2024年甘肃省兰州市第五十八中物理高二上期末教学质量检测试题含解析

2024年甘肃省兰州市第五十八中物理高二上期末教学质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ，一根长为L、质量为m的直导体棒垂直导轨放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，在磁场的方向由垂直导轨所在平面向上沿垂直直导体棒逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，下列关于B的大小变化的说法中正确的是A.先减小后增大 B.先增大后减小C.逐渐增大 D.逐渐减小2、如图所示，在x>0，y>0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则()A.初速度最小的粒子是沿①方向射出的粒子B.初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子C.在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子D.在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子3、关于电源的电动势，下列说法正确的是（）A.电源电动势在数值上等于将电源接入电路后电源两极间的电压B.电源把其它形式的能转化为电能越多，电动势就越大C.在闭合电路中，电动势与电路中的电流成正比D.在闭合电路中，电动势在数值上等于路端电压与电源内阻电压之和4、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.5、一束质量为m、电量为q的带电粒子，从A孔沿AB方向以不同的速度大小，射入正方形的磁场区域ABCD，磁场的磁感应强度为B，如图所示．则粒子在磁场中运动的最长运动时间为（）A. B.C. D.无限长6、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场使粒子在通过狭缝时得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．则下列说法中正确的是A.粒子从磁场中获得能量B.要增大带电粒子射出时的动能，可以增大狭缝间的交变电压C.要增大带电粒子射出时的动能，可以增大D形金属盒的半径D.不改变交流电的频率和磁感应强度B，加速质子的回旋加速器也可以用来加速α粒子（质量约为质子的4倍，电荷量为质子的2倍）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，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，则下列对电子运动的描述中错误的是（设每节电池电动势为U）（）A.电子到达B板时的动能是eUB.电子从B板到达C板动能变化量为eUC.电子到达D板时动能是3eUD.电子在A板和D板之间做往复运动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、调压变压器是一种自耦变压器，它构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上．AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q．则（）A.保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大B.保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小C.保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D.保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小10、半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示，有一变化的磁场垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，变化规律如图乙所示．在t＝0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为＋q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计，取上板的电势为零．粒子始终未打中极板，则以下说法中正确的是（）A.第2s内上极板为正极B.第2s末粒子回到了原来位置C.第2s末两极板之间的电场强度大小为(V/m)D.第4s末粒子的电势能为(J)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）某同学用伏安法测某电源的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测电源B.电流表A：量程0〜0.6A，内阻为0.5ΩC.电压表V：量程0〜3V，内阻未知D.滑动变阻器R：0〜10Ω，2AE.开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电源的电动势和内阻。（1）实验电路图应选择上图中的___（填“甲”或“乙”）（2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象。由此可知，电源的电动势E=___V，内电阻r=___Ω。（结果保留二位小数）12．（12分）如图所示，游标卡尺的读数为_____mm，螺旋测微器的读数为______mm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【解题分析】对导体棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，将支持力FN和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图，从图中可以看出，安培力FA一直变大，由于FA=BIL，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度渐渐变大，故C正确。故选C。2、D【解题分析】由，可知r的越大，V越大．由图知①的半径最大，则其速度最大，故AB错误因，则周期相同，则运动时间由偏转角度决定，由图知④的偏转角度最大，其时间最长，则C错误，D正确．故选D3、D【解题分析】A．在闭合电路中，电动势在数值上等于路端电压（即电源接入电路后电源两极间的电压）与电源内阻电压之和，A错误，D正确；B．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，即所以电源把其它形式的能转化为电能越多，电动势不一定越大，B错误；C．电动势是电源本身具有的属性，和电路无关，C错误。故选D。4、D【解题分析】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5、B【解题分析】由题意知，粒子在磁场中运动的最长运动时间是，带电粒子从A孔入，再从AC边传出，运动时间最长，设最长时间为，根据运动的带电粒子在磁场中做匀速圆周的周期公式得故ACD错误，B正确，故选B6、C【解题分析】A项：由于洛伦兹力对粒子不做功，所以粒子磁场中运动时动能不变，粒子在电场中加速获得能量，故A错误；B、C项：粒子的最大动能为当粒子的半径达到D型盒的半径，由公式所以最大动能为，即粒子的最大动能与加速电压无关，与D型盒的半径有关，故B错误，C正确；D项：为了使粒子进入电场就能加速，所以交变电流的周期与粒子做圆周运动的周期相同，由周期公式可知，由于质子和粒子的比荷不同，所以周期不同，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、BC【解题分析】A．释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为U电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即W=qU=eU故A正确；B．由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变，故B错误；C．电子以eU的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压也为U，所以电子的到达D板时速度减为零，所以开始反向运动，故C错误；D．由上可知，电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速，回头加速、匀速再减速，做往复运动，故D正确。本题选择错误的，故选BC。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】保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，故电流表的读数变小；保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，U2变大，故电流表的读数变大思路分析：保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，根据欧姆定律可得电流表的读数变化，保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，根据公式可得电压的变化，试题点评：本题综合考查了带有变压器的电路的动态分析，10、ACD【解题分析】由图象可知，在第2内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极，故A正确；由楞次定律可知，在第1s内，下板为正，粒子向下做匀加速运动；第2s内，上板为正，粒子向下做匀减速运动，直到速度为零；第3s内，上板为正，粒子向上做匀加速运动；第4s内，下板为正，粒子向上做匀减速运动，直到速度减为零回到原来位置；故B错误；法拉第电磁感应定律可知，在第2s内产生的感应电动势：，两极板间的电场强度为：，故C正确；第4s末下极板是正极，且粒子回到两板中点，因为上极板电势为零，则中点的电势为，粒子具有的电势能为：，选项D正确三、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.乙②.3.00③.2.83【解题分析】（1）[1]若采用甲图，由于电压表的分流会使测量结果存在系统误差；而采用乙图，由于电流表的内阻已知，测量的内阻为电流表和电源内阻之和，所以采用乙图会消除实验带来的系统误差，使测量结果更准确。（2）[2]根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象，当电流I=0时图线与纵轴的截距即为电源的电动势，即E=3.00V。［3］由闭合电路欧姆定律知，U=E-Ir，图线斜率的大小即为电流表和电源内阻之和，图线斜率r==Ω=3.33Ω所以电源的内电阻r´=3.33Ω-0.5Ω=2.83Ω12、①.104.10，②.0.520【解题分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【题目详解】游标卡尺的主尺读数为：104mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为：2×0.05mm=0.10mm，所以最终读数为：104mm+0.10mm=104.10mm.螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为：2.0×0.01mm=0.020mm，所以最终读数为：0.