2024屆四川省樹德中學物理高二第一學期期末達標測試試題含解析

2024屆四川省樹德中學物理高二第一學期期末達標測試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。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、某些腫瘤可以用“質子療法”進行治療。在這種療法中，為了能讓質子進入癌細胞，首先要實現(xiàn)質子高速運動，該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實現(xiàn)。質子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細胞。如圖所示，來自質子源的質子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細柱形的質子流。已知細柱形的質子流橫截面積為S，其等效電流為I；質子的質量為m，其電量為e。那么這束質子流內(nèi)單位體積的質子數(shù)n是（）A. B.C. D.2、電吹風中的電動機帶動風葉轉動，電熱絲給空氣加熱，生成的熱風可將頭發(fā)吹干。設電動機線圈的電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風兩端電壓為U，通過的電流為I。下列說法正確的是（）A.電吹風兩端電壓U=I（R1+R2）B.電吹風消耗的電功率為UI+I2（R1+R2）C.電吹風輸出的機械功率為UI-I2（R1+R2）D.電吹風消耗的電功率為I2（R1+R2）3、如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向里的勻強磁場B中．質量為m、帶電量為+q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑．對滑塊下滑的過程，下列判斷正確的是（）A.滑塊受到的洛侖茲力方向垂直斜面向上B.滑塊受到的摩擦力大小不變C.滑塊一定不能到達斜面底端D.滑塊到達地面時的動能與B的大小有關4、電磁炮是利用電磁發(fā)射技術制成的一種先進的動能殺傷武器。如圖為美國試驗所采用的電磁軌道，該軌道長10m，寬2m。若發(fā)射質量為100g的炮彈從軌道左端以初速度為零開始加速，當回路中的電流恒為20A時，最大速度可達4km/s軌道間所加磁場為勻強磁場，不計空氣及摩擦阻力。下列說法正確的是（）A.磁場方向為豎直向下B.磁場方向為水平向右C.電磁炮的加速度大小為4×105m/s2D.磁感應強度的大小為2×103T5、如圖甲是回旋加速器原理示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中(磁感應強度大小恒定)，并分別與高頻電源相連，加速時某帶電粒子的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷正確的是A.高頻電源的變化周期應該等于tn－tn－1B.在Ek－t圖像中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1C.粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動能一定越大D.不同粒子獲得的最大動能都相同6、回旋加速器的核心部分是真空室中的兩個相距很近的D形金屬盒，把它們放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒面向下．連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄縫中能形成勻強電場，帶電粒子在磁場中做圓周運動，每次通過兩盒間的窄縫時都能被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置引出，如果用同一回旋加速器分別加速氚核()和粒子()，比較它們所需的高頻交流電源的周期和引出時的最大動能，下列說法正確的是A.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較大B.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較大C.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較小D.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較小二、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、圖中箭頭所示為靜電場中的三條電場線，曲線為一帶電粒子僅在電場力作用下從P點運動到Q點的軌跡．由此可知A.帶電粒子帶正電B.帶電粒子通過P點時電勢能較大C.帶電粒子通過Q點時動能較小D.帶電質點通過P點時加速度較小8、一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，在兩極板間有一正電荷（電量很?。┕潭ㄔ赑點，如圖所示．若保持負極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則下列說法正確的是A.電容器的電量保持不變B.兩極板間電場強度不變C.P點電勢不變D.P處正電荷的電勢能變小9、如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板,充電后與電源斷開.金屬板間存在著方向豎直向下的勻強電場和垂直于紙面向里磁感應強度為的勻強磁場.一質量為、電荷量為的帶電粒子(不計重力及空氣阻力),以水平速度射入場區(qū),恰好做勻速直線運動.則(

).A.粒子一定帶正電B.若僅將板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍,粒子運動軌跡偏向下極板C.若將磁感應強度和電場強度均變?yōu)樵瓉淼?倍,粒子仍將做勻速直線運動D.若撤去電場,粒子在板間運動的最長時間可能是10、如圖所示為回旋加速器的示意圖．兩個靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強磁場中，一質子從加速器的A處開始加速．已知D型盒的半徑為R，磁場的磁感應強度為B，高頻交變電源的電壓為U、頻率為f，質子質量為m，電荷量為q．下列說法正確的是（）A.質子從磁場中獲得能量B.質子的最大動能與高頻交變電源的電壓U有關，且隨電壓U增大而增加C.質子的最大速度不超過2πRfD.質子的最大動能為三、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．（6分）某興趣小組研究一金屬絲的物理性質（1）首先用螺旋測微器測量其直徑,其值__________mm（2）有一游標卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標尺上有20個小的等分刻度．用它測量一小球的直徑,如圖所示的讀數(shù)是__________mm12．（12分）某研究性學習小組利用如圖（甲）所示電路測量某電池的電動勢E和內(nèi)電阻r.由于該電池的內(nèi)電阻r較小，因此在電路中接入了一阻值為2.00Ω的定值電阻R0.閉合開關S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電壓表相應的示數(shù)U，并計算出通過電阻箱的電流數(shù)值I，為了比較準確地得出實驗結論，在坐標紙中畫出了如圖（乙）所示的U－I圖象，由圖象可得：E＝________V，r＝________Ω.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）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14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為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L

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、D【解析】質子在加速電場中加速根據(jù)電流的微觀表達式聯(lián)立解得故選D。2、C【解析】A．電吹風為非純電阻電路，所以電吹風兩端的電壓U>I（R1+R2），A錯誤；BD．電吹風消耗的電功率為UI，BD錯誤；C．電吹風輸出的機械功率為UI-I2（R1+R2），C正確。故選C。3、D【解析】小滑塊向下運動的過程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛倫茲力，摩擦力，向下運動的過程中，速度增大，洛倫茲力增大，支持力增大，滑動摩擦力增大，當加速度減到0，做勻速運動【詳解】AB、小滑塊向下運動的過程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛倫茲力，摩擦力，向下運動的過程中，速度增大，洛倫茲力增大，支持力增大，滑動摩擦力增大．故AB錯誤；C、滑塊到地面時當B很大，則摩擦力有可能很大，所以滑塊可能靜止在斜面上．當B很小，則滑塊有可能到達斜面底端，故C錯誤；D、B的大小不同，洛倫茲力大小不同，導致滑動摩擦力大小不同，根據(jù)動能定理，摩擦力功不同，到達底端的動能不同．故D正確故選D4、D【解析】AB．要使炮彈向右加速，安培力應向右，根據(jù)左手定則可知，磁場方向應豎直向上，故AB錯誤；CD．由題意可知，最大速度達4km/s，加速距離為10m，由速度和位移關系可知：v2=2aL解得：a=8×105m/s2；由牛頓第二定律可得：F=ma而F=BIL聯(lián)立解得：B=2×103

T；故C錯誤，D正確。故選D。5、B【解析】回旋加速器工作條件是交流電源的周期必須和粒子在磁場中圓周運動的周期一致，由公式和進行分析判斷【詳解】A．交流電源的周期必須和粒子在磁場中運動的周期一致，故電源的變化周期應該等于，故A錯誤；B．根據(jù)可知粒子回旋周期不變，在圖中應有，故B正確；C．根據(jù)公式：解得，故最大動能：則知粒子獲得的最大動能與D形盒的半徑有關，D形盒的半徑越大，粒子獲得的最大動能越大，與加速的次數(shù)無關．故C錯誤；D．最大動能：動能與粒子比荷以及和有關，不同粒子獲得的最大動能不同，D錯誤【點睛】本題考查了回旋加速器的原理，要能夠準確的推導出粒子最大動能與粒子比荷、D形盒半徑的關系6、C【解析】帶電粒子在磁場中運動的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)，知氚核（）的質量與電量的比值大于α粒子（），所以氚核在磁場中運動的周期大，則加速氚核的交流電源的周期較大根據(jù)得，最大速度，則最大動能，氚核的質量是α粒子的倍，氚核的電量是倍，則氚核的最大動能是α粒子的倍，即氚核的最大動能較?。蔆正確，A、B、D錯誤．故選C【點睛】解決本題的關鍵知道帶電粒子在磁場中運動的周期與交流電源的周期相同，以及會根據(jù)求出粒子的最大速度二、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、CD【解析】A、由圖中軌跡上可知：軌跡內(nèi)側是粒子受力的方向，即沿電場線向右，電場力與電場方向相反，所以粒子帶負電，故A錯；BC、由圖中軌跡上可知質點由P向Q運動，由于速度方向與合外力夾角為鈍角，電場力做負功，則動能減小，電勢能增大，所以質點在P點動能大于在Q點的動能，在P點的電勢能小于在Q點的電勢能，故B錯；C對D、質點只受電場力作用，加速度：a=qE/m，由于電場線越密處場強越大，所以質點在P點的加速度小于在Q點的，故D對故選CD【點睛】質點帶負電，負電荷的受力方向與場強方向相反．質點做曲線運動，曲線運動的合外力方向指向軌跡的內(nèi)側．電場線的切線方向表示該點的場強方向．可以判斷受力方向和場強方向．電場線越密處場強越大，由此可判斷場強大小關系8、ABC【解析】A．由題意知：平行板電容器充電后與電源斷開，電容器的帶電量Q不變，故A正確；B．由推論公式分析，可知板間電場強度E不變，故B正確；CD．則由U=Ed知，P與負極板間的電勢差不變，則P點的電勢不變，正電荷在P點的電勢能不變，故C正確，D錯誤故選ABC9、CD【解析】粒子無論帶何種電荷，電場力與洛倫茲力大小都相等，且Eq=qvB，故A錯誤；當將板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍，場強變小，Eq＜qvB

粒子運動軌跡偏向極板；當粒子為正電荷時，偏向上極板；當粒子為負電荷時，偏向下極板，故B錯誤；據(jù)Eq=qvB

可知，將磁感應強度和電場強度均變?yōu)樵瓉淼?倍，二力依然平衡，所以粒子仍做勻速直線運動，故C正確當撤去電場，粒子可能在極板間做半圓周運動再出磁場，據(jù)在磁場的圓周運動的周期T=，粒子在板間運動的最長時間可能是，故D正確．故選CD10、CD【解析】洛倫茲力對質子不做功，電場力對質子能做功，可知質子從電場中獲得能量，選項A錯誤；質子出回旋加速器的速度最大，此時的半徑為R，則．所以最大速度不超過2πfR．故C正確．，則質子的最大動能，與電壓無關，故D正確，B錯誤；故選CD.【點睛】解決本題的關鍵知道回旋加速器的原理以及電場和磁場的作用，知道最大動能與什么因素有關三、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.（均正確）②.【解析】螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀，游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標尺讀數(shù)，不需估讀；【詳解】（1）由圖示螺旋測微器可知，其讀數(shù)為：（均正確）；（2）游標卡尺的主尺讀數(shù)為，游標尺上第11個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標尺讀數(shù)為：，所以最終讀數(shù)為：【點睛】對于基本測量儀器如游標卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進行有關測量12、①.2.0②.0.5【解析】電源的U－I圖象，與縱軸的截距為電源電動勢的值，由圖可得E=2.0V；由題可得,則r=0.5Ω考點：測電源電動勢和內(nèi)電阻點評：本題利用U－I圖象求解電動勢和內(nèi)阻時要注意：