2024屆新疆昌吉市教育共同體四校高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

2024屆新疆昌吉市教育共同體四校高二物理第一學(xué)期期末考試試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)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、導(dǎo)線中帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)形成了電流．帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力．如圖所示，設(shè)導(dǎo)線ab中每個(gè)帶正電粒子定向運(yùn)動(dòng)的速度都是v，單位體積的粒子數(shù)為n，粒子的電荷量為q，導(dǎo)線的橫截面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，則下列說(shuō)法正確的是A.由題目已知條件可以算得通過(guò)導(dǎo)線的電流為B.題中導(dǎo)線受到的安培力的方向可用安培定則判斷C.每個(gè)粒子所受的洛倫茲力為，通電導(dǎo)線所受的安培力為D.改變適當(dāng)?shù)臈l件，有可能使圖中帶電粒子受到的洛倫茲力方向反向而導(dǎo)線受到的安培力方向保持不變2、下列做法不符合安全用電要求的是（）A.用銅絲代替保險(xiǎn)絲 B.使用冰箱時(shí)，電源插頭插在三孔插座上C.發(fā)生觸電事故時(shí)，立即切斷電源 D.使用試電筆時(shí)，手指不能碰到筆尖3、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，銅質(zhì)導(dǎo)電板置于磁場(chǎng)中。通電時(shí)銅板中的電流方向向下，由于磁場(chǎng)的作用（）A.銅板左側(cè)聚集較多的電子，銅板右側(cè)的電勢(shì)高于左側(cè)的電勢(shì)B.銅板左側(cè)聚集較多的電子，銅板左側(cè)的電勢(shì)高于右側(cè)的電勢(shì)C.銅板右側(cè)聚集較多的電子，銅板左側(cè)的電勢(shì)高于右側(cè)的電勢(shì)D.銅板右側(cè)聚集較多的電子，銅板右側(cè)的電勢(shì)高于左側(cè)的電勢(shì)4、如圖所示，把一小磁針?lè)湃胨较蜃蟮膭驈?qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，其N(xiāo)極的指向是A.水平向右 B.水平向左C.豎直向上 D.豎直向下5、關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于將電源接入電路后電源兩極間的電壓B.電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動(dòng)勢(shì)就越大C.在閉合電路中，電動(dòng)勢(shì)與電路中的電流成正比D.在閉合電路中，電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于路端電壓與電源內(nèi)阻電壓之和6、如圖所示，豎直長(zhǎng)導(dǎo)線通以恒定電流I，一閉合線圈MNPQ與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈從圖示位置向右逐漸遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量將()A.變小 B.變大C.不變 D.先變大，后變小二、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、如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電荷量不同的正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)正交的區(qū)域里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向，有些未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)．如果讓這些不偏轉(zhuǎn)的離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束，對(duì)這些進(jìn)入另一磁場(chǎng)的離子，可得出結(jié)論A.它們的動(dòng)能可能相同B.它們比荷一定各不相同C.它們的電荷量一定各不相同D.它們的質(zhì)量一定各不相同8、如圖所示，兩個(gè)橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓的直徑和正方形的邊長(zhǎng)相等，兩個(gè)電子以相同的速度分別飛入兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向均與磁場(chǎng)方向垂直，進(jìn)入圓形磁場(chǎng)的電子初速度方向?qū)?zhǔn)圓心；進(jìn)入正方形磁場(chǎng)的電子初速度方向垂直于邊界，從中點(diǎn)進(jìn)入。則下面判斷正確的是（）A.兩電子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其半徑一定相同B.兩電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定不相同C.進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的電子一定先飛離磁場(chǎng)D.進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的電子一定不會(huì)后飛離磁場(chǎng)9、如圖（a）所示的電路中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)，根據(jù)電路中電壓表和電流表的數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示的兩條U–I圖線（）A.圖線甲是根據(jù)電壓表V1和電流表A的示數(shù)描繪的B.由圖線可知，電源內(nèi)阻r=3.0ΩC.圖中兩圖線的交點(diǎn)表示在整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程中，此時(shí)電源的輸出功率最大D.圖中兩圖線的交點(diǎn)表示在整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程中，此時(shí)電源效率達(dá)到最大值10、忽略溫度對(duì)電阻的影響，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A.根據(jù)R=U/I知，雖然加在電阻兩端的電壓為原來(lái)的兩倍，但導(dǎo)體的電阻不變B.根據(jù)R=U/I知，加在電阻兩端的電壓為原來(lái)的兩倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍C.根據(jù)I=U/R知,通過(guò)一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比D.導(dǎo)體中的電流越大，電阻就越小三、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“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)金屬絲的直徑，從圖中的示數(shù)可讀出該次測(cè)量金屬絲的直徑D為_(kāi)______mm(2)用伏安法測(cè)量待測(cè)金屬絲接入電路部分的電阻Rx(約為5)，現(xiàn)有電池組(3V，內(nèi)阻1)、電壓表(0—3V，內(nèi)阻約3k)，開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列儀器可供選擇：A．電流表(0—3A，內(nèi)阻約0.025)B．電流表(0—0.6A，內(nèi)阻約0.125)C．滑動(dòng)變阻器(0—20，額定電流2A)D．滑動(dòng)變阻器(0—200，額定電流1.5A)為了減小誤差及操作方便，在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______(選填字母代號(hào))(3)根據(jù)第(2)問(wèn)中選擇的實(shí)驗(yàn)儀器，應(yīng)選擇圖中_______電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(選填“甲”或“乙”)(4)若待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度為l，直徑為D，電阻為Rx，計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ=____________(用已知字母表示)12．（12分）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖，由圖可知其直徑為_(kāi)____m；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?。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14．（16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L15．（12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

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】判斷洛倫茲力的方向用左手定則，電流由其定義I=Q/t確定，洛倫茲力的集中表現(xiàn)為安培力【詳解】電流：，則A正確；導(dǎo)線受到的安培力的方向由左手定則判斷，則B錯(cuò)誤；粒子所受的洛倫茲力為F洛=qvB，導(dǎo)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則其受的安培力為：F=nqLSvB=BIL，則C錯(cuò)誤；洛倫茲力方向反向決定了所受到的安培力方向也反向，則D錯(cuò)誤；故選A【點(diǎn)睛】本題考查電流的微觀表達(dá)式，關(guān)鍵在于明確有多少電荷流過(guò)我們所確定的截面，并由洛倫茲力的集中表現(xiàn)為安培力2、A【解析】用銅絲代替保險(xiǎn)絲，當(dāng)電路電流過(guò)大時(shí)，不能自動(dòng)熔斷而保護(hù)電路，不符合安全用電要求；使用冰箱時(shí)，電源插頭插在三孔插座上，符合用電要求；發(fā)生觸電事故時(shí)，立即切斷電源，符合用電要求；使用試電筆時(shí)，手指不能碰到筆尖金屬體，而且手必須接觸筆尾的金屬體，符合用電要求；故選A.3、C【解析】通電時(shí)銅板中電流方向向下，根據(jù)左手定則可知，電子受到的洛倫茲力的方向是向右的，所以電子會(huì)偏向右側(cè)，所以右側(cè)聚集較多電子，同時(shí)使左側(cè)出現(xiàn)正電荷，所以左側(cè)的電勢(shì)高于右側(cè)電勢(shì)。ABD錯(cuò)誤；C正確。故選C。4、B【解析】小磁針被放入方向水平向左的磁場(chǎng)中，小磁針N極受到水平向左的磁場(chǎng)力的作用，小磁針S極受到水平向右的磁場(chǎng)力，所以N極要轉(zhuǎn)向磁場(chǎng)方向，而S極轉(zhuǎn)向磁場(chǎng)方向反方向．因此小磁針靜止時(shí)N極的指向是向左，故ACD錯(cuò)誤，B正確5、D【解析】A．在閉合電路中，電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于路端電壓（即電源接入電路后電源兩極間的電壓）與電源內(nèi)阻電壓之和，A錯(cuò)誤，D正確；B．電動(dòng)勢(shì)表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，即所以電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動(dòng)勢(shì)不一定越大，B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)勢(shì)是電源本身具有的屬性，和電路無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤。故選D。6、A【解析】在通電直導(dǎo)線形成的磁場(chǎng)中，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，故導(dǎo)線圈右移時(shí)，磁通量變小，故選項(xiàng)A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(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、AB【解析】粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)正交區(qū)域里，同時(shí)受到洛倫茲力和電場(chǎng)力作用，粒子沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，滿(mǎn)足qvB=qE，即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，滿(mǎn)足qvB=m，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=，由此進(jìn)行分析得出結(jié)論【詳解】因?yàn)榱Ｗ舆M(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)正交區(qū)域時(shí)，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，有qvB=qE，得出能不偏轉(zhuǎn)的粒子速度應(yīng)滿(mǎn)足v=E/B．粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后受洛倫茲力作用，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，即qvB=m，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，由于粒子又分裂成幾束，也就是粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R不同，進(jìn)入第二個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，粒子具有相同的速度，由得知，所以粒子能分裂成幾束的粒子的比值不同，則電荷量與質(zhì)量之比一定不相同．而質(zhì)量m、電荷量可能相同，則動(dòng)能也可能相同．故AB正確，CD錯(cuò)誤．故選AB【點(diǎn)睛】此題要能根據(jù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)得出粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，理解速度選擇器的原理．在單獨(dú)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中粒子分裂成幾束說(shuō)明粒子的荷質(zhì)比不同，并由此得出電量、質(zhì)量、以及速度所需要滿(mǎn)足的關(guān)系式，從而得出正確的結(jié)論8、AD【解析】A．兩個(gè)電子以相同的速度分別飛入兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的磁場(chǎng)區(qū)域，兩電子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其半徑一定相同，選項(xiàng)A正確；BCD．電子在磁場(chǎng)中的可能運(yùn)動(dòng)情況如圖所示電子從O點(diǎn)水平進(jìn)入由于它們進(jìn)入圓形磁場(chǎng)和正方形磁場(chǎng)的軌道半徑、速度是相同的，把圓形磁場(chǎng)和矩形磁場(chǎng)的邊界放到同一位置如圖所示，由圖可以看出進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的電子的軌跡1，先出圓形磁場(chǎng)，再出正方形磁場(chǎng)；進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的電子的軌跡2，同時(shí)從圓形與正方形邊界處磁場(chǎng)；進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的電子的軌跡3，先出圓形磁場(chǎng)，再出正方形磁場(chǎng)；所以電子不會(huì)先出正方形的磁場(chǎng)，即進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定不會(huì)后飛離磁場(chǎng)。如圖軌跡2所示，粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是相等的，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等。故BC錯(cuò)誤D正確。故選AD。9、AC【解析】A．甲圖表示路端電壓和電流中電流的關(guān)系，即電壓表V1和電流表A的示數(shù)描述，故A正確；B．其中總截距表示電源電動(dòng)勢(shì)斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻故B錯(cuò)誤；C．交點(diǎn)表示兩電表示數(shù)相等，即滑動(dòng)變阻器阻值為零，因?yàn)樗越稽c(diǎn)表示此時(shí)電源的輸出功率最大，故C正確。D．電源的效率在交點(diǎn)處外電阻最小，則電源效率最小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC。10、BD【解析】電阻是導(dǎo)體自身的一種特性，它由導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度決定，與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流大小無(wú)關(guān)【詳解】A、B、D項(xiàng)：電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與導(dǎo)體兩端的電壓無(wú)關(guān)，故A正確，B錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由歐姆定律I=U/R可知，由于導(dǎo)體的電阻不變，所以通過(guò)一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比，故C正確本題選不正確的，故應(yīng)選：BD【點(diǎn)睛】本題考查電阻的性質(zhì)，要注意電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與電壓及電流無(wú)關(guān)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、①.0.396-0.399；②.B；③.C；④.甲；⑤.；【解析】(1)螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；(2)根據(jù)最大電流選擇電流表，根據(jù)額定電流及金屬絲電阻選擇更接近的最大電阻；(3)根據(jù)金屬絲電阻較小選擇外接法；(4)根據(jù)直徑求得橫截面積，然后根據(jù)反解出電阻率【詳解】(1)由圖所示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：0mm+39.8×0.01mm=0.398mm（0.396～0.399均正確）；(2)根據(jù)待測(cè)金屬絲接入電路部分的電阻Rx（約為5Ω），現(xiàn)有電池組3V，電路中電流約0.6A左右；為了減小誤差，在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用B；為了實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器控制更靈敏，滑動(dòng)變阻器的最大電阻應(yīng)與金屬絲電阻接近，且變阻器額定電流比電路最大電流大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用C；(3)由于待測(cè)的電阻阻值較小，故采用外接法，即應(yīng)選擇圖2中甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；(4)待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度為l，直徑為D，故橫截面積，電阻為Rx，根據(jù)電阻定律可得：金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ＝【點(diǎn)睛】待測(cè)的電阻阻值較小時(shí)，電流表的分壓效果較明顯，故應(yīng)選用外接法；待測(cè)的電阻阻值較大時(shí)，電壓表的分流效果較明顯，故應(yīng)選用內(nèi)接法12、700【解析】螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×20.0