山东师范大学附中2023-2024学年物理高二上期末联考试题含解析

山东师范大学附中2023-2024学年物理高二上期末联考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针的指向如图所示，则（）A.螺线管的P端为N极，a接电源的正极B.螺线管的P端为N极，a接电源的负极C.螺线管的P端为S极，a接电源的正极D.螺线管的P端为S极，a接电源的负极2、如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的变化量的大小是（）A. B.C. D.3、如图所示，在半径为R的圆柱形区域内有匀强磁场．一个电子以速度v0从M点沿半径方向射入该磁场，从N点射出，速度方向偏转了60°.则电子从M到N运行的时间是()A.B.C.D.4、在边长为a、厚度为h的导体中，通以图示方向的电流，导体的电阻为R1，现将其四等分，取其中之一通以图示方向的电流，其电阻为R2，则R1：R2为（）A.4：1B.1：1C.1：2D.2：15、如图所示，M、N是水平圆盘上的两点，圆盘绕中心竖直轴做匀速圆周运动．若M点离竖直轴的距离比N点的大，则A.M、N两点的运动周期一样大B.M、N两点的线速度一样大C.N点的角速度比M点的大D.N点的向心加速度比M点的大6、下列物理量的单位中，属于基本单位的是（）A.kg B.NC.J D.T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，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域（电场强度E和磁感应强度B已知），小球在此区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则（）A.小球可能带正电B.小球做匀速圆周运动的半径为r=C.小球做匀速圆周运动的周期为T=D.若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增大8、一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知周期T＝0.2s，t＝0时的波形如图所示，波上有P、Q两质点，其纵坐标分别为yP＝2cm，yQ＝－2cm。下列说法中正确的是()A.P点的振动比Q点滞后半个周期B.P、Q在振动的过程中，位移的大小总相等C.在0.25s内，P点通过的路程为20cmD.在相等的时间内，P、Q两质点通过的路程相等9、日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用质谱仪可分析碘的各种同位素．如图所示，电荷量均为＋q的碘131和碘127质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场(入场速度忽略不计)．经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．下列说法正确的是A.磁场的方向垂直于纸面向里B.碘131进入磁场时的速率为C.碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为D.打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为10、下列操作符合安全用电常识的有A.将洗衣机外壳接地 B.用铜丝代替保险丝C.将易燃物远离正在工作的电暖气或者热水壶 D.把多个大功率电器同时接入一个额定电流较小的插座上三、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）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度L=_____________mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=_____________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_________。（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R直流电源E（电动势4V，内阻不计）开关S导线若干电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过最大电流0.5A）电流表选择_________，电压表选择_________，滑动变阻器选择________为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图____________，并连接实物图_____________。（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝________．（不要求计算，用题中所给字母表示）12．（12分）（1）如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图可以是图中的__A．B.C.D.（2）多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是×1Ω、×10Ω、×100Ω．，用×10Ω档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到__挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤：___，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是___Ω（3）若换直流2.5V档测电压，指针在表盘上的位置不变，则电压读数为_____V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，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14．（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L

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【解析】由图可知，小磁针静止时N极指向Q端，则通电螺线管的Q端为N极，通电螺线管的P端为S极；根据安培定则判断出电流的方向：从a端流进，从b端流出，a接电源的正极，b接电源的负极，故C正确，A、B、D错误；故选C2、B【解析】矩形线圈abcd如图所示放置，匀强磁场方向向左上方，平面水平放置时通过线圈的磁通量为Φ1=BSsinθ=BSsin30°＝BS．当规定此时穿过线圈为正面，则当线圈绕ad轴转90°角时，穿过线圈反面，则其的磁通量Φ2=-BScosθ′=−BScos30°＝−BS．因此穿过线圈平面的磁通量的变化量为△Φ＝Φ2−Φ1＝−．故选B【点睛】对于匀强磁场中磁通量的求解，可以根据一般的计算公式Φ=BSsinθ（θ是线圈平面与磁场方向的夹角）来分析线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况．注意夹角θ不是磁场与线圈平面的夹角，同时理解磁通量不是矢量，但注意分清正面还是反面通过线圈3、D【解析】由图可知，粒子转过的圆心角为60°，r=R；转过的弧长为：；则运动所用时间为：；故选D点睛：本题注意求时间的两种方法，可以用来求时间，用线速度的定义来求时间也是一个不错的选择4、B【解析】由电阻定律可知，长度变为原来的一半，面积变原来的一半，所以电阻不变，则电阻之比为1：1故选B。5、A【解析】点M与N随圆盘转动，角速度、周期都是相等的．故A正确，C错误；由图可知，M、N两点转动的半径不同，由v=ωr可知，二者的线速度不同．故B错误；由图可知，M、N两点转动的半径不同，M点的半径大，由a=ω2r可知，M点的向心加速度大．故D错误6、A【解析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而根据物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔【详解】单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔而N、J、T都是由基本单位结合物理公式推出的导出单位，故选A.【点睛】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制中的单位分别是什么，这都是需要学生自己记住的基本的知识.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、BC【解析】A．小球在该区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力大小相等、方向相反，则小球带负电，A错误；B．因为小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第二定律和动能定理可得，且有联立可得小球做匀速圆周运动的半径故B正确；CD．由运动学公式可得联立可得说明周期与电压U无关，故C正确，D错误。故选BC。8、BD【解析】A．PQ两质点平衡位置间的距离为半个波长，P点距波源近，P点先振动，所以P点振动比Q点振动超前半个周期，故A错误；BD．PQ两质点平衡位置间的距离为半个波长，振动反相，两质点的位移大小始终相等，在相同的时间内两质点通过的路程大小相等，故B正确，D正确；C．时间t=0.25s=0.2s+0.05s=T+T在一个周期内质点通过的路程等于4A，但在T内，质点通过的路程不一定等于A，只有质点从平衡位置或最大位移处开始振动，个周期内通过的路程才等于A，图中质点P在t=0时刻，不是处于最大位移处也不是位于平衡位置，而是距平衡位置2cm，所以通过的路程不等于A，所以在0.25s时间内质点P运动的路程不等于5A，即不等于20cm，故C错误；故选BD。9、BD【解析】A、根据粒子带正电，结合左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；B、由动能定理知，粒子在电场中得到的动能等于电场对它所做的功，解得：，故B正确；C、根据周期公式，因运动的时间t为周期的一半，则有：在磁场中运动的时间差值为：，故C错误；D、由洛伦兹力提供向心力，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R，则有，即，由此可得它们的距离之差,故D正确；

故选BD【点睛】考查电场力与洛伦兹力对粒子的作用，理解动能定理与牛顿第二定律及运动学公式的应用，注意所求距离与半径的关系，同时注意周期与运动时间的关系10、AC【解析】洗衣机的金属外壳要接地，这样可防止金属外壳漏电时发生触电事故，故A正确；用铜丝代替保险丝，由于铜的熔点高，当电路中电流过大时，铜丝不能自动熔断，起不到保险作用，故B错误；为了防止引发火灾，应将易燃物远离正在工作的电暖气或者热水壶，故C正确；插座上同时接入多个大功率用电器，使用的电器总功率过大，会使电路中电流过大，引起保险丝的熔断，故D错误三、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、①.5015②.4.700③.220④.A2⑤.V1⑥.R1⑦.⑧.⑨.【解析】(1)[1]主尺读数为5cm=50mm，游标上第3条刻度线与主尺对齐，读数为3×0.05mm=0.15mm，则长度为50.15mm；(2)[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm；(3)[3]电阻的阻值：R=22×10Ω=220Ω；(4)[4]电阻中最大电流约为则电流表选A2；[5]电源电动为4V，电压表选V1[6]要求测得多组数据进行分析，所以应该采用分压式接法，选择较小最大值的滑动变阻器，故选R1，[7]因为，，则：，故选择电流表外接法。实验电路如图：[8]根据电路图画出的实物图如图所示：(5)[9]由电阻定律，；代入解得。12、①.（1）A；②.（2）×100，③.重新进行欧姆调零，④.2200；⑤.（3）1.00【解析】红表笔插在正极孔中，与内部电源的负极相连，选档后要进行调零；用欧姆表测电阻，应选择适当的档位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数；根据量程由图示表盘确定其分度值，然后读出其示数【详解】（1）每次换挡时都要进行欧姆调零，所以电阻要可调节，所以要串接有滑动变阻器；正极插孔接电源的负极，故A正确，BCD错误故选A；（2）用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明待测电阻较大，所选档位太小，为了较准确地进行测量，应换到×100挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是：重新进行欧姆调零；由图示表盘可知，该电阻的阻值是22×100=2200Ω；（3）选择开关指向