甘肃省永昌四中2024年高二物理第一学期期末联考试题含解析

甘肃省永昌四中2024年高二物理第一学期期末联考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2．则（）A.用户端的电压为I1U1/I2B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为I12rD.输电线路上损失的电功率为I1U2、如图所示，在矩形区域abcd区域中，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，ab长为L，在ab的中点P处有一电子发射源，出射电子速率取一切可能值，所有电子出射的速度方向均与ab成30°角，下列说法正确的是()A.只要初速度大小取合适的值，电子可以在磁场中做完整的圆周运动B.电子入射速度越大，在磁场中运动的时间一定越短C.从ad边出射的电子一定比从bc出射的电子运动时间短D.当时，cd边无电子射出3、如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，则下列说法正确的是（）A.C带正电，且QC＜QB B.C带正电，且QC＞QBCC带负电，且QC＜QB D.C带负电，且QC＞QB4、A、B两个相同的小球，所带的电量qA=6C，qB=-7C．他们相距r放置时，相互作用力的大小为F．现有一个与A、B相同的不带电的金属小球C，若C球与A球接触后，再与B球接触，再把A、B两球间的间距增大到2r，那么A、B之间的相互作用力的大小将变为A. B.C. D.5、如图所示，电源内阻为r，定值电阻，可变电阻R的最大阻值为2r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中（）A.电源的输出功率一直变大B.电源的输出功率一直变小C.当可变电阻滑到时电源的输出功率最大D.当可变电阻滑到R=r时电源的输出功率最大6、如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，线框电阻不计，线框绕垂直于磁场的轴以角速度=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（）A.图示位置穿过线框的磁通置为零B.线框中产生交变电压的有效值为C.变压器原、副线圈匝数之比为25：11D.变压器输出端最多能并联80只60瓦的灯泡二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知，滑动变阻器的最大阻值为2r．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（）A.电路中的电流变大B.电源的输出功率先变大后变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小8、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则受磁场影响的物理量是（）A.速度 B.加速度C.位移 D.动能9、如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电油滴恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（）A.电容器带电荷量不变B.电容器带电荷量减小C.小油滴仍静止D.小油滴将向下运动10、如图所示，用回旋加速器分别加速A、B两种离子．已知A离子的质量为3m，电量为q；B离子的质量为4m，电量为2q．以下说法正确的是A.加速A离子的交变电源的周期较小B.加速B离子的交变电源的周期较小C.带电离子获得的最大动能与加速器两D形盒间加速电压大小无关D.A离子从加速器中出来时的速度比B离子的大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在“测定金属的电阻率”的实验中，提供两节内阻较小的干电池，待测金属丝阻值约为30Ω．使用的电压表有3V（内阻约为300kΩ）和15V（内阻约为5kΩ）两个量程，电流表有0.6A（内阻约为0.1Ω）和3A（内阻约为0.02Ω）两个量程，滑动变阻器有A（0～20Ω）、B（0～1500Ω）两种．用螺旋测微器测金属丝的直径如图甲所示，则：(1)螺旋测微器的示数是____________mm(2)为减小电阻的测量误差，应选用乙图所示的________电路．（填“a”或“b”）(3)若已测得该金属丝长度为L，直径为D，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率用以上字母表示为ρ=_____________12．（12分）一闭合线圈有50匝，总电阻R=20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由均匀增加到，则线圈中的感应电动势的平均值E=______V，感应电流的平均值I=_______A。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是U2，则U1I1=U2I2，得：．故A正确；输电线上损失的电压为U-U1，故B错误；理想变压器的输入功率为U1I1．故C错误；等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，所以输电线是损耗的功率是：I12r．故D错误；故选A2、D【解题分析】粒子做圆周运动的半径：，可见电子的速率越大，则左圆周运动的半径越大，而周期，与速率大小无关，则圆心角越大运动时间越长【题目详解】A项：如图，粒子速率越小轨道半径越小，转过的最大圆周如图中黑线所示，无法做完整的圆周运动，故A错误；B项：电子入射速度越大，运动半径越大，但是比图中黑线半径更小的所有运动情况转过的圆心角相同，则运动时间相同，故并不一定是入射速度越大在磁场中运动的时间越短，故B错误；C项：如图中蓝线和红线，从ad边出射的电子一定比从bc出射的粒子转过的圆心角大，则运动时间长，故C错误；D项：当粒子轨迹恰好与bc边相切时，若不能从cd边射出，则cd边无电子射出，由几何关系知相切时的轨迹半径R=L，则粒子距离ad最远距离为：，若bc＞时，则粒子不能从cd边射出，故D正确故选D【题目点拨】本题的关键是画出从各边射出的代表轨迹，找出恰好不从每个边射出的临界情况，熟练应用粒子做圆周运动的周期公式和半径公式3、C【解题分析】因A、B都带正电，所以静电力表现为斥力，即B对A的作用力沿BA的延长线方向，而不论C带正电还是带负电，A和C的作用力方向都必须在AC连线上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以A和C之间必为引力，且FCA<FBA，所以C带负电，且QC<QB．故选C4、B【解题分析】若C先与A接触再与B接触，A的带电量为6Q，B的带电量为-7Q；根据库仑定律得：C与A、B接触前，C与A、B接触后，故B正确，ACD错误5、C【解题分析】对于电源，当电源的内外电阻越接近，电源的输出功率越大，相等时，电源的输出功率最大【题目详解】由题意知，电源的内阻为r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中，外电阻从到变化，根据上述结论可知，电源的输出功率先增大后减小，当时电源的输出功率最大，C正确，ABD错误。故选C。6、C【解题分析】A．图示位置穿过线框的磁通量最大，故A错误；B．电动势的最大值有效值故B错误；C．变压器原线圈的电压，副线圈电压：，匝数比故C正确；D．熔断器允许通过的最大电流为10A，即原线圈中最大电流为10A，副线圈中最大电流即一只灯泡的额定电流为最多的灯泡个数故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解题分析】A．当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，故A正确，符合题意；B．当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，由题意可知，，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻从3r减小到r，由于整个过程中，外电阻一直大于电源内阻，随外电阻阻值的减小，电源的输出功率不断增大，故B错误，不符合题意；C．把R0与电源组成整体看做等效电源，电源内电阻变为2r，滑动变阻器消耗的功率可看成电源的输出功率，随着外电阻从2r减到0的过程中，输出功率减小，故C正确，符合题意；D．当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，根据，R0不变，定值电阻R0上消耗的功率变大．故D错误，不符合题意【题目点拨】分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键，把把定值电阻R0和电源看成一个整体，此时电源的输出功率即为滑动变阻器消耗的功率8、ABC【解题分析】AD．洛伦兹力方向总是与带电粒子的运动方向垂直，对带电粒子总不做功，根据动能定理，洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，只改变粒子速度的方向，故可以改变速度，不改变速率和动能，故A正确，D错误；B．带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小不变，而方向时刻在改变，所以加速度在变化。故B正确；C．粒子在洛伦兹力作用下做曲线运动，则粒子的位移不断变化，选项C正确。故选ABC。9、BC【解题分析】由题中“将平行板电容器与电池组相连”可知，本题考查平行板电容器和带电粒子平衡问题，根据电容器公式可分析本题。【题目详解】AB、因为平行板电容器与电池组相连，所以电容器电压不变，根据公式，若将两板缓慢地错开一些，则电容变小，因此Q变小，故A错误B正确；CD、根据公式电压不变，距离不变，因此电场强度不变，所以小油滴所受的电场力不变，故C正确D错误。10、BC【解题分析】加速离子的交变电源的周期等于离子在磁场中做圆周运动的周期；当离子获得最大速度时，在磁场中的运动半径等于D型盒的半径【题目详解】加速离子的交变电源的周期等于离子在磁场中做圆周运动的周期，即，因A离子的q/m小于B离子，可知加速A离子的交变电源的周期较大，选项A错误，B正确；带电离子获得的最大动能，可知带电离子获得的最大动能与加速器两D形盒间加速电压大小无关，选项C正确；A离子的q2/m比B离子小，则由可知A离子从加速器中获得的动能较小，速度较小，选项D错误；故选BC.【题目点拨】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.1.706（1.7.5~1.708）②.b③.【解题分析】（1）螺旋测微器的读数为d=1.5mm+20.6×0.01mm=1.706mm；（2）由于两节干电池的电动势为3V，则电压表选择3V（内阻约为300kΩ）；电路中电流最大值，故电流表选择0.6A（内阻约为0.1Ω）；待测电阻满足，电流表应用外接法，所以应选用b图所示的电路；（3）由及S=πd2可知，【题目点拨】应明确：①要分成“整数部分”和“小数部分”两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；②待测电阻满足，电流表应用外接法；反之用内接法。12、①.4②.0.2【解题分析】[1]根据法拉第电磁感应定律得线