2023年甘肅省慶陽市慶城縣隴東中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2023年甘肅省慶陽市慶城縣隴東中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，P、Q是兩根豎直且足夠長的金屬桿(電阻忽略不計)，處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B中，MN是一個螺線管，它的繞線方法沒有畫出，P、Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金屬圓環(huán)．現(xiàn)將金屬棒ef由靜止釋放，在下滑中始終與P、Q桿良好接觸且無摩擦，則在金屬棒釋放后()A.A環(huán)中有大小不變的感應(yīng)電流B.A環(huán)中的感應(yīng)電流逐漸增大至恒定值C.A環(huán)對地面的壓力先增大后減小至恒定值D.A環(huán)對地面的壓力先減小后增大至恒定值2、矩形導(dǎo)線框abcd與長直導(dǎo)線MN放在同一水平面內(nèi)，ab邊與MN平行，導(dǎo)線MN中通入由M到N的恒定電流I．當(dāng)導(dǎo)線MN靜止、導(dǎo)線框abcd向右運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（）A.導(dǎo)線框abcd中有逆時針方向的感應(yīng)電流，cd邊受到向左的磁場力B.導(dǎo)線框abcd中有逆時針方向的感應(yīng)電流，cd邊受到向右的磁場力C.導(dǎo)線框abcd中有順時針方向的感應(yīng)電流，cd邊受到向左的磁場力D.導(dǎo)線框abcd中有順時針方向的感應(yīng)電流，cd邊受到向右的磁場力3、如圖所示，電路中A燈與B燈的電阻相同，電源的內(nèi)阻不可忽略，則當(dāng)滑動變阻器R的滑動片P向上滑動時，兩燈亮度的變化情況是（）A.A燈變亮，B燈變亮 B.A燈變暗，B燈變亮C.A燈變暗，B燈變暗 D.A燈變亮，B燈變暗4、如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn)，且DE=EF。K、M、L分別為過D、E、F三點(diǎn)的等勢面。一電子從a點(diǎn)射入電場，運(yùn)動軌跡如圖中實(shí)線所示，電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場力做功的數(shù)值為|Wab|，從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場力做功的數(shù)值為|Wbc|，則A.|Wab|=|Wbc|B.|Wab|>|Wbc|C.粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動能增大D.a點(diǎn)的電勢較b點(diǎn)的電勢低5、如圖所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定電流，一矩形線框abed與通電導(dǎo)線共面放置，且ad邊與通電導(dǎo)線平行.下列情況中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是A.導(dǎo)線中電流變大B.線框向右平動C.線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動D.線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動6、如圖6，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運(yùn)動軌跡．M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)．不計重力，下列表述正確的是A.粒子在M點(diǎn)的速率最大 B.粒子所受電場力沿電場方向C.粒子在電場中的加速度不變 D.粒子在電場中的電勢能始終在增加二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、關(guān)于物理學(xué)史，下列說法中正確的是()A.電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根測得的B.法拉第不僅提出了場的的概念，而且直觀地描繪了場的清晰圖象C.安培通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系D.楞次通過線圈實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)了磁生電現(xiàn)象8、半導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)電的粒子——“載流子”有兩種：自由電子和空穴(空穴可視為能自由移動帶正電的粒子)，以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體，以自由電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體．圖為檢驗(yàn)半導(dǎo)體材料的類型和對材料性能進(jìn)行測試的原理圖，圖中一塊長為a、寬為b、厚為c的半導(dǎo)體樣品板放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．當(dāng)有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過樣品板時，會產(chǎn)生霍爾電勢差U，若每個載流子所帶電量的絕對值為e，下列說法中正確的是A.如果上表面電勢高，則該半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體B.如果上表面電勢高，則該半導(dǎo)體為N型半導(dǎo)體C.其它條件不變，增大c時，U增大D.其它條件不變，電流I取值越大，電勢差U越大9、如圖所示，半徑R=0.5m的圓弧型接收屏位于電場強(qiáng)度方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，Ob水平．一質(zhì)量為m＝10－4kg、帶電荷量為q＝2．0×10－6C的粒子，從與圓弧圓心O等高且距O點(diǎn)0．3m的a點(diǎn)，以初速度=3m／s沿水平方向射出，粒子重力不計，粒子恰好能垂直圓弧曲面打到弧面上的c點(diǎn)（圖中未畫出），取c點(diǎn)電勢＝0，則（）A.該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E＝1000V／mB.粒子到達(dá)c點(diǎn)的速度大小為5m／sC.粒子在a點(diǎn)的電勢為－40VD.粒子速率為3m／s時的電勢能為4×10－4J10、圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場,其運(yùn)動軌跡如圖所示．若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是A.a粒子速率最大B.c粒子速率最大C.a粒子在磁場中運(yùn)動的時間最長D.它們做圓周運(yùn)動的周期Ta<Tb<Tc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）在研究“平拋運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中，(1)圖1是橫檔條，卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)，確定平拋運(yùn)動軌跡的方法，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端時的_______A.球心B.球的上端C.球的下端在此實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是________A.斜槽軌道必須光滑B.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些C.用光滑曲線把所有的點(diǎn)連接起來D.y軸的方向根據(jù)重垂線確定（2）圖2是利用圖1裝置拍攝小球做平拋運(yùn)動的頻閃照片，由照片可以判斷實(shí)驗(yàn)操作錯誤的是____A.釋放小球時初速度不為零B.釋放小球的初始位置不同C.斜槽末端切線不水平（3）圖3是利用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動軌跡的裝置，其中正確的是_______12．（12分）圖中螺旋測微器讀數(shù)為______mm，圖中游標(biāo)卡尺游標(biāo)尺上有50個等分刻度讀數(shù)為______cm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，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(qiáng)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(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，軌道受到的壓力大小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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】金屬棒ef由靜止釋放過程中，受到重力和安培力作用，先做加速度減小的變加速運(yùn)動，后當(dāng)兩力平衡做勻速運(yùn)動，則知ef所在回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流先增大后不變，此電流流過線圈MN，MN中產(chǎn)生的磁場先增強(qiáng)后不變，則A環(huán)中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，隨著ef加速度的減小，ef產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大越來越慢，穿過A環(huán)的磁通量的變化率減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流減小，最后為零．根據(jù)楞次定律分析可知，當(dāng)ef回路中電流增大時，螺線管與A環(huán)之間存在斥力，開始時，A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，磁場最強(qiáng)，而螺線管中磁場的最弱，環(huán)與螺線管間的斥力為零，當(dāng)ef勻速運(yùn)動時，螺線管中的磁場最強(qiáng)，而環(huán)中磁場最弱，兩者之間的斥力為零，則知兩者間的斥力先增大后減小，再分析A環(huán)對地面的壓力的變化【詳解】金屬棒ef由靜止釋放過程中，先做加速度減小的變加速運(yùn)動，最后做勻速運(yùn)動，則ef所在回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流先增大后不變，此電流流過線圈MN，MN中產(chǎn)生的磁場先增強(qiáng)后不變，則A環(huán)中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，隨著ef加速度的減小，ef產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大越來越慢，穿過A環(huán)的磁通量的變化率減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流減小，最后為零，故AB錯誤．由楞次定律分析可知，當(dāng)ef回路中電流增大時，螺線管與A環(huán)之間存在斥力，開始時，A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，磁場最強(qiáng)，而螺線管中的磁場最弱，環(huán)與螺線管間的斥力為零，當(dāng)ef勻速運(yùn)動時，螺線管中的磁場最強(qiáng)，而環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最弱，兩者之間的斥力為零，則知兩者間的斥力先增大后減小最后恒定不變，故A環(huán)對地面的壓力先增大后減小最后不變，故C正確，D錯誤．故選C2、D【解析】直導(dǎo)線中通有向上的電流，根據(jù)安培定則，知通過線框的磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)導(dǎo)線框abcd向右運(yùn)動時，磁感應(yīng)強(qiáng)度在減小，根據(jù)楞次定律，可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向，根據(jù)左手定則可知，cd邊所受安培力方向水平向右，D正確，ABC錯誤。故選D。3、A【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律，當(dāng)滑動變阻器阻值發(fā)生變化時，回路中的電流以及路端電壓也發(fā)生變化，從而導(dǎo)致燈的亮暗發(fā)生變化?！驹斀狻慨?dāng)滑片P向上滑動時，接入電路的滑動變阻器阻值增大，從而外電路的總電阻R變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律總電流強(qiáng)度減小，從而內(nèi)電壓降低，路端電壓升高，加在B燈兩端的電壓就是路端電壓，因此B燈變亮，流過B燈的電流IB增大，從而流過R0的電流I0減小，即加在R0兩端的電壓U0降低，而路端電壓因此加在A燈兩端的電壓升高，A燈變亮。A正確，BCD錯誤。故選A。【點(diǎn)睛】若流過滑動變阻器的電流變小，與滑動變阻器是串聯(lián)關(guān)系的所有用電器的電流都變小，與滑動變阻器是并聯(lián)關(guān)系的用電路電流都變大，這就是“串同并反”。4、B【解析】AB.由等量異種點(diǎn)電荷的電場線特點(diǎn)可知靠近電荷處電場強(qiáng)度大，類比公式U=Ed知：|Uab|>|Ubc|，而W=qU，所以|Wab|>|Wbc|，則A錯誤、B正確。；C.粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增加，動能減少，故C錯誤；D.從帶負(fù)電粒子的運(yùn)動軌跡可知該粒子從a點(diǎn)到c點(diǎn)受到大體向左的作用力，故左側(cè)為正電荷，從左向右電勢降低，a點(diǎn)的電勢較b點(diǎn)的電勢高，故D錯誤。故選：B5、C【解析】根據(jù)感應(yīng)電流的條件：當(dāng)閉合回路中磁通量發(fā)生變化時，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．根據(jù)直導(dǎo)線磁場的分布規(guī)律，判斷幾種情況下，穿過線圈的磁通量是否變化即可【詳解】A.線框不動，增大導(dǎo)線中的電流，則周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，則線框中磁通量增大，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流．故A錯誤；B.線框向右運(yùn)動時，線框中的磁感應(yīng)線強(qiáng)減小，故磁通量減小，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；C.線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動，線框中磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；D.線框以導(dǎo)線ad為軸轉(zhuǎn)動，線框中的磁通量變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤故選C6、C【解析】根據(jù)做曲線運(yùn)動物體的受力特點(diǎn)合力指向軌跡的凹一側(cè)，再結(jié)合電場力的特點(diǎn)可知粒子帶負(fù)電,即受到的電場力方向與電場線方向相反，B錯；從N到M電場力做負(fù)功，減速，電勢能在增加；當(dāng)達(dá)到M點(diǎn)后電場力做正功，加速，電勢能在減小，則在M點(diǎn)的速度最小A錯，D錯；在整個過程中只受電場力根據(jù)牛頓第二定律加速度不變，C正確.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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、AB【解析】A、電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實(shí)驗(yàn)測得的，他發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中所有被測量的油滴微粒的帶電量均為一個最小電荷單元的整數(shù)倍，這個最小單元為元電荷，電荷量為，故A正確；B、法拉第不僅提出了場的概念，并引入了電場線、磁場線來描述電場和磁場，故B正確；C、奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，C錯誤；D、法拉第通過線圈實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象，D錯誤故選AB【點(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一8、AD【解析】根據(jù)左手定則判斷帶電粒子的電性，根據(jù)最終洛倫茲力和電場力平衡列式，再根據(jù)電流的微觀表達(dá)式列式，最后聯(lián)立求解即可【詳解】電流向右，磁場垂直向內(nèi)，若上表面電勢高，即帶正電，故粒子受到的洛倫茲力向上，故載流子是帶正電的“空穴”，是P型半導(dǎo)體，故A正確，B錯誤；最終洛倫茲力和電場力平衡，有：evB=e；電流的微觀表達(dá)式為：I=nevS=nevbc；解得，則其它條件不變，增大c時，U減?。黄渌鼦l件不變，電流I取值越大，電勢差U越大，故C錯誤，D正確；故選AD【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確霍爾效應(yīng)的原理，知道左手定則中四指指向電流方向，注意單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目表達(dá)式的各物理量的含義9、AB【解析】粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，根據(jù)類平拋運(yùn)動的推論與類平拋運(yùn)動的規(guī)律求出電場強(qiáng)度；然后由勻強(qiáng)電場場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系求出A點(diǎn)的電勢，然后求出電勢能；由動能定理求出粒子在C點(diǎn)的速度；然后由能量守恒定律求出粒子速率為3m/s時的電勢能【詳解】A項(xiàng)：粒子在電場力作用下做類平拋運(yùn)動，因粒子垂直打在C點(diǎn)，由類平拋運(yùn)動規(guī)律知：C點(diǎn)速度方向的反向延長線必過O點(diǎn)，且OD=AO=0.3m，DC=0.4m，即有：AD=v0t，DC=聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可得：E=1000N/C，故A正確B、C項(xiàng)：因UDC=E?DC=400V，而A、D兩點(diǎn)電勢相等，所以φa=400V，從A到C由動能定理知：代入數(shù)據(jù)解得：，故B正確；故C錯誤；D項(xiàng)：粒子在C點(diǎn)總能量：E=由能量守恒定律可知，粒子速率為3m/s時的電勢能為0，故D錯誤故選AB【點(diǎn)睛】本題考查了粒子在電場中的運(yùn)動，粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，應(yīng)用類平拋運(yùn)動規(guī)律、動能定理、能量守恒定律即可正確解題10、BC【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得：AB．由于三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量均相同，在同一個磁場中，當(dāng)速度越大時、軌道半徑越大，由圖示可知，a粒子的軌道半徑最小，粒子c的軌道半徑最大，則a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故A錯誤，B正確；CD．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期：，粒子在磁場中的運(yùn)動時間三粒子運(yùn)動周期相同，由圖示可知，a在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角最大，對應(yīng)時間最長，故C正確，D錯誤三、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.B②.BD③.C④.B【解析】（1）題干中指出用鉛筆標(biāo)注小球的最高點(diǎn)作為小球軌跡的記錄點(diǎn).所以坐標(biāo)原點(diǎn)也應(yīng)選為球的最高點(diǎn)即球的上端.故選B;斜槽軌道不必光滑，A錯.記錄的點(diǎn)適當(dāng)多一點(diǎn)，以便更準(zhǔn)確的描出平拋軌跡.；B對.為比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動的軌跡.將這些點(diǎn)平滑連接起來，C錯，用中垂線確定Y軸坐標(biāo)，D對故選BD（2）由圖可知，小球做斜拋運(yùn)動.所以斜槽末端沒有水平放置，選C（3）豎直管內(nèi)與大氣相通，為外界大氣壓強(qiáng)，豎直管在水面下保證豎直管上出口處的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，因而另一出水管的上端口處壓強(qiáng)與豎直管上出水口處的壓強(qiáng)有恒定的壓強(qiáng)差，保證另一出水管出水壓強(qiáng)恒定，從而水速也恒定，如果豎直管上出口在水面上，則水面上為恒定大氣壓，因而隨水面下降，出水管上口壓強(qiáng)降低，出水速度減小，故選B【點(diǎn)睛】在做平拋實(shí)驗(yàn)時一定要保證斜槽末端水平，這樣才可以保證小球拋出時的速度是水平的，在描點(diǎn)連線時要注意用平滑的曲線把所有的點(diǎn)跡連接起來12、①.0.900②.4.120【解析】根據(jù)“螺旋測微器和游標(biāo)卡尺”可知，本題考查基本儀器的讀數(shù)問題，根據(jù)估讀規(guī)則，運(yùn)用兩種儀器的讀數(shù)特點(diǎn)得到結(jié)果.【詳解】螺旋測微器固定刻度讀數(shù)，可動刻