2024屆西藏拉薩北京實驗中學物理高二上期末考試試題含解析

2024屆西藏拉薩北京實驗中學物理高二上期末考試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，質量為m長為L的金屬棒MN兩端用等長的輕質細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．當棒中通以恒定電流后，金屬棒擺起后兩懸線與豎直方向夾角的最大值為，則下列說法正確的是（）A.電流由N流向MB.懸線與豎直方向夾角時，金屬棒處于平衡態(tài)C.懸線與豎直方向成時，金屬棒的速率最大D.恒定電流大小為2、在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為的加速電場，設其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電荷量為e、質量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為的電子束內的電子個數(shù)是（）A. B.C. D.3、關于萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是A.不能看作質點的兩物體間不存在相互作用的引力B.只有能看作質點的兩物體間的引力才能用計算C.與受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對平衡力D.與受到的引力總是大小相等的，而與、是否相等無關4、某人造地球衛(wèi)星由于空氣阻力作用軌道半徑逐漸減小，在高度逐漸降低的過程中，關于該人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.動能逐漸減小 B.加速度逐漸減小C.加速度逐漸增大 D.角速變逐漸減小5、兩個相同的金屬小球（均可看做點電荷），原來所帶的電荷量分別為+5q和-q，相互間的庫侖力大小為F．現(xiàn)將它們相接觸，再分別放回原處，則兩金屬小球間的庫侖力大小變?yōu)?)A.9F/5 B.FC.4F/5 D.F/56、如圖所示，將一帶正電的點電荷沿電場線方向從A點移動到B點，下列說法正確的是()A.靜電力做正功，電勢能增加B.靜電力做負功，電勢能增加C.靜電力做正功，電勢能減少D.靜電力做負功，電勢能減少二、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、閉合回路由電阻R與導線組成，其內部磁場大小按圖乙變化，方向如圖甲所示，則回路中（）A.電流方向為順時針方向B.電流越來越大C.磁通量的變化率恒定不變D.產(chǎn)生的感應電動勢越來越大8、日本福島核電站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用質譜儀可分析碘的各種同位素．如圖所示，電荷量均為＋q的碘131和碘127質量分別為m1和m2，它們從容器A下方的小孔S1進入電壓為U的加速電場(入場速度忽略不計)．經(jīng)電場加速后從S2小孔射出，垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片上．下列說法正確的是A.磁場的方向垂直于紙面向里B.碘131進入磁場時的速率為C.碘131與碘127在磁場中運動的時間差值為D.打到照相底片上的碘131與碘127之間的距離為9、某交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應電動勢與時間的關系如圖所示，下列說法正確的是A.交變電流的表達式為(V)B.交變電流的表達式為(V)C.若其他條件不變，僅使線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼囊话?，則交變電動勢的表達式為D.若其他條件不變，僅使線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼囊话?，則交變電動勢的最大值變?yōu)?0V10、帶電量相同，質量不同的粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為零．然后經(jīng)過S3沿著磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打在照相底片D上，如圖所示．運動過程中粒子之間的相互作用忽略不計，下列說法正確的是（）A.這些粒子經(jīng)過S3時的動能相同B.這些粒子經(jīng)過S3時的速率相同C.這些粒子在磁場中運動軌跡圓半徑與質量成正比D.這些粒子在磁場中運動的時間與質量成正比三、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）某同學想通過實驗測定一個阻值約為50Ω的電阻Rx的阻值。設計了一個如圖所示的電路圖。請你幫助他完善實驗設計。（1）如果實驗室提供的滑動變阻器最大電阻R1=20Ω，想要實現(xiàn)對Rx的測量，要求電路簡單，可操作性強，則在此電路圖的基礎上去掉一根導線_______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（2）如果實驗室提供的滑動變阻器最大電阻R1=200Ω，想要實現(xiàn)對Rx的測量，要求電路簡單，可操作性強，則在此電路圖的基礎上去掉兩根導線_______、______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（3）如果不加修改，直接用上圖測量，請你從安全、精確、可操作等角度評價這一方案，并預測可能出現(xiàn)的問題___。12．（12分）在“測定金屬絲電阻率”的實驗中需要測出其長度L、直徑d和電阻R（1）用螺旋測微器測金屬絲直徑時讀數(shù)如圖甲，則金屬絲的直徑d為_______mm（2）若用圖乙測金屬絲的電阻，則測量出的R結果將比真實值_____（選填“偏大”或“偏小”）（3）如下圖所示，是多用電表的“×10”歐姆擋經(jīng)過正確步驟測量金屬絲電阻時多用電表指針的位置，則金屬絲阻值的測量值R＝_____Ω，若測出金屬絲長度的測量值為L，則該金屬絲電阻率的表達式ρ＝_____（用d、R、L表示）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?。唬?）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、C【解析】A．根據(jù)左手定則可知電流的方向由M流向N，故A錯誤；B．懸線與豎直方向夾角為θ=60°時，金屬棒速率為零，并非處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．導體棒在角的范圍內擺動，由運動的對稱性可知懸線與豎直方向的夾角為θ=30°時金屬棒的速率最大，故C正確；D．在θ=30°時，導體棒處于平衡狀態(tài)，則對金屬棒進行受力分析可知，，解得，故D錯誤；故選C。2、C【解析】根據(jù)動能定理得：得到：在剛射出加速電場時，一小段長為的電子束內電子電量為：電子數(shù)為：聯(lián)立解得：故選C。3、D【解析】不能看作質點的兩物體間萬有引力定律不適用，但是兩物體之間仍然存在相互作用的引力，選項A錯誤；物體能否看做質點，與要研究的問題有關．例如：要研究兩個靠的很近的鉛球之間的相對運動時不能看做是質點，而求它們之間的萬有引力時可以使用公式．故B錯誤．與受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對相互作用力，選項C錯誤；與受到的引力總是大小相等的，而與、是否相等無關，選項D正確；故選D.4、C【解析】根據(jù)人造地球衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求出線速度、周期與軌道半徑的表達式，進行討論即可【詳解】人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M，有：，可得：，，，，可見當人造地球衛(wèi)星軌道半徑逐漸減小，即r減小時，v增大,動能增大，增大,增大,T減小；則C正確，A、B、D錯誤.故選C.【點睛】本題關鍵是抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度、周期的表達式，再進行討論即可5、C【解析】根據(jù)庫侖定律則，接觸后放回原位，則接觸時先中和，后平均分配，此刻兩球電量分別為+2q，所以，所以此刻庫侖力為C考點：庫侖定律點評：此類題型考查了庫侖定律的理解，并結合了電荷中和的知識．帶入庫侖公式中便能求出庫侖力大小6、C【解析】帶正電點電荷所受的電場力方向從A到B，該點電荷沿電場從A點移動到B點，電場力方向與位移方向相同，則電場力做正功，電勢能減少．故選C.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、AC【解析】穿過閉合回路的磁通量垂直指向外增大，由楞次定律可知，感應磁場方向垂直紙面向里，故電流方向為順時針，故A正確；圖象可知，磁感應隨時間均勻增大，由可知，磁通量隨時間均勻增加，故其變化率恒定不變，由法拉第電磁感應定律可知，，故感應電動勢保持不變，電流強度不變，故BD錯誤C正確；【點睛】由B-t圖象可知磁感應強度的變化情況，則由磁通量的定義可知磁通量的變化率；再由楞次定律可判斷電流方向；由法拉第電磁感應定律可求得感應電動勢8、BD【解析】A、根據(jù)粒子帶正電，結合左手定則可知，磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；B、由動能定理知，粒子在電場中得到的動能等于電場對它所做的功，解得：，故B正確；C、根據(jù)周期公式，因運動的時間t為周期的一半，則有：在磁場中運動的時間差值為：，故C錯誤；D、由洛倫茲力提供向心力，粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為R，則有，即，由此可得它們的距離之差,故D正確；

故選BD【點睛】考查電場力與洛倫茲力對粒子的作用，理解動能定理與牛頓第二定律及運動學公式的應用，注意所求距離與半徑的關系，同時注意周期與運動時間的關系9、BD【解析】AB、由圖象可知，交變電流動勢的最大值，周期，所以瞬時值表達式為，故A錯誤，B正確；CD、根據(jù)感應電動勢最大值的表達式得知，與成正比，則線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼囊话?，感應電動勢最大值變?yōu)樵瓉淼囊话?，為，則交變電流動勢的表達式為，故C錯誤，D正確；故選BD【點睛】從圖象中可以求出該交變電流的最大電壓以及周期等物理量，然后根據(jù)最大值與有效值以及周期與頻率關系求解10、AD【解析】AB、根據(jù)動能定理得：動能相同，解得：，電量相同，所以質量相同的粒子具有相同速率，故A正確、B錯誤；CD、粒子在磁場中運動的軌道半徑為：，半徑與成正比；運動時間，與質量成正比，故C錯誤，D正確三、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.ed②.ab③.ed④.當滑動變阻器劃片滑到b端時，電路會造成短路【解析】(1)[1]因為滑動變阻器的最大阻值小于待測電阻，故使用分壓式接法，所以要去掉圖中的ed導線；(2)[2][3]如果滑動變阻器最大電阻R1=200Ω，則為了方便測量，需要采用限流式接法，故要去掉圖中ab和ed兩根導線即可；(3)[4]如果不加修改，則會有安全隱患，當滑動變阻器劃片滑到b端時，電路會造成短路。12、①.0.695~0.698mm②.偏?、?140Ω④.【解析】（1）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；（2）電流表外接法，根據(jù)歐姆定律即可判斷出測量誤差：（3）由電阻定律求出電阻率的表達式，即可求出電阻率【詳解】（1）由圖甲所示螺旋測微器可知，其讀數(shù)為：0.5mm+19.7×0.01mm=0.697mm（0.696mm～0.698mm均正確）.（2）電流表外接法，電壓U測量準確，由于電壓表分電流，導致電流I測量偏大，故根據(jù)歐姆定律Rx=U/I，可知測量結果將比真實值偏??；（3）金屬絲阻值的測量值R＝14×10Ω=140Ω根據(jù)電阻定律可得：Rx=橫截面積：S=π（）2聯(lián)立可得金屬絲的電阻率：【點睛】本題考查金屬電阻率的測量實驗，還考查了螺旋測微器與歐姆表的讀數(shù)；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)，螺旋測微器需要估讀，結合電阻定律，求解金屬絲的電