2024學(xué)年吉林省東遼五中物理高二上期末聯(lián)考試題含解析

2024學(xué)年吉林省東遼五中物理高二上期末聯(lián)考試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)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、下列物理量中，與試探電荷的電量和電性有關(guān)的是A.電勢(shì)能 B.電勢(shì)C.電勢(shì)差 D.電場(chǎng)強(qiáng)度2、現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來(lái)分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開(kāi)磁場(chǎng)。若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開(kāi)始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開(kāi)磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為A.11B.12C.121D.1443、將充足氣后質(zhì)量為0.5kg的籃球從1.6m高處自由落下，籃球接觸地面的時(shí)間為0.5s，豎直彈起的最大高度為0.9m．不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g=9.8m/s2．則觸地過(guò)程中籃球地面的平均作用力大小為A.4.9NB.8.9NC.9.8ND.14.7N4、圖中邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷＋q、＋q、－q，在該三角形中心O點(diǎn)處固定一電量為-2q的點(diǎn)電荷，則該電荷受到的電場(chǎng)力為（）A.，方向由O指向CB.，方向由C指向OC.，方向由C指向OD.，方向由O指向C5、如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長(zhǎng)大于bc邊長(zhǎng)，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場(chǎng)，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過(guò)線框?qū)w橫截面積的電荷量為q1；第二次bc邊平行于MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則（）A.Q1＞Q2，q1=q2 B.Q1＞Q2，q1＞q2C.Q1=Q2，q1=q2 D.Q1=Q2，q1＞q26、圖中的A是一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，其電阻為R．現(xiàn)維持線框以恒定的速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，并穿過(guò)圖中所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域B．如果以x軸的正方向作為力的正方向，線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn)，則磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖線應(yīng)為哪個(gè)圖（）A. B.C. 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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示．D1和D2是兩個(gè)中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們接在電壓為U、周期為T(mén)的交流電源上．位于D1圓心處的粒子源A能不斷產(chǎn)生α粒子（初速度可以忽略），它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速．當(dāng)α粒子被加速到最大動(dòng)能Ek后，再將它們引出．忽略α粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列說(shuō)法正確的是()A.α粒子第n次被加速前、后的軌道半徑比為B.若是增大交變電壓U，則α粒子的最大動(dòng)能Ek會(huì)變大C.若改變交流電壓的周期，仍可用此裝置加速氘核D.若只增大交變電壓U，則α粒子在回旋加速器中運(yùn)行的時(shí)間會(huì)變短8、一個(gè)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果又能垂直進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度是原來(lái)2倍的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則（）A.粒子的速率加倍，周期減半；B.粒子的速率不變，周期減半C.粒子的速率不變，軌道半徑減半D.粒子的速率減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的1/49、如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N。今有一帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方相距為h的P點(diǎn)由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上)，空氣阻力忽略不計(jì)，到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零，然后沿原路返回，若保持兩極板間的電壓不變，則()A.把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回B.把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落C.把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后不能返回D.把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落10、如圖所示，一絕緣輕彈簧的下端固定在斜面底端，上端連接一帶正電的光滑滑塊P，滑塊所處空間存在著沿斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，傾角為θ的光滑絕緣斜面固定在水平地面上，開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，物塊處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)給滑塊一沿斜面向下的初速度v，滑塊到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的壓縮量為x，若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，從滑塊獲得初速度v直至滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.滑塊電勢(shì)能的增加量大于滑塊重力勢(shì)能的減少量B.滑塊到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中，克服彈簧彈力做功mv2C.滑塊動(dòng)能的變化量等于電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和D.在滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的全程中，當(dāng)滑塊的加速度最大時(shí)，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能可能最小也可能最大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡額定電壓2.5V，額定電流250mA?，F(xiàn)有器材規(guī)格如下：直流電流表A1（量程0~300mA，內(nèi)阻約0.5Ω）；直流電流表A2（量程0~500mA，內(nèi)阻約0.2Ω）直流電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約5kΩ）；直流電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約10kΩ）直流電源E（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0~15Ω，允許最大電流1.0A）；電鍵1個(gè)，導(dǎo)線若干條。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表應(yīng)選擇___________，電壓表應(yīng)選擇___________。（填儀器字母代號(hào)）（2）根據(jù)電路圖在實(shí)物圖中完成其余連線使之成為完整的實(shí)驗(yàn)電路___________。（3）某同學(xué)在正確完成實(shí)驗(yàn)后，在坐標(biāo)紙上畫(huà)出如圖所示的小燈泡I-U曲線，分析曲線可知小燈泡的電阻隨電流I變大而___________（填“變大”、“變小”或“不變”）。12．（12分）一個(gè)量程為0～300μA的電流表，內(nèi)阻為1000Ω，再給它串聯(lián)一個(gè)99000Ω的電阻，將它改裝成電壓表，改裝后電壓表的量程為_(kāi)______V，用它來(lái)測(cè)量一段電路兩端的電壓時(shí)，表盤(pán)指針如圖，這段電路兩端的電壓是_______V四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)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的大小；（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）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(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(huà)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】A.電勢(shì)能，電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的與試探電荷的電量、電性和該點(diǎn)的電勢(shì)都有關(guān)系，故A正確；B.電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量，電勢(shì)是由電場(chǎng)本身決定的，高低與零勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，與試探電荷無(wú)關(guān)。故B錯(cuò)誤；C.電勢(shì)差是電勢(shì)的差值，是由電場(chǎng)本身決定的，與試探電荷無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤。D.電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，由電場(chǎng)本身決定的。與試探電荷無(wú)關(guān)。故D錯(cuò)誤。故選：A2、D【解題分析】直線加速過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理得得①離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有得②①②兩式聯(lián)立得：一價(jià)正離子電荷量與質(zhì)子電荷量相等，同一加速電場(chǎng)U相同，同一出口離開(kāi)磁場(chǎng)則R相同，所以m∝B2，磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的12倍，離子質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的144倍，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選D。3、D【解題分析】由動(dòng)能定理可以求出小球落地與反彈時(shí)的速度，然后由動(dòng)量定理求出小球?qū)Φ孛娴臎_擊力【題目詳解】由動(dòng)能定理得：小球下落過(guò)程：mgh1=mv12-0，，方向豎直向下；小球上升過(guò)程：-mgh2=0-mv22，，方向豎直向上；以向下為正方向，由動(dòng)量定理得：（mg-F）t=mv2-mv1，即：（0.5×9.8-F）×0.5=0.5×（-4.2）-0.5×5.6，F(xiàn)=14.7N；方向向上；故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D【題目點(diǎn)撥】本題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，只要能熟練應(yīng)用動(dòng)能定理與動(dòng)量定理可以正確解題，應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí)，要注意正方向的選取4、B【解題分析】O點(diǎn)是三角形的中心，到三個(gè)電荷的距離為：，三個(gè)電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為：根據(jù)對(duì)稱(chēng)性和幾何知識(shí)得知：兩個(gè)+q在O處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為：再與-q在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)合成，得到O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為：，方向由O指向C．則該負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力為：，方向由C指向O；故B正確5、A【解題分析】設(shè)ab和bc邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1，L2，若假設(shè)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的速度為v，，；同理可以求得：，；L1＞L2，由于兩次“穿越”過(guò)程均為相同速率穿過(guò)，因此：Q1＞Q2，q1=q2，故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A在電磁感應(yīng)題目中，公式，?？迹斡?，選擇題6、A【解題分析】在階段，線框在磁場(chǎng)之外，感應(yīng)電流為0．安培力為0；在階段，由右手定則可得出電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，維持線框以恒定速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流不變，根據(jù)左手定則得出磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F的方向沿x軸的負(fù)方向；在階段，線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量不變，感應(yīng)電流為0，安培力為0；在階段，線框左邊切割磁感線，由右手定則可得出電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針的方向，維持線框以恒定速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流不變，根據(jù)左手定則得出磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F的方向沿x軸的負(fù)方向，綜上分析可知，A符合題意，BCD不符合題意。故選A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【解題分析】回旋加速器是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行加速，磁場(chǎng)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)來(lái)加速α粒子．α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)T=比較周期．當(dāng)α粒子最后離開(kāi)回旋加速器時(shí)的速度最大，根據(jù)qvB=m求出粒子的最大速度，從而得出最大動(dòng)能的大小關(guān)系【題目詳解】根據(jù)洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有半徑公式與nqU=mv2，所以α粒子第n次被加速前后的軌道半徑之比為，故A正確；根據(jù)qvB=m，得．則α粒子最大動(dòng)能Ek=mv2=，與加速電壓無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤，根據(jù)可知，α粒子與氘核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相同，若改變交流電壓的周期，所以不能用此裝置加速氘核，故C錯(cuò)誤；若只增大交變電壓U，則α粒子在回旋加速器中加速次數(shù)會(huì)減小，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間變短，故D正確；故選AD【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，求出粒子的周期和最大動(dòng)能，根據(jù)質(zhì)量比和電量比，去比較周期和最大動(dòng)能8、BC【解題分析】AD、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不做功，所以粒子進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度是原來(lái)2倍的勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速率不變；故AD錯(cuò)誤B、由以上分析知粒子的速率不變，由可知，粒子運(yùn)動(dòng)的周期減半；故B正確C、由以上分析知粒子的速率不變，由可知，粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑減半；故C正確故選BC9、AD【解題分析】A．由題設(shè)條件，由動(dòng)能定理得則知電場(chǎng)力做功等于重力做功的大小。把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落，根據(jù)動(dòng)能定理知小球到達(dá)N點(diǎn)速度為零然后返回，故A正確；B．將A板向下移動(dòng)一小段距離，根據(jù)動(dòng)能定理知，小球到達(dá)N點(diǎn)速度為零然后返回，故B錯(cuò)誤；C．把B板向上平移一小段距離，根據(jù)動(dòng)能定理知可小球未到達(dá)N點(diǎn)速度已減為零，然后返回，故C錯(cuò)誤；D．把B板向下平移一小段距離后，根據(jù)動(dòng)能定理知可知小球到達(dá)N點(diǎn)速度不為零，小球會(huì)穿過(guò)N孔繼續(xù)下落，故D正確。故選AD。10、BD【解題分析】A．因?yàn)殚_(kāi)始滑塊受重力和電場(chǎng)力和支持力處于平衡，則有：在運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力做功與重力做功相等，則滑塊電勢(shì)能增量等于滑塊重力勢(shì)能的減小量，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)能量守恒得，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增加，彈性勢(shì)能增加，因?yàn)殡妱?shì)能增量等于重力勢(shì)能減小量，所以彈性勢(shì)能增加量等于滑塊動(dòng)能減小量，可知滑塊克服彈簧彈力做功，故B正確；C．根據(jù)動(dòng)能定理知，電場(chǎng)力、重力、彈簧彈力做功的代數(shù)和等于滑塊動(dòng)能的變化量，故C錯(cuò)誤；D．由于可知當(dāng)滑塊的加速度最大時(shí)，彈簧最長(zhǎng)或最短。彈簧最長(zhǎng)時(shí)，滑塊的電勢(shì)能最小，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能最大；彈簧最短時(shí)，滑塊的電勢(shì)能最大，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能最小，故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.A1②.V1③.④.變大【解題分析】（1）[1]小燈泡額定電壓是，電壓表應(yīng)選。[2]燈泡額定電流，電流表應(yīng)選電流表。（2）[3]根據(jù)電路圖在實(shí)物圖如圖所示（3）[4]由I-U曲線可知，圖象的斜率越來(lái)越小，而斜率的倒數(shù)即為小燈泡的電阻，即小燈泡的電阻變大。【題目點(diǎn)撥】本題考查了選擇實(shí)驗(yàn)器材、連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問(wèn)題；選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，要注意安全性原則，要保證實(shí)驗(yàn)電路安全，要注意精確性原則，在保證安全的情況下，所選器材量程不要太大。12、①.30②.2