2023-2024學(xué)年吉林大學(xué)附屬中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2023-2024學(xué)年吉林大學(xué)附屬中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末聯(lián)考試題請考生注意：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(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、如圖甲所示電路，已知電阻，和并聯(lián)的D是理想二極管（正向電阻可視為零，反向電阻為無窮大），在A、B之間加一個(gè)如圖乙所示的交變電壓（時(shí)電壓為正值）。則R2兩端電壓的有效值為（）A.5V B.10VC.5V D.10V2、關(guān)于靜電場的電場強(qiáng)度和電勢，下列說法正確的是（）A.電場強(qiáng)度的方向與等勢面垂直B.電場強(qiáng)度為零的地方，電勢也為零C.電場強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢也逐漸降低D.電勢降落的方向就是電場的方向3、電阻為1Ω的矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，現(xiàn)把交流電加在電阻為9Ω的電熱絲上，則下列說法中正確的是A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B.如果線圈轉(zhuǎn)速提高一倍,則電流不會(huì)改變C.電熱絲兩端的電壓VD.電熱絲的發(fā)熱功率P=1800W4、如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞其軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，放在環(huán)頂部的小磁針最后將()A.N極豎直向上B.N極豎直向下C.N極水平向左D.小磁針在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)5、關(guān)于磁場和磁感線的描述，正確的說法是：（）A.磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極B.磁場的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中某點(diǎn)受磁場作用力的方向C.沿磁感線方向，磁場逐漸減弱D.在磁場強(qiáng)的地方同一通電導(dǎo)體受的安培力可能比在磁場弱的地方受的安培力小6、維修電器的師傅通常用螺絲刀直接吸附小螺絲釘，對吸附螺絲釘現(xiàn)象的正確解釋是A.螺絲釘被磁化B.螺絲釘被感應(yīng)帶電C.螺絲釘被摩擦帶電D.螺絲釘被接觸帶電二、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、如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外，具有一定電阻的正方形金屬線框的右邊與磁場的邊界重合．在外力作用下，金屬線框從0時(shí)刻由靜止開始，以垂直于磁場邊界的恒定加速度a進(jìn)入磁場區(qū)域，t1刻線框全部進(jìn)入磁場．若規(guī)定時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，則感應(yīng)電流i、外力大小F、線框中電功率的瞬時(shí)值P以及通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q隨時(shí)間t變化的關(guān)系可能正確的是A. B.C. D.8、如圖所示,半徑為R的圓是圓柱形區(qū)域的橫截面,c為圓心,,在圓上a點(diǎn)有一粒子源能以相同的速率向圓而內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,柱形區(qū)域內(nèi)存在平行于圓面的勻強(qiáng)電場,粒子從電場中射出的最大動(dòng)能是初動(dòng)能的4倍經(jīng)過b點(diǎn)的粒子在b點(diǎn)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍,已知初動(dòng)能為Ek,不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用,下列選項(xiàng)正確的有A.電場強(qiáng)度大小為 B.電場強(qiáng)度大小為C.電場強(qiáng)度方向從a到b D.電場強(qiáng)度方向從a到c9、如圖所示，質(zhì)量為m的物體，從半徑為R的光滑半圓槽的最上端由靜止滑下，則下列說法中正確的是（）A.若圓槽不動(dòng)，m可滑到右邊的最高點(diǎn)B.若地面光滑，m也可滑到右邊的最高點(diǎn)C若圓槽不動(dòng)，m滑動(dòng)過程中機(jī)械能守恒D.若地面光滑，m和半圓槽在滑動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，動(dòng)量也守恒10、如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩個(gè)用相同材料、相同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制的單匝閉合正方形線圈1和2，其邊長，均在距磁場上邊界高處由靜止開始自由下落，最后落到地面．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界，設(shè)線圈剛進(jìn)入磁場時(shí)的加速度大小分別為a1、a2，落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2，在全過程中產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2，通過線圈橫截面的電荷量分別為q1、q2，不計(jì)空氣阻力，則A. B.C. D.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）對于“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，請完成下面兩問(1)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是______．（請將正確選項(xiàng)前的字母填在橫線上）A．應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須保持水平(2)如圖是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O為拋出點(diǎn)．在軌跡上任取兩點(diǎn)A、B，分別測得A點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y1=4.90cm、B點(diǎn)的豎直坐標(biāo)：y2=44.10cm，A、B兩點(diǎn)水平坐標(biāo)間的距離△x=40.00cm．g取9.80m/s2，則平拋小球的初速度v0為______m/s12．（12分）在物理實(shí)驗(yàn)室中測量瞬時(shí)速度是一件相對比較煩瑣的事，有時(shí)利用平拋運(yùn)動(dòng)可以很好的解決，有些情況下甚至可以用水平射程來間接代替平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度，因此平拋運(yùn)動(dòng)在很多物理實(shí)驗(yàn)中都有應(yīng)用。為了用最簡便的方法驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，把兩個(gè)大小不同的物體用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮的彈簧，如圖所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，調(diào)節(jié)裝置，使得燒斷細(xì)線后，兩物體在離開桌面前彈簧已經(jīng)將其彈開，觀察物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測量.(1)該同學(xué)還必須有的器材是______和_____(2)需要直接測量的物理量是（）A.物塊的質(zhì)量、物塊的質(zhì)量B.物塊、離開水平桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間C.水平桌面邊緣到水平地面的高度D.、落地點(diǎn)分別到對應(yīng)的那側(cè)桌面邊緣的水平距離、(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若______和______相等或近似相等，則表明、系統(tǒng)在彈簧將兩者彈開過程中水平方向動(dòng)量守恒。（用第（2）問中直接測得的物理量字母或符號(hào)表示）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）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15．（12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

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【解析】因?yàn)槭墙涣麟娝詰?yīng)該分兩種情況考慮，當(dāng)電源在正半軸時(shí)A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位二極管導(dǎo)通即R1被短路，R2電壓為電源電壓為電源在負(fù)半軸時(shí)B點(diǎn)電位高于A點(diǎn)電位二極管截止R1，R2串聯(lián)分壓，則即為解得故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2、A【解析】A．電場線上某點(diǎn)的切線方向即為電場強(qiáng)度的方向，電場線與等勢面垂直，即電場強(qiáng)度的方向與等勢面垂直，故A正確；B．場強(qiáng)為零的地方電勢不一定為零，電勢零點(diǎn)是人為規(guī)定的，一般取大地或無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．電場強(qiáng)度大小與電場線的疏密有關(guān)，而電勢沿著電場線的方向降低，電場強(qiáng)度的大小與電勢沒有對應(yīng)關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．在勻強(qiáng)電場中，電勢降落最快的方向才是電場方向，電勢降落的方向不一定是電場方向，可能與電場方向呈一定的角度，故D錯(cuò)誤。故選A。3、D【解析】A．從圖中可知：T=0.02s角速度為：rad/s故A說法錯(cuò)誤；B．在t=0.01s時(shí)刻，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大，此時(shí)線圈與中性面垂直，磁通量為零，故B說法正確；CD．交流電壓的最大值為Em=200V，所以有效值V則電熱絲兩端的電壓為：V消耗的功率為：W故C錯(cuò)誤，D正確。故AC4、C【解析】帶電金屬環(huán)形成逆時(shí)針電流（從右向左看），根據(jù)安培定則可知，通過金屬環(huán)軸OO’處的磁場方向水平向右，小磁針處的磁場方向水平向左，故小磁針N極最后水平指向左方，所以只有選項(xiàng)C正確；5、D【解析】磁感線從磁體的N極出發(fā)，進(jìn)入S極,形成閉合曲線．電流所受磁場力方向垂直于磁場和電流所確定的平面．磁感線的疏密能表示磁場強(qiáng)弱，沿著磁感線磁場不一定減弱．安培力的大小除了和磁場強(qiáng)弱電流大小有關(guān)以外，還與磁場與電流的方向夾角有關(guān)，所以在磁場強(qiáng)的地方同一通電導(dǎo)體受的安培力可能比在磁場弱的地方受的安培力?。鸢高xD6、A【解析】維修電器的師傅把螺絲刀碰一下磁鐵，螺絲刀被磁化，螺絲刀磁化后使螺絲釘吸附在螺絲刀上，便于使用，故A正確，BCD錯(cuò)誤二、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、ACD【解析】線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度v=at，感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv，感應(yīng)電流，i與t成正比，故A正確；線框進(jìn)入磁場過程中受到的安培力，由牛頓第二定律得：，得，F(xiàn)-t圖象是不過原點(diǎn)的傾斜直線，故B錯(cuò)誤；線框的電功率，故P-t圖象應(yīng)是開口向上，過原點(diǎn)的拋物線，故C正確；線框的位移，則電荷量，故q-t圖象應(yīng)是開口向上，過原點(diǎn)的拋物線，故D正確8、ABC【解析】設(shè)電場方向與ab邊夾角為，離開電場時(shí)動(dòng)能最大的粒子的射出點(diǎn)和c點(diǎn)的連線一定和電場方向平行，如圖所示，在粒子從a運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過程中由動(dòng)能定理有：對離開電場時(shí)動(dòng)能最大的粒子在電場中由動(dòng)能定理有：由以上兩式解得或時(shí)（即電場方向由a指向b），得時(shí)，故選ABC。9、ABC【解析】ABC．不論圓槽不動(dòng)還是地面光滑，小球和圓槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選取地面為零勢能面，系統(tǒng)從初狀態(tài)靜止開始運(yùn)動(dòng)，末狀態(tài)一定能夠再次靜止，由于機(jī)械能守恒，小球在初末狀態(tài)的重力勢能一定相等，所以小球一定能滑到圓槽右邊的最高點(diǎn)，ABC正確；D．地面光滑，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，系統(tǒng)在水平方向不受外力，所以動(dòng)量在水平方向守恒，D錯(cuò)誤。故選ABC。10、AC【解析】線圈進(jìn)入磁場之前，均做自由落體運(yùn)動(dòng)，因下落高度一致，可知兩線圈會(huì)以同樣的速度進(jìn)入磁場，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出進(jìn)入磁場邊界時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢，從而表示出受到磁場的安培力．由電阻定律表示出兩線圈的電阻，結(jié)合牛頓第二定律表示出加速度，可分析出加速度與線圈的粗細(xì)無關(guān)，從而判斷出兩線圈進(jìn)入時(shí)運(yùn)動(dòng)是同步的，直到線圈2完全進(jìn)入磁場后，線圈做勻加速運(yùn)動(dòng)，可得出落地速度的大小關(guān)系．由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，損失的機(jī)械能（轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能）與線圈的質(zhì)量有關(guān)，從而判斷出產(chǎn)生的熱量大．由分析電量的關(guān)系【詳解】A、線圈從同一高度下落，到達(dá)磁場邊界時(shí)具有相同的速度v，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到磁場的安培力大小為：，由電阻定律有：，(ρ為材料的電阻率，L為線圈的邊長，S為導(dǎo)線的橫截面積），線圈的質(zhì)量為m=ρ0S?4L，（ρ0為材料的密度）.當(dāng)線圈的下邊剛進(jìn)入磁場時(shí)其加速度為,聯(lián)立得加速度為：,可知兩線圈進(jìn)入磁場時(shí)的加速度相同；故A正確.B、線圈1和2進(jìn)入磁場的過程先同步運(yùn)動(dòng)，由于當(dāng)線圈2剛好全部進(jìn)入磁場中時(shí)，線圈1由于邊長較長還沒有全部進(jìn)入磁場，線圈2完全進(jìn)入磁場后做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，而線圈1仍先做加速度小于g的變加速運(yùn)動(dòng)，完全進(jìn)入磁場后再做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，兩線圈勻加速運(yùn)動(dòng)的位移相同，所以落地速度關(guān)系為v1＜v2；故B錯(cuò)誤.C、由能量守恒可得：，（H是磁場區(qū)域的高度），因?yàn)閙1＞m2，v1＜v2，所以可得Q1＞Q2；故C正確.D、根據(jù)電量的定義式，，，聯(lián)立可得，則；故D錯(cuò)誤.故選AC.【點(diǎn)睛】本題要注意分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及能量變化關(guān)系，關(guān)鍵點(diǎn)在于分析線圈進(jìn)入磁場的過程，由牛頓第二定律得到加速度關(guān)系，分析物體的運(yùn)動(dòng)情況關(guān)系三、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.AC;②.2;【解析】（1）在實(shí)驗(yàn)中要畫出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，必須確保小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)所以斜槽軌道末端一定要水平，同時(shí)斜槽軌道要在豎直面內(nèi)要畫出軌跡，必須讓小球在同一位置多次釋放，才能在坐標(biāo)紙上找到一些點(diǎn)然后將這些點(diǎn)平滑連接起來，就能描繪出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡（2）根據(jù)位移時(shí)間公式分別求出拋出點(diǎn)到A、B兩點(diǎn)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度【詳解】（1）因?yàn)橐嬐贿\(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故A正確；小球與斜槽之間的摩擦不影響平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，不影響實(shí)驗(yàn)，所以斜槽軌道可以不光滑，故B錯(cuò)誤；通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故C正確．故選AC（2）；，，根據(jù)得：，根據(jù)得：，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：；【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，抓住等時(shí)性進(jìn)行求解12、(1).刻度尺(2).天平(3).AD(4).(5).【解析】(1)[1][2]．該同學(xué)還必須有的器材是刻度尺和天平；(2)[3]．要驗(yàn)證的關(guān)系式是其中即；則需要直接測量的物理量是物塊的質(zhì)量、物塊的質(zhì)量以及、落地點(diǎn)分別到對應(yīng)的那側(cè)桌面邊緣的水平距離、；故選AD。(3)[4][5]．