2024学年杭州第十三中学物理高二第一学期期末达标检测试题含解析

2024学年杭州第十三中学物理高二第一学期期末达标检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、下列关于人造卫星的叙述，正确的是（）A.做匀速圆周运动的人造卫星无论离地球远近，卫星内物体均处于失重状态，所以卫星不受地球作用B.发射速度大于7.9km/s的人造地球卫星进入轨道后的线速度一定大于7.9km/sC.同一卫星的轨道半径越大，其动能越小，所以机械能也越小D.所有同步卫星的高度是相同的，线速度的大小也是相同的，与地球的自转方向相同，但质量不一定相同2、如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形．设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中()A.线圈中将产生adcb方向的感应电流B.线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbC.线圈中将产生abcd方向的感应电流D.线圈中无感应电流产生3、如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计．已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．则()A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的发热功率为4、如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。下列说法正确的是（）A.粒子从磁场中获得能量B.粒子被电场加速后，运动越来越快，走过半圆的时间越来越短C.D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越小D.粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为：5、一圆筒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的速度方向与MN成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒，不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（）A. B.C. D.6、已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小，即某点的磁感应强度大小B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为r，通以大小相等、方向相反的电流．规定磁感应强度方向垂直纸面向外为正，则磁感应强度大小B随x变化的图线可能是()A B.C. D.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，图中两平行板电容器、电源都完全相同，先闭合开关S，稳定后将甲图中的开关S断开，乙图中开关S保持闭合，当将两图中的下极板向上移动少许，则（）A.甲图中电容器的电容增大，乙图中电容器的电容不变B.甲图中电容器所带电荷量不变，乙图中电容器所带电荷量增大C.甲图中电容器两端的电势差增大，乙图中电容器两端的电势差不变D.甲图中两板间的电场强度不变，乙图中两板间的电场强度增大8、如图所示，虚线MN右侧存在匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，电场方向竖直向上，电场方向竖直向上，矩形区域ABCD的AD边与MN重合，AB边长为，AD边长为．一质量为m、电荷量为q的正电微粒垂直于MN射入复合场区域后做匀速圆周运动，到达C点时，电场方向立刻旋转90°，同时电场强度大小也发生变化（不考虑电场变化时产生的影响），带电微粒沿着对角线CA方向从A点离开．重力加速度为g，下面说法正确的是（）A.电场方向旋转90°之后，电场方向水平向左B.电场改变之后的场强大小变为原来的2倍C.微粒进入MN右侧区域时的初速度为D.微粒在矩形ABCD区域内做匀速直线运动9、一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝120Ω，R2＝10Ω，R3＝40Ω.另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计．则()A.当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是130ΩB.当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40ΩC.当a、b两端接通测试电源时，用理想电压表测得c、d两端的电压为50VD.当c、d两端接通测试电源时，用理想电压表测得a、b两端的电压为80V10、如图所示，长直导线通以方向向上的恒定电流i，矩形金属线圈abcd与导线共面，线圈的长是宽的2倍，第一次将线圈由静止从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下，第二次将线圈由静止从位置Ⅰ绕过d点垂直纸面的轴线旋转900到位置Ⅲ停下，两次变换位置的过程所用的时间相同，以下说法正确的是()A.两次线圈所产生的平均感应电动势相等B.两次线圈所产生的平均感应电动势不相等C.两次通过线圈导线横截面积的电量相等D.两次通过线圈导线横截面积的电量不相等三、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）一学习小组要用伏安法尽量准确地描绘一个标有“6V，1.5W”的小灯泡的I-U图线,现有下列器材供选用：A．学生电源（直流9V）B．开关一个、导线若干C．电压表（0~3V，内阻约10KΩ）D．电压表（0~6V，内阻约10KΩ）E．电压表（0~15V，内阻约30KΩ）F．电流表（0~0．3A，内阻约0．3Ω）G．电流表（0~0．6A，内阻约0．4Ω）H．电流表（0~3A，内阻约0．6Ω）I．滑动变阻器（10Ω，2A）J．滑动变阻器（200Ω，1A）（1）实验中电压表应选______，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______（用字母序号表示）；（2）在下面方框内画出实验电路图______：（3）对应实验电路图将实物连线补充完整________________；（4）闭合开关前，滑动变阻器滑片的位置应在__________选填“a”、“b”或“ab正中间”）端。12．（12分）甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验。已知当地重力加速度的大小为。（1）甲同学所设计的实验装置如图甲所示，其中长直木板A的质量为，质量为的物块放置在木板A上，为物块右端连接的一轻质弹簧测力计。实验时，用力将A从的下方水平抽出，通过的示数即可算出动摩擦因数。该同学设计的实验能测出___________（选填“A与”或“A与地面”）之间的动摩擦因数，其表达式为___________。（2）乙同学设计的实验如图乙所示，水平长木板上固定有两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块通过两光电门之间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计的示数及对应的物块在两光电门之间运动的时间；在坐标系中作出的图线如图丙所示，测得图线在横轴上的截距为。若本实验中物块的质量不能测出。则该同学还应该测出的物理量为___________；根据该测量物理量及图线信息，可知物块与长木板之间的动摩擦因数表达式为___________（用题中所给物理量表示）。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）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14．（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）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】做匀速圆周运动的人造卫星无论离地球远近，卫星内物体均处于失重状态，但是卫星仍受地球的引力作用，选项A错误；发射速度大于7.9km/s的人造地球卫星进入轨道后，由于势能增加，则动能会减小，在轨道上的线速度一定小于7.9km/s，选项B错误；同一卫星的轨道半径越大，速度越小，其动能越小，但是重力势能较大，所以机械能越大，选项C错误；所有同步卫星的高度是相同的，线速度的大小也是相同的，与地球的自转方向相同，但质量不一定相同，选项D正确；故选D.2、C【解题分析】当由圆形变成正方形时磁通量变小，根据楞次定律知在线圈中将产生abcda方向的感应电流．故选C3、B【解题分析】A、导体棒切割磁感线产生感应电动势，故A错误；B、感应电流的大小，故B正确；C、所受的安培力为，故C错误；D、金属杆的热功率，故D错误4、D【解题分析】A．磁场使粒子偏转，电场使粒子加速，粒子从电场中获得能量，故A错误；B．粒子在磁场中的运动周期，可知粒子在D型盒每个半圆周内的运动时间都是相同的，选项B错误；C．根据，最大动能可知D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大，选项C错误；D．则由动能定理，qU=△Ek，可知，每一次通过狭缝时获得的能量相同，粒子第2次和第3经过两D形盒间狭缝后的动能之比是2：3，所以速度之比是，根据：得：轨道半径之比为．故D正确；故选D。5、C【解题分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动根据几何关系，则有：，，所以有：，，即轨迹圆弧所对的圆心角为，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，粒子在磁场中匀速圆周运动的时间：圆筒转动所用时间：粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等，即有：可得：解得：故选C。6、A【解题分析】根据右手螺旋定则可得通电导线a在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里，通电导线b在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里，则在此区间内的磁场等于两条直导线在各处形成的磁感应强度之和，且为负方向，离导线越远磁场越弱，在两根导线中间位置磁场最弱。在b导线的右侧，a导线形成的磁场向里，b导线形成的磁场向外，因该区域离b导线较近，则合磁场方向向外，为正方向，且离b导线越远处磁场越弱；A．该图与结论相符，选项A正确；B．该图与结论不相符，选项B错误；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误。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、BD【解题分析】A．当下极板向上移动少许时，根据可知两个电容器的电容增大，故A错误；B.因为甲图中开关断开，所以甲图电容器所带电荷量不变。乙图开关闭合，所以乙图的板间电压不变，根据可知，乙图中的电容器所带电荷量增大，故B正确；C.甲图电荷量不变，电容变大，所以甲图中电容器两端电压变小，故C错误；D.根据可以推导出所以甲图中板间电场强度不变；乙图中开关保持闭合，则电容器两板间电压保持不变，由知电场强度变大，D正确。故选：BD。8、CD【解题分析】电场方向旋转90°之后，带电微粒必定做匀速直线运动，否则若是变速直线运动，速度变化，洛伦兹力变化，不可能做直线运动．通过分析受力情况，对照直线运动的条件，确定电场方向，并由平衡条件求场强的大小．由洛伦兹力大小，来求初速度.【题目详解】带电微粒垂直于MN射入复合场区域后做匀速圆周运动，电场力与重力平衡，由洛伦兹力提供向心力．微粒在矩形ABCD区域内必定做匀速直线运动，否则若是变速直线运动，速度变化，洛伦兹力变化，不可能做直线运动．在ABCD区域内，微粒受到竖直向下的重力、垂直于AC方向斜向上的洛伦兹力，由平衡条件知电场力方向水平向右，所以电场方向旋转90°之后，电场方向水平向右，故A错误，D正确；电场改变之前，有mg＝qE1．电场改变之后，如图所示：由几何关系可知，可得α＝53°，由平衡条件得qE2＝mgtanα＝mg，可得E2＝E1，故B错误；微粒在进入矩形ABCD区域内之前做匀速圆周运动的轨迹如图，设轨迹半径为r，则AC＝rtanα＝l，得r＝l，根据洛伦兹力提供向心力得，微粒在进入矩形ABCD区域内，由平衡条件得，联立解得，即微粒进入MN右侧区域时的初速度为，故C正确．所以CD正确，AB错误【题目点拨】本题考查了带电粒子在磁场和电场中的运动，关键要正确分析微粒的受力情况．对于圆周运动，要会确定半径和圆心以及圆心角．本题涉及的过程较多，要正确地画出轨迹图，结合几何关系即可解题9、BD【解题分析】当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为，故A错误；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为，故B正确；当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，故C错误；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压：，故D正确．所以BD正确，AC错误10、BD【解题分析】根据通电直导线周围的磁场分布可知，两次通过线圈的磁通量不同，根据可知，线圈所产生的平均感应电动势不相等，选项A错误，B正确；根据可知两次通过线圈导线横截面积的电量不相等，选项C错误，D正确；故选BD.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.D②.F③.I④.⑤.⑥.a【解题分析】(1)[1]灯泡额定电压是6V，电压表选量程为6V的D；[2]灯泡额定电流I=则电流表选量程为0.3A的F；[3]为方便实验操作，滑动变阻器应选择小电阻I；(2)[4]由于小灯泡的电阻值比较小，则电流表采用外接法，由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示；(3)[5]根据原理图实物连线如图所示(4)[6]为了安全和保护电表，开关闭合前将滑片置于接入电路电阻值最大，故滑片在a端。12、①.A与②.③.光电门之间的距离④.【解题分析】（1）[1]当A达到稳定状态时，处于静止状态，弹簧测力计的示数与所受的滑动摩擦力大小相等，对木板A的压力等于的重力，则有故从弹簧测力计上读取，则