，距b端均為，位置如圖.ab上電荷產(chǎn)生的靜電場在P1處的場強大小為，在處的場強大小為．則以下說法正確的是（）A.兩處的電場方向相反，<B.兩處的電場方向相反，>C.兩處的電場方向相同，<D.兩處的電場方向相同，>2、如圖所示，兩光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面夾角為，導(dǎo)軌間距為.一質(zhì)量為的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直放置，電源電動勢恒定，不計導(dǎo)軌電阻.當(dāng)磁場豎直向上時，導(dǎo)體棒恰能靜止，現(xiàn)磁場發(fā)生變化，方向沿順時針旋轉(zhuǎn)，最終水平向右，在磁場變化的過程中，導(dǎo)體棒始終靜止.則下列說法正確的是（）A.磁感應(yīng)強度一直減小B.磁感應(yīng)強度先變小后變大C.導(dǎo)體棒對導(dǎo)軌的壓力變大D.磁感應(yīng)強度最小值為3、電荷量為3e的正離子，自勻強磁場a點如圖射出，當(dāng)它運動到b點時，打中并吸收了原處于靜止?fàn)顟B(tài)的一個電子，若忽略電子質(zhì)量，則接下來離子的運動軌跡是()A. B.C. D.4、如圖，兩根與紙面垂直的長直導(dǎo)線通有方向相反的電流、，且、b、c、d為紙面內(nèi)的四個點，且b、d的連線與a、b、c的連線垂直．則磁感應(yīng)強度可能為零的點是A.a點 B.b點C.c點 D.d點5、小明站在電梯里的體重計上，當(dāng)電梯以1m/s2的加速度加速上升時，體重計的示數(shù)（）A.大于小明受到的重力 B.小于小明受到的重力C.等于小明受到的重力 D.等于零6、如圖甲所示，大量電子（不計重力）由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷的沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場，當(dāng)兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為2t，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t、幅值為U的電壓時，所有的電子均能從兩板間通過，則電子在剛穿出兩板之間時的最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為（）A.3:1 B.2:1C.4:1 D.3:2二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、在兩平行金屬板間，有如圖所示的互相正交的勻強電場和勻強磁場．α粒子（氦原子核）以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入，恰好能沿直線勻速通過．下列說法正確的是（）A.若電子以速度沿相同方向射入，電子將向下偏轉(zhuǎn)B.若質(zhì)子以速度沿相同方向射入，質(zhì)子將沿直線勻速通過C.若質(zhì)子以大于的速度沿相同方向射入，質(zhì)子將向下偏轉(zhuǎn)D.若質(zhì)子以大于的速度沿相同方向射入，質(zhì)子將向上偏轉(zhuǎn)8、空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，圖中的正方形為其邊界。一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計重力。下列說法正確的是（）A.入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同C.在磁場中運動時間相同的粒子，其運動軌跡一定相同D.在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大9、如圖所示，光滑的水平桌面處在方向豎直向下的勻強磁場中，桌面上平放著一根一端開口、內(nèi)壁光滑的絕緣細管，細管封閉端有一帶電小球，小球直徑略小于管的直徑，細管的中心軸線沿y軸方向。在水平拉力F作用下，試管沿x軸方向勻速運動，帶電小球能從細管口處飛出。帶電小球在離開細管前的運動過程中，關(guān)于小球運動的加速度a、沿y軸方向的速度vy、拉力F以及管壁對小球的彈力做功的功率P隨時間t變化的圖象分別如圖所示，其中正確的是（）A B.C. D.10、下列對電源電動勢概念的認識中，正確的是()A.在閉合電路中，電源電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和B.電源把越多的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，電動勢就越大C.鉛蓄電池的電動勢為2

V，這表明電路中每通過1

C電荷量，電源把2

J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.干電池的電動勢為

V，這表明干電池在1

s內(nèi)將

J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苋?、實驗題：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“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中，首先按圖（）接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系。當(dāng)閉合S時，觀察到電流表指針向左偏，不通電時電流表指針停在正中央。然后按圖（）所示將電流表與副線圈B連成一個閉合回路，將原線圈A、電池、滑動變阻器和電鍵S串聯(lián)一成另一個閉合電路。(1)S閉合后，將螺線管A（原線圈）插入螺線管B（副線圈）的過程中，電流表的指針將_____偏轉(zhuǎn)；(2)線圈A放在B中不動時，指針將______偏轉(zhuǎn)；(3)線圈A放在B中不動，將滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電流表指針將______偏轉(zhuǎn)（選填“向左”、“向右”或“不”）。12．（12分）為了測定小燈泡的伏安特性曲線，需要測得的電壓范圍盡可能大些，一般要求燈泡兩端的電壓從0開始調(diào)節(jié)，為此應(yīng)該選用圖中的電路是________________．（填甲或乙）四、計算題：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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】由于細桿均勻帶電，我們?nèi)關(guān)于P1的對稱點b′，則bb′段在P1點的電場互相抵消，整個桿對于P1點的電場，僅僅相當(dāng)于ab′部分在P1的產(chǎn)生電場．而對于P2，是整個桿都對其有作用，所以P2點的場強大【題目詳解】將均勻帶電細桿等分為無數(shù)段，每段可看作點電荷．設(shè)細桿帶正電，根據(jù)電場的疊加原理，這些點電荷在P1的合場強方向向右，在P2的合場強方向向右，所以兩處的電場方向相同．由于細桿均勻帶電，取b點關(guān)于P1的對稱點b′，則細桿bb′段電荷在P1點產(chǎn)生的電場互相抵消，整個桿在P1點產(chǎn)生的電場，僅僅相當(dāng)于ab′部分在P1的產(chǎn)生電場．而對于P2，是整個桿產(chǎn)生電場，而且桿各段在P2點產(chǎn)生的場強方向相同，所以P2點的場強大，即有E1＜E2；故選C.【題目點撥】本題的解題關(guān)鍵要掌握電場的疊加原理，采用分割的方法，分段研究電場．因為我們只學(xué)過點電荷的電場或者勻強電場，而對于桿產(chǎn)生的電場沒有學(xué)過，因而需要將桿看成是由若干個點構(gòu)成，再進行矢量合成2、B【解題分析】由圖可知，當(dāng)磁場方向順時針旋轉(zhuǎn)，由圖可知安培力先變小后變大，電流恒定，則磁感應(yīng)強度先變小后變大，安培力的最小值為Fmin=mgsin300=mg=BminIL，則磁感應(yīng)強度最小為，B正確，AD錯誤；由圖知N變小，C錯誤；故選B.點睛：此題實際上是平衡問題的動態(tài)分析，畫出力的平行四邊形，用圖解法解答能夠簡單快捷.3、D【解題分析】離了吸收一個電子后，離子帶電荷量由+3e變?yōu)?2e，因為電子質(zhì)量不計，故吸收電子后離子運動的速度保持不變．由洛倫茲力提供向心力qvB=m可得離子運動半徑R=，因為離子吸收電子后帶電荷量減小且離子速度不變，故離子做圓周運動軌道半徑R增大，離子帶電荷電性沒有發(fā)生變化，故離子圓周運動方向沒有發(fā)生變化，故ABC錯誤，D正確．故選D4、A【解題分析】運用安培定則可判出兩導(dǎo)線在各點磁感線的方向，再由矢量的合成方法可得出磁感應(yīng)強度為零的點的位置【題目詳解】兩電流在該點的合磁感應(yīng)強度為0，說明兩電流在該點的磁感應(yīng)強度滿足等大反向關(guān)系．根據(jù)右手螺旋定則在兩電流的同側(cè)磁感應(yīng)強度方向相反，則為a或c，又，所以該點距近，距遠，所以是a點，故A正確，BCD錯誤5、A【解題分析】根據(jù)“小明站在電梯里的體重計上分析，體重計的示數(shù)”可知，本題考查了超重與失重的知識，根據(jù)物體具有向上的加速度，物體處于超重狀態(tài)，物體具有向下的加速度，物體處于失重狀態(tài)即可進行判斷【題目詳解】小明的加速度向上，處于超重，由牛頓第二定律可得：F﹣mg＝ma；故小明受到的支持力為：F＝m（g+a）；根據(jù)牛頓第三定律可知，體重計示數(shù)為m（g+a）＞mg．故A正確，BCD錯誤【題目點撥】明確超重和失重的解決方法是牛頓第二定律，要注意正確受力分析并能根據(jù)牛頓第二定律列式是解題的關(guān)鍵6、A【解題分析】由題意可知，從0、2t0、4t0…等時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子側(cè)向位移最大，在這種情況下，電子的側(cè)向位移為：，從t0、3t0…等時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子側(cè)向位移最小，在這種情況下，電子的側(cè)向位移為：，所以最大側(cè)向位移和最小側(cè)向位移之比為ymax：ymin=3：1，故A正確，BCD錯誤二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】粒子受到向上的洛倫茲力和向下的電場力，二力平衡時粒子沿直線運動，當(dāng)二力不平衡時，粒子做曲線運動，由公式qv0B=qE，電量與電性不會影響粒子的運動性質(zhì)；再分析電子的受力情況，從而明確電子是否會發(fā)生偏轉(zhuǎn)【題目詳解】由于α粒子從左向右射入正交的電場和磁場空間，恰能做勻速直線運動，則兩力平衡，即Eq=qvB，所以選擇的速度v=，與電性和電量無關(guān)，但有確定的進、出口．若電子以相同的速度射入，相對α粒子電場力和洛侖茲力均反向，則電子仍將做勻速直線運動，所以選項A錯誤；同理，質(zhì)子以相同的速度射入時，相對α粒子電場力和洛侖茲力雖減小，但兩力仍平衡，沿直線通過，所以選項B正確；若質(zhì)子進入的速度變大，電場力不變，但向上的洛侖茲力變大，所以質(zhì)子將向上偏轉(zhuǎn)，選項C錯誤，選項D正確．故選BD【題目點撥】本題考查了利用質(zhì)譜儀進行粒子選擇原理，只要對粒子進行正確的受力分析即可解決此類問題，注意掌握粒子做直線運動，一定是勻速直線運動，且粒子的電量與電性均不會影響運動性質(zhì)8、BD【解題分析】A．入射速度不同的粒子，若它們?nèi)肷渌俣确较蛳嗤?，則它們的運動也一定相同，雖然軌跡不一樣，但圓心角卻相同。故A錯誤；B．在磁場中半徑，運動圓弧對應(yīng)的半徑與速率成正比，故B正確；C．根據(jù)（θ為轉(zhuǎn)過圓心角）可知圓心角相同，但半徑可能不同，所以運動軌跡也不同，如粒子都從左邊界離開磁場，圓心角均為180°，但是出射點不同，軌跡就不同。故C錯誤；D．由于它們的周期相同的，在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角也一定越大。故D正確。故選BD。9、AD【解題分析】A．在x軸方向上的速度不變，則在y軸方向上受到大小一定的洛倫茲力，根據(jù)牛頓第二定律，小球的加速度不變。故A正確。B．在y軸方向做勻加速直線運動，速度均勻增大。故B錯誤。C．管子在水平方向受到拉力和球?qū)茏拥膹椓Γ驅(qū)茏拥膹椓Υ笮〉扔谇蛟趚軸方向受到的洛倫茲力大小，在y軸方向的速度逐漸增大，則在x軸方向的洛倫茲力逐漸增大，所以F隨時間逐漸增大。故C錯誤。D．管壁對小球的彈力等于小球在x軸方向受到的洛倫茲力，大小隨時間均勻增大，根據(jù)P=Fv，知彈力做功的功率P隨時間t均勻增大。故D正確。故選AD。10、AC【解題分析】A、根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，在閉合電路中，電動勢等于外電壓與內(nèi)電壓之和，故A正確；B、根據(jù)電動勢的定義式可知，電源移動單位電荷量時，非靜電力做功越多，即電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電源的電動勢越大，故B錯誤；C、鉛蓄電池的電動勢為2

V，這表明電路中每通過1

C電荷量，電源把2

J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，故C正確；D、干電池電源的電動勢表示將1C的電量轉(zhuǎn)移時做功為，但并不明確做功的時間，故D錯誤【題目點撥】本題考查對電動勢的理解，可以抓住電動勢的物理意義和定義式來加深理解三、實驗題：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.右偏②.不偏③.右偏【解題分析】(1)[1]線圈A中磁場方向向上，插入B線圈，故線圈B中磁通量變大，阻礙變大，故感應(yīng)電流的磁場方向向下，故電流從右向左流過電流表，故電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；(2)[2]線圈不動，磁通量不變，無感應(yīng)電流，故指針不動；(3)[3]線圈A中磁場方向向上，滑片向左移動，電流變大，故線圈B中磁通量變大，阻礙變大，故感應(yīng)電流的磁場方向向下，故電流從右向左流過電流表，故電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。12、甲圖；【解題分析】根據(jù)題意要求確定滑動變阻器的接法，然后選擇實驗電路【題目詳解】實驗要求，燈泡兩端的電壓從零