2023-2024學(xué)年河北省石家莊一中高二（上）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年河北省石家莊一中高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是(

)A.電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直

B.醫(yī)院里經(jīng)常利用紅外線能摧毀病變細胞的作用對患者進行治療

C.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)

D.利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸2.如圖四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是(r0表示分子間平衡距離)A.B.C.D.3.磁力剎車是游樂場中過山車采用的一種新型剎車裝置，該剎車裝置的原理圖(從后朝前看)如圖所示，停車區(qū)的軌道兩側(cè)裝有強力磁鐵，當(dāng)過山車進入停車區(qū)時銅片從強力磁鐵間穿過，車很快停下來，關(guān)于該裝置剎車原理，下列判斷正確的是(

)A.利用銅片與強力磁鐵的摩擦剎車

B.利用銅片被磁化成磁體與強力磁鐵作用剎車

C.利用銅片中渦流的磁場與強力磁鐵作用剎車

D.利用銅片中渦流的磁場對渦流的安培力阻礙過山車運動剎車4.如圖所示，(a)→(b)→(c)→(d)→(e)過程是交流發(fā)電機發(fā)電的示意圖，線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上，用導(dǎo)體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接。下列說法正確的是(A.圖(a)中，線圈平面與磁感線垂直，磁通量變化率最大

B.從圖(b)開始計時，線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系是i=Imsinωt

C.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(c)位置時，感應(yīng)電流最小，且感應(yīng)電流方向改變

D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(d)位置時，感應(yīng)電動勢最小，5.2020年2月，中國科學(xué)家通過冷凍電鏡捕捉到新冠病毒表面S蛋白與人體細胞表面ACE2蛋白的結(jié)合過程，首次揭開了新冠病毒入侵人體的神秘面紗。電子顯微鏡是冷凍電鏡中的關(guān)鍵部分，在電子顯微鏡中電子槍發(fā)射電子束，通過電場構(gòu)成的電子透鏡使其會聚或發(fā)散。電子透鏡的電場分布如圖所示，虛線為等勢線。一電子僅在電場力作用下運動，運動軌跡如圖實線所示，a、b、c、d是軌跡上的四個點，下列說法正確的是(

)A.電子從a運動到d的過程，做勻加速運動

B.電子從a運動到d的過程，電勢能先減小后增大

C.a處的電場強度與d處的電場強度相同

D.電子在a處受到的電場力方向與a處虛線的切線方向相同6.如圖所示是LC振蕩電路和通過點P的電流隨時間變化的規(guī)律。若把流過點P向右的電流方向規(guī)定為正方向，則下列說法正確的是(

)A.在0～t1時間內(nèi)，電場能增大，磁場能減小

B.在t1～t2時間內(nèi)，P點的電勢比Q點的電勢高

C.在t2～t37.某靜電場中，其一條電場線恰好與x軸重合，其電勢隨坐標(biāo)變化的φ?x圖像如圖所示，一帶正電的粒子以一定初速度沿x軸從O點運動到x4，粒子僅受電場力，下列說法正確的是(

)A.x1處電場強度最大

B.x3處電勢為零，電場強度也為零

C.粒子在x1處電勢能最大，動能最小

D.粒子從x2到x3受到的電場力和從二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.直流電源、滑動變阻器R、定值電阻R0以及平行板電容器C連接成如圖的電路。圖中C的下極板接地，開始時C不帶電?，F(xiàn)閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，穩(wěn)定后一帶電油滴恰能靜止在電容器中的P點，下列說法正確的是(

)A.保持兩開關(guān)閉合，R的滑片上滑時，R0中電流向右

B.保持兩開關(guān)閉合，R的滑片下滑時，油滴向上運動

C.斷開S2，C的下極板下移時，P點的電勢升高

D.斷開S2，C的下極板下移時，油滴的電勢能增大

9.如圖1所示，A、B是一對平行的金屬板，在兩板間加上一周期為T的交變電壓U，A板的電勢UA=0，B板的電勢UB隨時間發(fā)生周期性變化，規(guī)律如圖2所示?，F(xiàn)有一電子從AA.若電子在t=0時刻進入，它將一直向B板運動

B.若電子在t=0時刻進入，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上

C.若電子在t=T8時刻進入，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上

D.若電子在t=T4時刻進入，它可能時而向B板運動，時而向10.如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平固定放置，導(dǎo)軌間存在豎直向上的勻強磁場。兩根完全相同的金屬棒ab、cd垂直放置在導(dǎo)軌上，兩金屬棒的長度恰好等于金屬導(dǎo)軌的間距。t=0時刻對金屬棒cd施加一個水平向右的恒力F，此后兩金屬棒由靜止開始運動，金屬棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，兩金屬棒的速度大小分別記為va、vc，加速度大小分別記為aa、ac，金屬棒cd兩端電壓記為UcdA. B. C. D.三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.某同學(xué)為了測量一均勻金屬圓柱體的電阻率ρ，完成下列步驟：

(1)用游標(biāo)卡尺測量其長度，如圖甲所示，其長度為______mm。

(2)用螺旋測微器測量其直徑，為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)旋緊圖乙中的部件______(填“A”“B”“C”或“D”)，從圖乙中可知其直徑為______mm。

(3)若用伏安法測得流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體兩端的電壓為U，圓柱體的直徑和長度分別用D和L表示，則該圓柱體的電阻率ρ=______(用I、U、D和L表示)。12.某實驗小組用多用電表、電流表G和電阻箱進行一系列實驗，分別是練習(xí)使用多用電表、測量電流表的內(nèi)阻、改裝電壓表，實驗器材如下：

A.多用電表

B.電流表G(滿偏電流Ig=15mA，內(nèi)阻未知)

C.標(biāo)準(zhǔn)電流表G0

D.電阻箱R(最大阻值為9999.9Ω)

E.電源(電動勢E=3.0V，內(nèi)阻可忽略不計)

F.導(dǎo)線、開關(guān)若干

(1)用多用電表歐姆擋粗略測量電流表的內(nèi)阻；

(2)精確測量電流表G的內(nèi)阻Rg；

①按如圖甲所示的電路圖連接好電路，先將電阻箱R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，使標(biāo)準(zhǔn)電流表G0的示數(shù)大于量程的13，且兩電流表的示數(shù)都沒有超過量程，讀出標(biāo)準(zhǔn)電流表G0的示數(shù)為I0，電阻箱的示數(shù)為R1；

②保持開關(guān)S1閉合，再閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，使標(biāo)準(zhǔn)電流表G0的示數(shù)仍為I0，讀出電阻箱的示數(shù)為R2。

(3)用該電流表G和電阻箱R改裝一個電壓表；

根據(jù)實驗回答以下問題：

①用多用電表歐姆擋“×10”擋測量電流表G的阻值，指針如圖乙所示，那么電流表阻值為______Ω。

②電流表G內(nèi)阻的表達式為Rg=______(用R1、R2表示)。

③通過以上測量得到電流表G內(nèi)阻為Rg=100Ω，用電流表四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，兩水平放置的平行金屬板a、b，板長L與間距d均為0.3m。兩金屬板間可加電壓，且b板電勢高于a板電勢，在虛線MN的右側(cè)有范圍足夠大的勻強磁場，磁場邊界MN與金屬板垂直，磁感應(yīng)強度大小B=2.5×10?3T，方向垂直紙面向外。在兩極板左端正中間有一粒子源，水平向右不斷地發(fā)射比荷qm=2×108C/kg、初速度v0=2×105m/s的帶負電粒子。忽略電場的邊緣效應(yīng)、粒子的重力以及它們之間的相互作用。

(1)14.2022年3月31日，杭州2022年亞運會、亞殘運會56個競賽場館全面竣工并通過賽事功能綜合驗收，此次杭州亞運會也將在亞運史上首次實現(xiàn)100%綠色電力供應(yīng)。為確保杭州亞運會100%綠電供應(yīng)，浙江電力交易中心已組織兩次綠電交易，將青海柴達木盆地、甘肅嘉峪關(guān)等古絲綢之路上的綠色電能，通過特高壓線路輸送至浙江，讓絲綢之路上的光，點亮亞運的燈。如圖為某組同學(xué)研究遠距離輸電過程的裝置圖，矩形導(dǎo)線框ABCD繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢e=2222sin100πt(V)。導(dǎo)線框與理想升壓變壓器相連進行遠距離輸電，輸電線路總電阻R=25Ω，理想降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為25：11，降壓變壓器副線圈接入一臺內(nèi)阻r=8.8Ω的電動機，其兩端的電壓U=220V，效率η=80%。導(dǎo)線框及其余導(dǎo)線電阻不計，電表均為理想電表，求：

(1)電動機的機械功率P機；

(2)電流表的讀數(shù)15.電磁阻尼指的是當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動這種現(xiàn)象。電磁阻尼現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于需要穩(wěn)定摩擦力以及制動力的場合，例如電度表、電磁制動機械，甚至磁懸浮列車等。如圖所示的裝置，水平平行金屬軌道間距為L，處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，左端連著阻值為2R的定值電阻，細繩繞過定滑輪一端連接質(zhì)量為m，長為有效電阻為R的導(dǎo)體棒a，另一端連接質(zhì)量為2m的重物b，導(dǎo)體棒a始終保持水平并垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好，剛開始a、b間的細繩恰好繃緊(無張力)且兩者初速度均為0，現(xiàn)釋放重物b，當(dāng)重物b下落?時導(dǎo)體棒a速度恰好達到穩(wěn)定，(運動過程中不考慮摩擦力和空氣阻力的影響，導(dǎo)體棒a與定滑輪間的細繩始終與導(dǎo)軌平面平行，重力加速度g已知)求：

(1)導(dǎo)體棒a穩(wěn)定的速度v；

(2)導(dǎo)體棒a從開始運動到穩(wěn)定的過程中定值電阻上產(chǎn)生的熱量Q；

(3)若釋放b后，經(jīng)t0導(dǎo)體棒的速度為v0時，b從細繩上脫落。求導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上滑行的總距離。

參考答案1.A

2.C

3.C

4.C

5.B

6.D

7.C

8.AC

9.AC

10.AD

11.42.35

B

0.410

πD12.110

R2?R1

13.解：(1)兩金屬板間電壓為零時，帶電粒子在金屬板間以速度v0勻速通過后進入磁場，

在磁場中由洛倫茲力提供向心力可得：qv0B=mv02r，

且：qm=2×108C/kg，v0=2×105m/s，

聯(lián)立可得：r=0.4m；

(2)若兩金屬板間加適當(dāng)電壓，粒子恰好從極板右邊緣射出電場，設(shè)帶電粒子在電場中的運動時間為t，側(cè)向速度為vy，

則有：L=v0t，d2=12vyt，

聯(lián)立可得：vy=v0，

則速度偏向角滿足：tanθ=vyv0=1。14.解：(1)設(shè)通過電動機的電流為I，電動機內(nèi)阻損耗的功率為P損，由題意得：P損=I2r

P損=(1?η)P=(1?η)UI

代入數(shù)據(jù)解得：I=5A

所以輸入功率：P=UI=220×5W=1100W

電動機的機械功率：P機=80%P=110080%=880W

(2)設(shè)降壓變壓器原線圈兩端的電壓為U1，通過輸電線路得電流為I1，由題意得：II1=2511

解得：I1=2.2A

輸電線路損耗的功率ΔP，則有：ΔP=I12R=2.22×25W=121W

則升壓變壓器得輸入功率P1，所以：P1=ΔP+P=121W+1100W=1221W15.解(1)a棒穩(wěn)定時，a受重力、支持力、拉力和向左的安培力，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，a棒運動時產(chǎn)生