江苏省苏州高新区一中2024学年高二物理第一学期期末统考试题含解析

江苏省苏州高新区一中2024学年高二物理第一学期期末统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、通过两定值电阻R1、R2的电流I和其两端电压U的关系图像分别如图所示，由图可知两电阻的阻值之比R1:R2等于（）A.B.C.D.2、如图所示，小明在平台上将足球以一定速度水平踢出，经过一段时间足球落地，忽略空气阻力，足球在飞行过程中A.动能始终不变B.重力势能始终不变C.机械能始终不变D.机械能不断增加3、三根通电长直导线A、B、C互相平行、垂直纸面放置。三根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等。则A、B中点O处的磁感应强度方向()A.方向水平向左 B.方向水平向右C.方向竖直向上 D.方向竖直向下4、如图所示是一个由电池E、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，平行板电容器中央有一个液滴处于平衡状态，当增大电容器两板间距离的过程中（）A.电容器的电容变大 B.电阻R中有从a流向b的电流C.液滴带正电 D.液滴仍然平衡5、如图所示，两根等高光滑的1/4圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以初速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（）A.通过R的电流方向为由a→R→bB.通过R的电流方向为由b→R→aC.R上产生的热量为D.流过R的电量为6、如图所示，平行金属板间存在匀强电场，一个电子以初速度v1沿平行于板面方向射入电场，经过时间t1射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d1．另一个电子以初速度v2（v2>v1）仍沿平行于板面方向射入电场，经过时间t2射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d2．不计电子的重力，则下列关系式中正确的是A.t1<t2 B.t1=t2C.d1>d2 D.d1<d2二、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，虚线代表电场中三条电场线，实线为一带电质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知()A.带电质点通过P点电势较高B.带电质点通过Q点时动能较小C.带电质点通过P点时电势能较大D.带电质点通过Q点时加速度较小8、如图所示，在xOy平面内存在着破感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P(-2L，O)、Q(O，-2L)为坐标轴上的两个点．现有一电子从P点沿PQ方向射出，电子电量大小为q，质量为m，不计电子的重力．下列正确的是（）A.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则电子在磁场中运动的轨道半径为LB.若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的最短时间为C.若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子从P到O的时间与从O到Q的时间之比为1:3D.若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程可能为2πL，也可能为4πL9、如图所示，空间内存在着方向竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，一个质量为m的带电液滴，在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是（）A.液滴在运动过程中速率不变B.液滴所带电荷一定为负电荷，电荷量大小为C.液滴一定沿顺时针方向运动D.液滴可以沿逆时针方向运动，也可以沿顺时针方向运动10、如图所示，实线为电场线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC电势分别为、、，AB/BC间的电势差分别为UAB、UBC．下列关系中正确的有A. B.C. D.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）在某学习小组的实验活动中，要测量一个圆柱形金属材料的电阻率。(1)用螺旋测微器测量金属材料的直径D，用游标卡尺测量金属材料的长度L，刻度位置如图甲所示，则L为__。(2)选择合适的器材按照图乙所示的电路图连接电路，调节滑动变阻器到合适位置，记下电压表读数U、电流表读数I，计算出材料的电阻，根据电阻定律求出材料电阻率。则该材料电阻率为__。（用D、L、U、I表示）(3)实际上使用的电压表和电流表有一定的内阻，测量的电阻率结果比真实的值__（填“偏大”、“偏小”或“相同”）12．（12分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差：(1)如图所示，应该选择的实验电路图是_____（选填“a”或“b”）。(2)现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A.电压表（0~15V）B.电压表（0~3V）C.滑动变阻器（0~30Ω）D.滑动变阻器（0~500Ω）实验时，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_____。(3)某同学记录的六组数据见下表，其中五组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上，请标出第2组数据的对应点，并画出U－I图像。（）序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.060.120.240.260.360.48(4)由图像可得：该电池的电动势E=__V，内阻r=_____Ω（小数点后保留2位数字）。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、B【解题分析】根据欧姆定律得，由数学知识得知，图线的斜率等于电阻的倒数，则故选B。2、C【解题分析】足球在飞行过程中，只有重力做功，且重力做正功，可知动能增加，故A错误．足球的高度不断下降，重力做正功，重力势能减少，故B错误．由于只有重力做功，所以足球的机械能保持不变，故C正确，D错误3、B【解题分析】用安培定则判断通电直导线在O点所产生的磁场方向如图所示：直导线A在O点产生磁场与直导线B在O点产生磁场方向相反，大小相等，则A合磁场为零；而直导线C在O点产生磁场，方向从A指向B，即为水平向右；故B正确，ACD错误。故选B。4、B【解题分析】题中电容器与电源相连，板间电压不变。增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，电量减小，电容器放电。根据原来极板的带电情况，可分析电流的方向。根据场强的变化情况可分析液滴的运动方向。【题目详解】A.两极板间的距离增大，根据可知，电容器电容减小，选项A错误；B.由于电容与电源相连，所以两极板间的电势差恒定不变，根据可知电荷量减小，故电容器放电。由于上极板A与电源正极相连，故上极板A带正电，所以电阻R中有从a流向b，选项B正确；C.电容器上极板A带正电，电场方向竖直向下，而液滴的重力竖直向上，所以液滴必须受到竖直向上的电场力，故与电场方向相反，所以液滴带负电，选项C错误；D.根据公式可知两极板间的电场强度减小，所以电场力减小，液滴将向下加速运动，选项D错误。故选B。5、B【解题分析】金属棒从轨道最低位置cd运动到ab处的过程中，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律判断得知通过R的电流方向为由b→R→a，故A错误，B正确；金属棒做匀速圆周运动，回路中产生正弦式交变电流，可得产生的感应电动势的最大值为Em=BLv0，有效值，经过的时间为：，根据焦耳定律有：，故C错误；通过R的电量由公式：，故D错误6、C【解题分析】电子垂直入射电场，在穿越电场的过程中，做类平抛运动，沿垂直电场的方向的分运动为匀速直线运动，沿平行于电场的方向的分运动为初速度为零的匀加速直线运动【题目详解】电子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动：，沿平行与电场的方向上的分运动为匀加速直线运动，偏转量．由于两电子穿越同一电场，所以加速度a相同，但由于初速度，故，故本题选C【题目点拨】本题考查化曲为直，处理类平抛运动问题的分析方法，会比较不用粒子在电场中运动的时间和偏转量，掌握分析方法至关重要二、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、BD【解题分析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大【题目详解】A、B、C项：粒子从P到Q，电场力做负功，电势能增大，动能减小，由于不知粒子的电性和电场线方向，所以无法确定电势的高低，故A、C错误，B正确，；D项：电场线越密的地方场强越大，电荷受的电场力越大，加速度越大，所以带电质点通过Q点时加速度较小，故D正确故选BD【题目点拨】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化8、BD【解题分析】画出粒子运动的可能的轨迹，结合几何知识求解做圆周运动的半径和粒子在磁场中的转过的角度，结合周期公式可求解时间和路程.【题目详解】若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则根据几何关系可知，电子在磁场中运动的轨道半径为，选项A错误；电子运动的周期为，电子运动时间最短时，轨迹如图甲；从P到O转过的角度为900，从O到Q转过的角度为2700，则电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的最短时间为，选项B正确；考虑电子运动的周期性，由图乙可知电子从P到O的时间与从O到Q的时间之比等于转过的角度之比，在图中所示的情况中，从P到O的时间与从O到Q的时间相等，选项C错误；若电子从P点出发经原点O到达Q点，则在图甲所示情况中电子运动的路程为4πL，在图乙所示的情况中粒子运动的轨道半径为L，则路程为2πL，选项D正确；故选BD.第II卷9、ABC【解题分析】AB．粒子在复合场中做匀速圆周运动，速率不变，洛伦兹力提供向心力，所以重力和竖直向上的电场力等大反向：所以液滴带负电，电荷量大小为：AB正确；CD．根据左手定则结合图中轨迹，可知带负电的液滴一定沿顺时针方向运动，C正确，D错误。故选ABC。10、AB【解题分析】A.由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为，故A正确；B.A、B、C三点处在一根电场线上,根据沿着电场线的方向电势逐渐降落,故有，故B正确；C.电场线密集的地方电势降落较快，由U=Ed知：UAB>UBC，故C错误，D错误故选AB.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、①.5.675②.③.偏小【解题分析】(1)[1]游标卡尺的读数为：(2)[2]根据电阻定律应有由欧姆定律联立解得：(3)[3]由题目图可知，通过电流表外接法测量电阻的，由于电压表的分流，导致电流值偏大，根据电阻率表达式可知，测量电阻率结果比真实的值偏小。12、①.a②.B③.C④.⑤.1.50⑥.0.84【解题分析】(1)[1]实验的测量原理方程为闭合电路欧姆定律电压表的内阻远大于电源内阻，分流不明显，电流表内阻和电源内阻较为接近，分压明显，所以采用电路能够较准确的测量。(2)[2]一节干电池的电动势约为，所以选择量程为的电压表即可，即B。[3]滑动变阻器以限流的方式接入电路，为了方便调节，所以选择C即可。或者根据(3)中的表格可知，接入电路中的最大电阻约为所以选择阻值较小的滑动变阻器即可。(3)[4]用直线将有效的数据点连成直线，如图：(4)[5]根据闭合电路欧姆定律变形可知图像的纵截距即为电动势