湖北省武汉市江夏一中2024学年高二物理第一学期期末联考试题含解析

湖北省武汉市江夏一中2024学年高二物理第一学期期末联考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、在电灯旁再并联一只电炉，电灯变暗的原因是（）A.接上电炉使电路中总电流减小B.电路中总电流不变，被电炉分去一些电流C.电路中总电流增加导致线路上损失的电压增加，电灯两端电压变小D.电路中总电流增加，通过电灯的电流不变2、下列说法正确的是（）A.物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大B.物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大C.物体吸收热量，其内能一定增加D.物体放出热量，其内能一定减少3、如图所示，质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2的两小球，分别用绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β(α＞β)，两小球恰在同一水平线上，那么()A.两球可能带同种电荷B.q1一定大于q2C.m1一定小于m2D.m1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力4、如图所示，把一个平行板电容器接在电压U＝10V的电源上，现进行下列四步操作：①闭合S；②在两板中央插入厚为的金属板；③断开S；④抽出金属板.则此时电容器两板间的电势差为()A.0B.10VC.5VD.20V5、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图.结合上述材料，下列说法不正确的是()A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.在赤道上磁针的N极在静止时指向地理北极附近6、物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是()A.伽利略、牛顿、库仑和奥斯特B.牛顿、安培、洛伦兹和奥斯特C.伽利略、卡文迪许、库仑和安培D.开普勒、伽利略、库仑和洛伦兹二、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，足够长的形光滑金属导轨所在平面与水平面成角（），其中导轨与平行且间距为，磁感应强度大小为的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，金属棒质量为，接入电路的电阻为，始终与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨电阻不计，时刻，金属棒由静止开始沿导轨下滑，时刻，棒的速度大小为（未达到稳定状态），时间内流过棒某一横截面的总电荷量为，下列说法正确的是（）A.时刻，棒的加速度大小为B.时刻，棒的电功率为C.时间内，棒位移大小为D.时间内，棒产生的焦耳热为8、磁流体发电是一项新兴技术，它可把气体的内能直接转化为电能，如图是它的示意图，平行金属板A、C间有一很强的磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电离子)喷入磁场，两极板间便产生电压，现将A、C两极板与电阻R相连，两极板间距离为d，正对面积为S，等离子体的电阻率为ρ，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直磁场方向射入A、C两板之间，则稳定时下列说法中正确的是：A.极板A是电源的正极B.电源的电动势为BdvC.极板A、C间电压大小为D.回路中电流为9、一束带电粒子从静止开始经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。若它们在磁场中做圆周运动的半径相同，则它们在磁场中具有相同的（）A.速率 B.动能C.动量大小 D.周期10、下列说法正确的是（）A.当两分子处于平衡位置时，分子之间作用力为零，两分子之间既不存在引力，也不存在斥力B.不能用气体摩尔体积和阿伏加德罗常数估算气体分子的体积C.用油膜法估测分子大小时，可把油膜厚度看作分子的半径D.任何物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同三、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）如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切．一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0．若撤去磁场，粒子仍从O1点以相同速度射入，则经时间打到极板上（1）求两极板间电压u；（2）若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使粒子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件12．（12分）（1）“天宫二号”被称为是我国首个真正意义上的空间实验室，是继“天宫一号”后中国自主研发的第二个空间实验室，“天宫二号”的发射将全面开启中国空间实验室任务，为我国未来空间站建设打下重要基础．设“天宫二号”在距地面高为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M、半径为R，引力常量为G，且不考虑地球自传的影响．则“天宫二号”绕地球运动的线速度大小为________，周期为________，向心加速度大小为________（2）某发电站，发电机的输出功率为5×105kw，采用500kv的高压输电，输电线上的总电阻为20Ω，则输电线上的电流为________A，输电线上损失的电压为________V，输电线上损失的电功率为________kw（3）我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”①接好电路后，合上开关瞬间，电流表指针________（选填“偏转”或“不偏转”）；②合上开关，电路稳定后，电流表指针________（选填“偏转”或“不偏转”）；③如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下．那么原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向________偏（选填“右”或“左”）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）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L14．（16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15．（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、C【解题分析】由于总电压恒定，并联后总电阻减小，导致电路中的总电流增大，电线上电压损失增大，则灯泡两端的电压减小，从而使流过电灯的电流变小，灯泡变暗；A．接上电炉使电路中总电流减小，与结论不相符，选项A错误；B．电路中总电流不变，被电炉分去一些电流，与结论不相符，选项B错误；C．电路中总电流增加导致线路上损失的电压增加，电灯两端电压变小，与结论相符，选项C正确；D．电路中总电流增加，通过电灯的电流不变，与结论不相符，选项D错误；故选C.2、B【解题分析】随着物体温度的升高，物体内分子的平均速率、平均动能增大，但是不是每一个分子的热运动速率都增大，故A错误B正确；物体的内能变化是与物体吸热或放热有关，还与做功有关，因此只有吸热或放热，没有说明做功情况，无法判断内能变化，故C、D均错误考点：温度的含义，热力学第一定律3、C【解题分析】根据异种电荷相互吸引分析电性关系．由力的平衡得到得到质量与偏角之间的关系，来分析质量大小．由牛顿第三定律，分析库仑力的关系.【题目详解】两球相互吸引，则可能是异种电荷，也可能一个带电另一个不带电，故A错误．两球间的库仑力为相互作用力，无论电荷量是否相等都有库仑力大小相等，故无法判断电量的大小．故B错误；设两球间库仑力大小为F，对m1研究，得到F=m1gtanα，同理，对m2研究，得到F=m2gtanβ则m1tanα=m2tanβ，因α＞β，得到m1＜m2，故C正确．根据牛顿第三定律，m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力．故D错误；故选C4、D【解题分析】步骤（1）中合上开关时，电压为10V；步骤（2）加入金属板时，电势差仍然为U=10V；打开S后，电量不变，抽出金属板可以等效为极板间距增加为2倍，根据公式，电容减小为原来的；由C=Q/U可知电压增加为2倍，即U′=2U=20V；故D正确，ABC错误．故选D【题目点拨】本题是电容器的动态分析问题，关键明确电键闭合时，电压等于电源的电动势；电键断开后，电容器的带电量不变.5、C【解题分析】A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角，故A不符合题；B.磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故B不符题意；C.由图可知，地球北半球的磁场有向下分量，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C符合题意；D.地理北极的附近是地磁南极，地理南极的附近是地磁北极，所以在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极，故D不符合题意6、A【解题分析】物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是：伽利略、牛顿、库仑和奥斯特，故A正确，BCD错误。故选A.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．根据牛顿第二定律可得：即：解得加速度大小为：A正确；B．时刻，棒的电功率为,不能用平均值来求，故B错误。C．根据：解得下滑的位移大小为：C正确；D．电流不恒定，无法直接根据焦耳定律求解热量，根据动能定理：解得：D错误。故选AC。8、BC【解题分析】由左手定则知正离子向下偏转，所以上极板带负电，上板是电源的负极，下板是电源的正极，A错误；根据得电动势的大小为，则流过R的电流为，而，则电流大小，两极板间电势差为，故BC正确，D错误9、AD【解题分析】根据动能定理得得：根据，得根据半径相同，U相同，知粒子的比荷相同。根据知，粒子在磁场中的速率相同。根据知，粒子在磁场中的周期相同。A．速率，与结论相符，选项A正确；B．动能，与结论不相符，选项B错误；C．动量大小，与结论不相符，选项C错误；D．周期，与结论相符，选项D正确；故选AD。10、BD【解题分析】A．当两分子处于平衡位置时，分子之间作用力为零，两分子之间的引力等于斥力，选项A错误；B．用气体的摩尔体积除以阿伏加德罗常数求得的是气体分子运动占据的空间的体积，不是气体分子的体积，选项B正确；C．用油膜法估测分子大小时，可认为分子单层排列，可把油膜厚度看作分子的直径，选项C错误；D．温度是分子平均动能的标志，则任何物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同，选项D正确；故选BD。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）（2）【解题分析】（1）设粒子从左侧O1点射入的速度为v，极板长为L，磁场中根据受力平衡可得：qE=qvB根据匀强电场中电场强度与电势差之间的关系式：电场强度为：因为粒子在磁场中做匀速直线运动，所以有：L=vt0在电场中做类似平抛运动，根据牛顿第二定律，有水平方向：L-2R=竖直方向：联立解得：L=4R两极板间电压：（2）设粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，粒子恰好从上极板左边缘飞出时速度的偏转角为α，根据几何关系可知：β=π-α=45°因为：则有：根据洛伦兹力提供向心力可得：联立解得：要使得粒子从两板左侧间飞出，粒子初速度要满足：12、①.②.③.④.1000（1×103）⑤.20000（2×104）⑥.2×104⑦.偏转⑧.不偏转⑨.右【解题分析】(1)由公式可知，其中，解得：，，；(2)输电线上的电流为，输电线上损失的电压为，输电线上损失的功率；(3)合上开关瞬间，线圈A中电流增大，A中的电流产生的磁场增大，穿过B线圈的磁通量增大，所以在电流表中产生感应电流，即电流表指针发生偏转；合上开关，电路稳定后，线圈A中的电流不变，电流产生的磁场不变，穿过B线圈的磁通量不变，所以电流表指针不发生偏转；如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，穿过B线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针向右偏，滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电路中的总电阻变小，