2024年安徽省皖北名校联盟物理高二上期末教学质量检测试题含解析

2024年安徽省皖北名校联盟物理高二上期末教学质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、边长为L的闭合正三角形金属框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中.现用外力F把框架水平匀速拉出磁场（如图），若用E表示感应电动势大小，P表示外力的功率，则各物理量与框架运动位移x的关系图像正确的是（）A. B.C. D.2、空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如题图图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同C.c点电势低于d点的电势D.负电荷从a到c，电势能减少3、如图所示，电源的电动势为30V，内电阻为1Ω，一个标有“6V,12W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联．开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为()A.36W B.44WC.48W D.60W4、自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献，下列说法错误的是A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存联系C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系5、如图，两电荷量分别为+Q和-Q的点电荷对称地固定于x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷+Q之间，b点位于y轴O点上方，取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是（）A.正试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右B.b点电势为零，电场强度也为零C.将正的试探电荷从O点沿y轴移到b点，电场力先减小后增大D.a点的电势低于b点的电势6、如图是某电源的伏安特性曲线和接在此电源上的电阻的U-I图像，则下列结论错误的是()A.电源的电动势为6.0V． B.电源的内阻为12ΩC.电路的输出功率为1.4W D.电路的效率为93.3﹪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、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．ab边长1m，ad边长4m，a、b、d三点的电势分布如图所示，下列说法正确的是()A.电场强度的大小为V/mB.c点处的电势为12VC.电子在a点的电势能比在c点的高12eVD.电子从d点运动到c点，电场力做功为4eV8、如图所示，两根间距为L的光滑金属导轨，平行放置在倾角为的绝缘斜面上，导轨的下端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m、导轨间电阻为r的金属棒ab在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下由静止沿导轨上滑。下列说法正确的是（）A.金属棒ab将会沿金属导轨作匀加速运动B金属棒ab最终将沿金属导轨作匀速运动C.金属棒ab的最大速度为D.恒力F做的功等于金属棒ab增加的机械能9、如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置．两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从靠近导轨某一高处下落接近回路时（）A.磁铁的加速度小于gB.磁铁的加速度大于于gC.P、Q将互相靠拢D.P、Q将互相远离10、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子的速率为v，带电荷量为q，下列带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向正确的是A.图为，方向与v垂直斜向上B.图为，方向与v垂直斜向下C.图为，方向垂直纸面向外D.图为，方向垂直纸面向里三、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）利用图甲所示的装置探究碰撞中的不变量，在图甲中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得滑块A质量m1=0.280kg，滑块B的质量m2=0.110kg，遮光片的宽度d=0.50cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz，将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与静止的B相碰；碰后光电计时器显示的时间为△tB=2.500ms，碰撞后打出的纸带如图乙所示(1)在该实验方案中，下列说法正确的是____A．调节气垫导轨，确保导轨水平B．滑块A的初始位置应尽可能靠近滑块BC．遮光片的宽度适当窄一些有利于减小误差D．滑块A和滑块B的质量交换也可完成该实验(2)两滑块碰撞前A滑块的速度大小为____m/s，两滑块碰撞后B滑块的速度大小为____m/s；(结果保留三位有效数字)(3)碰撞后滑块A的质量和速度的乘积大小为____kg·m/s；(结果保留三位有效数字)(4)通过实验采集到的数据可得，在误差允许的范围内，A、B两个滑块碰撞过程中的不变量是____12．（12分）某学习小组拟研究一个标有“3.6V，1.8W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：①电流表A，量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω；②电压表V，量程0～15V，内阻约为15kΩ；③滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；④学生电源E，电动势为4V，内阻不计；⑤开关S及导线若干(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来___________(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为Ig＝100μA、内阻Rg＝1000Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，则需串联一个阻值为________Ω的电阻(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示：I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(μA)010203040506070请在图丙中的坐标纸上画出I1－I2图线______(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________W．已知电源的电动势为E′＝3.0V，内阻r＝1.5Ω，定值电阻R0＝4.5Ω.(结果保留两位有效数字)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）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15．（12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

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】根据几何知识找出框架切割磁感线的有线长度L与框架穿出磁场的距离x的关系，由E=BLv求出感应电动势，应用欧姆定律求出感应电流，应用安培力公式求出安培力，应用平衡条件求出拉力，应用P=Fv求出拉力的功率，然后分析图示图象答题【题目详解】当框架穿出磁场x距离后，线框切割磁感线的有效长度：L=2xtan30°=x，感应电动势：E=BLv=Bxv，E与x成正比，故A错误，B正确；感应电流：；安培力：FA=BIL=x2，框架做匀速直线运动，由平衡条件得：F=FA=x2，故C错误；拉力的功率：P=Fv=x2，故D错误；故选B【题目点拨】本题以图象的形式考查了导体棒切割磁感线时感应电动势的计算、安培力的计算、功率的计算；根据相应的物理规律、公式推导出纵横坐标所表示物理量之间的关系是处理图象问题的关键2、D【解题分析】P、Q两点处的电荷等量异种，选项A错误；a点和b点的电场强度大小相等，方向不同，选项B错误；c点的电势高于d点的电势，选项C错误；负电荷从a到c，电场力做功，电势能减少，选项D正确3、A【解题分析】电路中电灯正常发光，所以UL＝6V，则电路中电流为，电动机两端的电压UM＝E－Ir－UL＝30V－2×1V－6V＝22V，则电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝UMI－I2RM＝22×2W－4×2W＝36W.A．36W与计算结果相符，A正确B．44W与计算结果不符，B错误C．48W与计算结果不符，C错误D．60W与计算结果不符，D错误4、B【解题分析】A．奥斯特最先发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕，故A不符合题意；B．欧姆定律说明了电流与电压的关系，故B符合题意；C．法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C不符合题意；D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系，故D不符合题意。故选B。5、A【解题分析】A．由图，两个点电荷在a点产生的电场强度的方向都向右，所以合场强的方向一定向右，则正电荷在a点受到的电场力的方向向右；正电荷从a向O运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，而O点的电势等于0，所以正的试探电荷在a点的电势能大于零，故A正确；B．结合等量异种点电荷的电场的特点可知，两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线。电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向，所以b点的电势等于0，而电场强度不等于0．故B错误；C．在两点荷连线的垂直平分线上，O点的电场线最密集，场强最大，则将正的试探电荷从O点沿y轴移到b点，电场力逐渐减小，选项C错误；D．a点的电势高于O点，而O点的电势等于b点的电势，则a点的电势高于b点的电势，选项D错误；故选A6、B【解题分析】电源的伏安特性图象与纵坐标的交点为电源的电动势，图象的斜率表示内阻；两图象的交点为电阻的工作状态点；则由图可得出电源的输出电压及输出电流；从而由P=UI可求得电源的输出功率及效率【题目详解】由图可知，电源的电动势为6.0V，故A正确；电源的内阻，故B错误；由图可知，电源与电阻相连时，电阻两端的电压为5.6V，电流为0.25A，故电源的输出功率，故C正确；电路的效率，故D正确；答案选B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、AD【解题分析】在匀强电场中，每前进相同的距离，电势的降落相等．根据该结论分析cd间的电势差，并判断电势的高低．由研究电场强度的大小【题目详解】A、B项：在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等，则cd间的电势差等于ba间的电势差即，解得：，故B错误；将ab等分成四等分，设依次为aM、MP、PF、Fd，由在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等可知，，连接Fc即为等势线，由几何关系可知，，所以cd两点沿场强方向的距离为，所以场强为：，故A正确；C项：负电荷在电势低处电势能更大，所以电子应在c点的电势能更大，故C错误；D项：由公式，故D正确故应选：AD【题目点拨】本题关键是记住“匀强电场中每前进相同的距离电势的降落相等”的结论，基础问题8、BC【解题分析】AB．根据楞次定律可知穿过回路abR的磁通量增大，要阻碍其增大，就存在一个沿斜面向下的安培力，所以金属棒ab在运动过程中受到竖直向下的重力，沿斜面向上的拉力F，沿斜面向下的安培力，随着速度增大，安培力也增大，当三力合力为零时，金属棒做匀速直线运动，A错误B正确；C．金属棒匀速运动时的速度为最大速度，此时有：，而：，联立解得，C正确；D．根据能量守恒定律可知恒力F做的功等于金属棒ab增加的机械能与系统产生的焦耳热之和，D错误；故选BC。9、AC【解题分析】AB.当条形磁铁从靠近导轨某一高处下落接近回路时，根据楞次定律“来拒去留”可知磁铁的加速度小于g，选项A正确，B错误；CD.当条形磁铁从靠近导轨某一高处下落接近回路时，根据楞次定律“增缩减扩”可知P、Q将互相靠拢，选项C正确，D错误。故选AC。10、AD【解题分析】图（1）中根据左手定则可知洛伦兹力方向应该垂直运动方向斜向上；大小为Bqv，故A正确；图（2）中为负电荷，其受力方向垂直于运动方向向左上方；大小为Bqv，故B错误；图（3）中速度方向与磁场方向平行，不受洛仑兹力，故C错误；图（4）中将速度分解为水平和竖直方向，则竖直分速度受洛仑兹力，大小为；方向垂直于纸面向里，故D正确；故选AD点睛：本题考查了左手定则的直接应用，根据左手定则即可正确判断磁场、运动方向、洛伦兹力三者之间的关系，特别注意的是四指指向和正电荷运动方向相同和负电荷运动方向相反．同时注意判断几何关系的判断，特别是平行的判断三、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.AC②.1.90③.2.00④.0.308⑤.两滑块总动量【解题分析】(1)[1]A．导轨水平，可以消除重力分力的影响，故A正确；B．滑块A的初始位置越靠近B，不利于滑块A碰前的初速度计算，故B错误；C．遮光片的宽度适当窄些，处理滑块的速度越准确，故C正确；D．由于A的质量较大，如果交换质量，有可能使A反弹，则不能完成该实验，故D错误。故选AC；(2)[2]由图乙所示纸带可知，碰撞前A的速度[3]两滑块碰撞后B滑块的速度大小；(3)[4]碰撞后滑块A的速度为碰撞后滑块A的质量和速度的乘积大小为；(4)[5]碰撞后滑块B质量和速度的乘积大小为碰撞前滑块A的质量和速度的乘积大小为碰撞后滑块A、B的质量和速度的乘积之和为所以在误差允许的范围内，A、B两个滑块碰撞过程中的不变量是两滑块与速度乘积之和即总动量。12、①.连接图见解析②.49000③.图像见解析④.0.35【解题分析】(1)[1]如图所示(2)[2]设需要串联的电阻阻值为Rx，则有:Ig(Rg＋Rx)＝5V代入数据可得Rx＝49000Ω.(3)[3]根据表格数据可以的下图(4)[4]将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分，则内阻r′