2024年湖北省武汉市新洲区部分高中物理高二第一学期期末教学质量检测试题含解析

2024年湖北省武汉市新洲区部分高中物理高二第一学期期末教学质量检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、磁场中某区域的磁感线如图所示，则A.a、b两点磁感强度大小相等B.a、b两点磁感强度大小不相等，Ba<BbC.同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力一定比放在b处时大D.同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力可能比放在b处时小2、如图所示，绝缘轻杆长为L，一端通过铰链固定在绝缘水平面，另一端与带电量大小为Q的金属小球1连接，另一带正电、带电量也为Q的金属小球2固定在绝缘水平面上。平衡后，轻杆与水平面夹角为30°，小球1、2间的连线与水平面间的夹角也为30°．则关于小球1的说法正确的是（已知静电力常量为k）（）A.小球1带正电，重力为 B.小球1带负电，重力为C.小球1带正电，重力为 D.小球1带负电，重力为3、如图所示的电路中，电源内阻为r=1Ω，电源电动势为E=6V，R为定值电阻，电流表内阻不计．当闭合S1、S2时，电流表示数为1A；当闭合S1、断开S2时电流表示数为0.5A，下列说法正确的是（）A.、均闭合时，R的功率为B.电动机的线圈电阻小于C.闭合、断开时，电源的效率为D.闭合、断开时，电动机的功率大于4、如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S。当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是（）A.Q变小，C不变，U不变，E变小B.Q变小，C变小，U不变，E不变CQ不变，C变小，U变大，E不变D.Q不变，C变小，U变小，E变小5、如图所示，虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面斜向下与竖直方向夹角为45°的匀强电场E．质量为m、电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开始自由下落，在虚线框中刚好做直线运动，则A.电场强度B.磁感应强度C.小球在虚线框中可能做匀加速直线运动D.不同比荷的小球从不同高度下落，在虚线框中仍可能做直线运动6、质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知()A.此粒子带负电B.下极板比上极板电势高C.若只增大加速电压，则半径变大D.若只增大入射粒子的质量，则半径变小二、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、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C8、真空中有一正四面体ABCD，在A、B两顶点分别固定一个等量负点电荷．现将一质子沿CD连线从C点移到D点，下列说法正确的是（）A.质子在C点的电势能与在D点的电势能相同B.C点与D点的电场强度大小相等，方向相同C.质子沿CD连线从C点移动到D点过程中，电场力先做正功后做负功D.质子沿CD连线从C点移动到D点过程中，电场力一直不做功9、如图所示的正方形区域存在垂直纸面向里的磁场，两个质量相等、电荷量相等的异种电荷1、2，以不同速率垂直于磁感线方向从O点垂直ad射入磁场中，O点为ad的中点，两粒子运动的轨迹如图所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不计粒子受到的重力。下列关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t、圆周运动周期T及角速度ω的关系正确的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：5310、火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。在此10s时间内，火车（）A.运动路程为600m B.加速度为零C.角速度约为1rad/s D.转弯半径约为3.4km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）如图，读出下列游标卡尺和螺旋测微器的读数(1)游标卡尺读数为______cm(2)螺旋测微器读数为______mm12．（12分）下图中20分度游标卡尺和螺旋测微器的读数分_______cm和_______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、D【解题分析】AB.由磁感线的疏密表示磁场的强弱，由图可知a、b两点磁感强度大小不相等，a点磁感应强度比b点的大，故A错误，B错误；CD.根据磁场力F=BILsinθ，磁场力的大小不仅与磁感应强度B的大小有关，还与电流方向与磁感应强度方向的关系有关，同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力有可能比放在b处时小，故C错误，D正确故选D.2、A【解题分析】ABCD.分析小球1的受力情况，小球受到重力、库仑力和杆的弹力作用，由于杆通过铰链固定，则杆的弹力沿着杆向外，如图所示：根据几何关系可知，杆与竖直方向夹角为60°，则重力和库仑力合成以后组成的矢量三角形为等边三角形，两球间距为L，库仑力大小为，则小球带正电，重力大小等于库仑力，重力为，故A正确BCD错误。故选A。3、B【解题分析】S1、S2均闭合时，根据闭合电路欧姆定律求出R的电压，由P=UI求出R的功率，根据电动机两端的电压U＞IR分析电动机的线圈电阻，电源的效率等于电源的输出功率与总功率的百分比；【题目详解】A、S1、S2均闭合时，电流表示数，则R两端电压为：R的功率为：，故A错误；B、R的阻值为：当闭合S1、断开S2时电流表示数为：则电动机两端的电压为：设电动机的线圈电阻为，根据，得，故B正确C、闭合S1、断开S2时，路端电压为：电源的效率为：，故C错误；D、闭合S1、断开S2时，电动机的功率为：，故D错误【题目点拨】对于电动机，要知道其两端的电压与电流的关系是，求电功率只能用公式，求电热只能用4、C【解题分析】电容器充电后再断开S，则电容器所带的电荷量Q不变，由可知，d增大时，C变小；又U＝所以U变大；由于E＝U＝＝所以E＝故d增大时，E不变。故选C。5、A【解题分析】小球进入复合场受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为洛伦兹力的大小与速度大小有关，由题意可知该直线运动为匀速直线运动，通过共点力平衡求出磁感应强度和电场强度的大小．通过小球的受力判断若小球带正电能否做直线运动【题目详解】小球在复合场中受到竖直向下的重力、与电场强度方向相反的电场力和水平向右的洛伦兹力的作用，如图所示其中电场力和重力是恒力，而洛伦兹力的大小与小球的速度大小成正比，若小球做的是变速运动，那么洛伦兹力也是变力，小球的合外力方向也要改变，这与题意不符，所以小球在复合场中一定做匀速直线运动．故C错误．根据小球的平衡条件可得，qvB=mg，qE=mg，又v2=2gh，联立各式解得磁感应强度，电场强度E=．故A正确，B错误．若要使小球沿直线通过复合场，小球的合力一定为零，所以一定要满足和E=，若同时改变小球的比荷与初始下落的高度h，以上两个式子不能同时满足，故D错误．故选A【题目点拨】题主要是考查了带电粒子在复合场中运动情况分析；对于此类问题，要掌握粒子的受力特点，如果粒子在电场、磁场和重力场中做匀速圆周运动，则一定是电场力和重力平衡；如果粒子受三种力做的是直线运动，则一定是匀速直线运动6、C【解题分析】A．由左手定则可知，粒子带正电，故A错误；B．粒子经过电场要加速，因正电粒子，所以下极板S2比上极板S1电势低，故B错误；C．根据动能定理得由得若只增大加速电压，则半径变大，若只增大入射粒子的质量，则半径变大，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、CD【解题分析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。8、AC【解题分析】在A、B两点分别固定一个等量负点电荷，根据点电荷的场强的公式和平行四边形定则计算出C与D点的电场强度，根据电场力做功来判定C与D点的电势能高低，从而即可求解【题目详解】A、AB的中点电场强度为零，此点到C与D点间距相等，移动质子，电场力做功相等，则质子在C与D点电势能相同；故A正确.B、据题，A、B是两个等量同种点电荷，根据点电荷电场强度公式，则C与D点的电场强度大小相等，方向不同;故B错误.C、D、质子沿CD连线从C点移到D点过程中，电势先降低后升高，则质子的电势能先减小后增加，那么电场力先做正功后做负功;故C正确，D错误.故选AC.【题目点拨】本题关键要掌握等量同种电荷电场线和等势线分布情况，掌握点电荷电场强度公式，及矢量合成法则，抓住ABCD是正四面体的四个顶点这一题眼，注意本题不是等量异种电荷，且通过AB的中垂面不是一等势面9、BC【解题分析】设正方形的边长为，如图所示由几何知识得，，解得，A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得则故A错误；C．粒子在磁场中做圆周运动的周期由于、、都相等，两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，故故C正确；B．粒子在磁场中在运动时间由于两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，则粒子在磁场中的运动时间之比故B正确。D．粒子做圆周运动的角速度由于、、都相等，则故D错误。故选BC。10、AD【解题分析】A．本题考查匀速圆周的概念，意在考查考生的理解能力，圆周运动的弧长故选项A正确；B．火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误；CD．由于角度与弧度的换算关系所以由题意得圆周运动的角速度又所以故选项C错误，D正确。故选AD。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、①.10.04②.5.803（5.802~5.804）【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】（1）游标卡尺的主尺读数为100mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为4×0.1mm=0.4mm，所以最终读数为：10mm+0.4mm=100.4mm=10.04cm（2）螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为30.3×0.01mm=3.030mm，所以最终读数为5.5mm+3.030mm=5.803mm【题目点拨】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量12、①.10.405cm②.9.202~9.204mm【解题分析】游标卡尺的读数：10.4cm+0.05mm×1=10.405cm；螺旋测