2024届内蒙古赤峰市、呼和浩特市物理高二第一学期期中检测试题含解析
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2024届内蒙古赤峰市、呼和浩特市物理高二第一学期期中检测试
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、在真空中,将羽毛和苹果同时从同一高度由静止释放,并拍下频闪照片,下列频闪照片符合事实的是
A.B.C.
D.
2、下面关于电场的叙述正确的是()
A.在电荷产生的电场中电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
B.A电荷受到B电荷施加的作用,本质是B电荷的电场对A电荷的作用
C.在静电场中,场强方向都指向电势升高最快的方向
D.只有电荷发生相互作用时才产生电场
3、平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q>0)。
粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。
已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场。
不计粒子重力。
则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
A .2mv qB
B .3mv qB
C .2mv qB
D .4mv qB
4、如图所示,重力G =100N 的行李箱放在水平地面上,当它受到方向竖直向上的拉力F =80N 作用时,仍处于静止状态,则地面对行李箱的支持力N 的大小为( )
A .20N
B .80N
C .100N
D .180N
5、如图所示电路中,三个相同的灯泡额定功率是40 W ,在不损坏灯泡的情况下,这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过()
A .40 W
B .60 W
C .80 W
D .120 W
6、如图所示,实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,M 、N 是轨迹上的两点,则( )
A .粒子带正电
B .M 点的电势高于N 点的电势
C .粒子在M 点的速度大于在N 点的速度
D .粒子在M 点的电势能大于在N 点的电势能
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,等腰直角三角形abc 区域存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为.B 三个相同的带电粒子从b 点沿bc 方向分别以不同的速度1v 、2v 、3v 射入
磁场,在磁场中运动的时间分别为1t 、2t 、3t ,且12
3331.t t t =∶∶∶∶直角边bc 的长度为L ,不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
A .三个速度的大小关系可能是213v v v <<
B .三个速度的大小关系可能是123v v v >>
C .粒子的比荷
32v q
m BL = D .粒子的比荷
1
2q m Bt π= 8、在如图所示的电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,开关闭合后,灯泡L 能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )
A .灯泡L 变亮
B .电源内部消耗的功率减小
C .流过R 0的电流方向为从右向左
D .电容器C 的电荷量增大
9、如图所示,OM 和ON 都在纸面内,且相互垂直,只在MON 区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B .在OM 上的P 点由一质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子以一速度沿与OM 成θ=45°角方向射入磁场,O 、P 间距离为L ,粒子所受重力不计,则
A .带电粒子在磁场中的运动时间可能为53m
qB
π
B .带电粒子在磁场中的运动时间可能为
35m
qB
π C .带电粒子经过ON 的位置到O 的距离可能为()
32L -
D .带电粒子经过ON 的位置到O 的距离可能为()23L -
10、两个带电小球 A 、B (可视为点电荷)的质量分别为 m 1 和 m 2,带电荷量分别为 q 1 和 q 2,用长度相同的绝缘细线拴住并悬挂于同一点,静止时两悬线与竖直方向的 夹角相等.则 m 1 和 m 2、q 1 和 q 2 的关系可能是
A .q 1=q 2,m 1=m 2
B .q 1> q 2,m 1> m 2
C .q 1< q 2,m 1=m 2
D .q 1< q 2,m 1> m 2
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)用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O .
在做“验证动量守恒定律”的实验时 (1)实验必须满足的条件是______. A .斜槽轨道必须是光滑的
B .斜槽轨道末端的切线是水平的
C .入射球每次都要从同一高度由静止释放
D .实验过程中,白纸可以移动,复写纸不能移动
(2)实验中要完成的必要步骤是______(填选项前的字母). A .用天平测量两个小球的质量1m 、2m B .测量抛出点距地面的高度H C .用秒表测出小球做平抛运动的时间t
D .分别确定1m 碰撞前后落地点的位置和2m 碰后的落地点P 、M 、N ,并用刻度尺测出水平射程OP 、OM 、ON .
(3)入射小球质量为1m ,被碰小球质量为2m ,两小球的质量应满足1m ______2.(m 选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)若所测物理量满足______表达式则可判定两个小球相碰前后动量守恒. (5)若碰撞是弹性碰撞,那么所测物理量还应该满足的表达式为______.
12.(12分)小明在家里找到了一个电子元件,上面仅标有“12V 2W ”,为研究它的电学特征,设计了下列实验:
(1)小明利用家里的器材设计了如图电路来测量该电子元件的伏安特性曲线,家中出来电压表(量程15V ,内阻约为5k Ω),还有两个电流表可供选择:A 1(量程200mA ,内阻约为200Ω),A 2(量程3A ,内阻约为10Ω),小明应该选择电流表______(选填“A 1”“A 2”)接入电路.在正确连接电路后,闭合开关之前滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的______(选填“左端”“右端”).
(2)小明又利用家里的多用电表来直接测量该电子元件的电阻,将该元件接入多用电表的欧姆“ⅹ10”档,正确操作后发现示数如图,则读数为_____Ω.
(3)该多用电表欧姆档内部有一个电源,已知欧姆“ⅹ10”档位对应的电源电动势
E=1.5V,且中位电阻阻值为150Ω.在实验中小明不知道这个电源使用很久了,该电源电压实际已变为1.3V,但小明在使用时依然正确的进行了欧姆调零,那么他该用多用表测出的电阻阻值实际应为__Ω.(结果保留两位有效数字)
四、计算题:本题共2小题,共26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,板长L=4 cm的平行板电容器,板间距离d=3 cm,板与水平线夹角α=37°,两板所加电压为U=100 V,有一带负电液滴,带电荷量为q=3×10-10 C,以v0=1 m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场,在电场中仍沿水平方向并恰好从B 板边缘水平飞出.g取10 m/s2,求:
(1)液滴的质量;
(2)液滴飞出时的速度.
14.(16分)在电场中某点放入一正点电荷,电量为q1=1.0×10-10C,受到的电场力
F=1.8×10-5N,方向向东。
求:
(1)电场中该点的场强大小和方向。
(2)若在该点放入另一负点电荷,电量为q2=-2.0×10-10C,求q2受到的电场力大小和方向。
15.(12分)赤道上的地磁场可以看成沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小为0.50×10﹣4T.如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长为20m,载有从西到东的电流50A.求:
(1)地磁场对这根通电导线的作用力的方向;
(2)地磁场对这根通电导线的作用力的大小.
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】
在真空中物体只受重力作用,所以加速度都为重力加速度g ,由于物体从静止开始下落,根据:
2
12
h gt =
解得物体下落的时间: 2h t g
=
由于苹果和羽毛从同一高度同时下落,故任意时刻都在同一高度,且是加速,故频闪间距不断变大,故选C . 2、B 【解题分析】
A .在电荷产生的电场中电场强度大的地方电势不一定高,电场强度小的地方电势不一定低,例如距离负点电荷越近的位置场强越大,但是电势越低;距离负点电荷越远的位置场强越小,但是电势越高;选项A 错误;
B .A 电荷受到B 电荷施加的作用,本质是B 电荷的电场对A 电荷的作用,选项B 正确;
C .在静电场中,场强方向都指向电势降落最快的方向,选项C 错误;
D .电荷周围的电场总是存在的,无论是否发生相互作用都会产生电场,选项D 错误。
3、D 【解题分析】 、
粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动,轨迹如图所示,
根据洛伦兹力提供向心力,有
2v qvB m R
=
解得
mv R qB
=
根据轨迹图知
22mv
PQ R qB
==
, ∠OPQ =60°
则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O 的距离为
42mv
OP PQ qB
==
, 则D 正确,ABC 错误。
故选D 。
4、A 【解题分析】
对箱子进行受力分析可知,箱子受到向上的力有拉力F 和支持力N ,受到向下的力只有重力G ,物体在这三个力的作用下处于静止状态,根据平衡条件可得
F N
G +=,
解得20N N =,A 正确,BCD 错误。
故选:A 。
5、B 【解题分析】 由电路图可知,
L3L2L122I I I ==
则L 3消耗的功率最大,当L 3消耗的功率是40 W 时,根据2P I R =可知,L 1、L 2各消耗功率10 W ,则电路消耗的总功率为60 W ,故选B . 6、C 【解题分析】
A .假定粒子由M 到N 运动,由图可知粒子运动轨迹向左偏,则说明粒子在M 、N 两处所受的电场力向左,由于不知电场线方向,故无法判断粒子电性,故A 错误;
B .由于不知电场线方向,无法判断电势的高低,故B 错误;
CD .粒子在M 、N 两处所受的电场力向左,从M 到N 的过程电场力做负功,则电
势能增加,粒子在M 点的电势能小于在N 点的电势能,动能减小,所以粒子在M 点的速度大于在N 点的速度,故C 正确,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、ACD 【解题分析】
由轨迹图可知,速度为v 3的粒子偏转角为300,速度为v 1 v 2 的粒子从ab 边穿出,则偏转角为90°,但两者的速度大小关系不定,但其半径一定比速度为v 3的粒子半径小,由半径公式mv
r Bq
=
,则v 3一定大于v 1和v 2,所以选项A 正确,选项B 错误. 由于速度为v 1的粒子偏转90°,则1124m
t Bq
π=⨯,于是12q m Bt =π,所以选项D 正确.对速度为v 3的粒子偏转30°,画出运动轨迹如图所示,
由几何关系知:r 3tan15°
+r 3tan15°cos30°=L ,所以()
315130L
r tan cos =︒+︒,而
33mv r Bq =
,联立得到:()33151302v tan cos v q m BL BL
=︒+︒=,所以选项C 正确.故选ACD . 【题目点拨】
此题涉及的是带电粒子在三角形磁场区域内做匀速圆周运动问题,要注意的是已知的是带电粒子在磁场区域内的时间之比,也就是告诉了偏转角之比,结合题意就知道带电粒子从哪条边穿出,从而知道偏转角的大小,由几何关系也能求出粒子3的半径,由半径
和周期公式就能求出速度大小关系和比荷. 8、BD 【解题分析】
AB 、当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值 R 增大,电流减
小,灯泡L 的功率减小,灯泡L 将变暗,故A 错误;
B 、电源内部消耗的功率减小,故B 正确;
CD 、路端电压
增大,则电容器C 的电荷量
增大,电容器C 充电,流
过R 0的电流方向为从左向右,故C 错误,D 正确; 故选BD 。
【题目点拨】
当滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路的电阻增大,根据欧姆定律分析电流和路端电压的变化,分析灯泡亮度和电容器电量的变化。
9、BC 【解题分析】
试题分析:如果粒子从OM 边界射出,轨迹对应的圆心角最大,为
3
2
π,故运动时间:33232242max
m m t T qB qB
ππππ==⨯=;如果从ON 边界射出,轨迹对应的圆心角最小是接近45°,考虑45°情况,故运动时间:
124284min m m t T qB qB
π
πππ==⨯=
,故A 错误B 正
确;粒子经过ON 的位置到O 的距离最小时轨迹与ON 轴相切,画出临界轨迹;结合几何关系,有:min sin 45d R =︒,sin 45R R L +︒=,解得:(
)
21min d L =-,故C
正确D 错误;
考点:考查了带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式
mv R Bq =
,周期公式2m T Bq π=,运动时间公式2t T θ
π
=
,知道粒子在磁场中运动半径
和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,
10、AC
【解题分析】
题中电荷电量可能不同,也可能相同,但各自所受的电场力大小却相同,方向相反。
由于它们与竖直线所成的角度均为α,且两球同处一水平线上,所以根据共点力平衡条件可确定,它们的质量一定相等。
A. q 1=q 2,m 1=m 2与计算相符,故A 正确。
B. q 1> q 2,m 1> m 2与计算不符,故B 错误。
C. q 1< q 2,m 1=m 2与计算相符,故C 正确。
D. q 1< q 2,m 1> m 2与计算不符,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、BC AD 大于 112m OP m OM m ON ⋅=⋅+⋅
222112m OP m OM m ON ⋅=⋅+⋅
【解题分析】
(1)斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果,只要到达底端时速度相同即行,故A 错误;斜槽轨道末端必须水平,保证小球碰撞前速度水平,故B 正确;小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下,使得小球与另一小球碰撞前的速度不变,故C 正确;实验过程中,白纸不可以移动,故D 错误.所以BC 正确,AD 错误.
(2)本实验除需测量线段OM 、OP 、ON 的长度外,还需要测量的物理量是两小球的质量,因为可以通过水平位移代表速度的大小,所以不必测量AB 的高度和B 点离地面的高度.因为平抛运动的时间相等,则水平位移可以代表速度,OP 是A 球不与B 球碰撞平抛运动的位移,该位移可以代表A 球碰撞前的速度,OM 是A 球碰撞后平抛运动的位移,该位移可以代表碰撞后A 球的速度,ON 是碰撞后B 球的水平位移,该位移可以代表碰撞后B 球的速度,故选AD .
(3)为了防止入射球反弹,应使入射球的质量大于被碰球的质量;
(4)因为平抛运动的时间相等,则水平位移可以代表速度,OP 是A 球不与B 球碰撞平抛运动的位移,该位移可以代表A 球碰撞前的速度,OM 是A 球碰撞后平抛运动的位移,该位移可以代表碰撞后A 球的速度,ON 是碰撞后B 球的水平位移,该位移可以代表碰撞后B 球的速度,当所测物理量满足表达式112m OP m OM m ON ⋅=⋅+⋅,说明两球碰撞遵守动量守恒定律.
(5)若碰撞是弹性碰撞,那么所测物理量还应该满足的表达式为:
22210112111222
m v m v mv =+;即222112m OP m OM m ON ⋅=⋅+⋅. 12、A 1 左 50 43.3
【解题分析】
(1)由电子元件,上面仅标有“12V 2W”可知,流过电子元件最大电流为:
216712
I A mA =≈,故电流表应选用A 1; 为了保护电路,开始时滑动变阻器接入电路中的电阻应最大即滑片应移到最左端;
(2)由图可知 ,欧姆表的读数为:51050⨯Ω=Ω;
(3)欧姆表的满偏电流为 1.50.01150
g g E E I A A r R ====; 电源电压实际已变为1.3V 时的内阻' 1.31300.01g g E R I =
=Ω='Ω 电源电动势不同时,用同一欧姆表测同一电阻,
欧姆表指针位置,即电路电流是相等的,由闭合电路欧姆定律得:
1.5 1.315050130x
R =++ 解得:43.3x R =Ω.
四、计算题:本题共2小题,共26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、(1)8×
10-8 kg (2)1.32 m/s 【解题分析】
(1)竖直方向: q U d
cos37°=mg 解得
m =8×10-8 kg
(2)液滴受到的合力
F 合=mg tan37°
由动能定理得
F 合cos37L ︒=12mv 2-12
mv 02 解得
v ≈1.32 m/s
14、(1)1.8x105N/C , 方向向东; (2)3.6×
10-5N/C , 方向向西; 【解题分析】在电场中放入一点电荷q=1.0×10-10C ,电荷受到的电场力为F=1.8×10-5N ,则
-5
-101.8?10q 1.0?10
F E ==N/C=1.8x105N/C , 方向向东; 若在该点放一个电荷量为q′=-2.0×10-10C 的点电荷,电荷受到的电场力: 'q 'F E ==1.8×105×2.0×10-10=3.6×10-5N/C , 方向向西。
15、(1)地磁场对这根通电导线的作用力的方向竖直向上;
(2)地磁场对这根通电导线的作用力的大小为0.05N .
【解题分析】
试题分析:(1)根据左手定则,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向.
(2)根据F=BIL 来计算安培力的大小即可,同时注意该公式成立的条件.
解:(1)匀强磁场方向为由南向北,而电流方向为从西向东.则由左手定则可得安培力的方向为竖直向下.
(2)安培力的公式可得:
F=BIL=50×20×0.5×10﹣4N=0.05N
答:(1)地磁场对这根通电导线的作用力的方向竖直向上;
(2)地磁场对这根通电导线的作用力的大小为0.05N .
【点评】考查左手定则,注意要将其与右手定则区分开来.在使用安培力公式时,注意通电导线要与磁场垂直.。