2023-2024学年北京市通州区物理高二上期末教学质量检测试题含解析

2023-2024学年北京市通州区物理高二上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、倾斜金属导轨表面光滑，与水平方向夹角为30°，上端连一电源，电源电动势为1.5V，电源内阻1，导轨宽度d=1m，阻值可忽略不计，金属棒质量为0.1kg，与导轨接触良好且电阻为2，空间存在竖直向上的匀强磁场，若金属棒刚好能静止在导轨上，磁感应强度B的大小（）A.1T B.TC.T D.T2、某研究小组设计了一个利用安培力测量磁感应强度的实验装置，如下图甲所示，将矩形线框固定在电子秤的台面上，线框的上部处于垂直于纸面的匀强磁场中（如下图乙所示）。当线框中通顺时针电流时，电子秤读数为；当线框中通逆时针电流时，电子秤读数为（）。已知矩形线框共有匝，边长为，则磁感应强度A.垂直纸面向外，大小为 B.垂直纸面向外，大小为C.垂直纸面向里，大小为 D.垂直纸面向里，大小为3、如图所示，在水平向右的匀强磁场中，有一通电直导线，电流方向垂直纸面向里，则直导线所受的安培力方向是A.竖直向下B.竖直向上C.水平向左D.水平向右4、图中属于交变电流的是A. B.C. D.5、已知G表的内阻为100Ω，满偏电流为300μA，若用此表头改装成0.6A量程的电流表，则（）A.串联一个199900Ω电阻 B.串联一个0.05Ω电阻C.并联一个199900Ω电阻 D.并联一个0.05Ω电阻6、如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，一条形磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，不计空气阻力．下列说法正确的是A.条形磁铁做自由落体运动 B.电流计中的电流先由B到A，后由A到BC.磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D.A点的电势先高于B点的电势，后低于B点的电势二、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，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（）A.R1：R2=1：3B.R1：R2=3：1C.将R1与R2串联后看作一个电阻，其I-U图线在图线2与横轴之间D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：38、如图所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P，滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，开始时弹簧处于原长状态，物块处于平衡状态。现给滑块一沿斜面向下的初速度v，滑块到最低点时，弹簧的压缩量为x，若弹簧始终处于弹性限度内，从滑块获得初速度v直至滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量B.滑块到达最低点的过程中，克服弹簧弹力做功mv2C.滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和D.在滑块沿斜面运动的全程中，当滑块的加速度最大时，滑块和弹簧组成的系统机械能可能最小也可能最大9、如图所示，一束离子从P点垂直射入匀强电场和匀强磁场相互垂直的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向未发生偏转，这些离子从Q点进入另一匀强磁场中分裂为a、b、c三束。关于这三束离子下列说法正确的是（）A.a、b、c的速度大小一定相同B.a、b、c的电量一定不同C.a、b、c的比荷一定不同D.a、b、c的动能可能相同10、在“用伏安法测电阻”的实验中，测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值，考虑到实际电表内阻对测量的影响，两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是（）A.若采用甲图，误差是由电压表分流引起的B.若采用甲图，误差是由电流表分压引起的C.若采用乙图，电阻的测量值大于真实值D.若采用乙图，电阻的测量值小于真实值三、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）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，某同学设计了如图甲所示的电路，实验中供选择的器材如下：A．待测干电池组（电动势为E，内阻约0.1Ω）B．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）C．灵敏电流计G（满偏电流Ig=200μA、内阻rg=100Ω）D．滑动变阻器Rx1（0～20Ω、2.0A）E．滑动变阻器Rx2（0～1000Ω、12.0A）F．定值电阻R1（900Ω）G．定值电阻R2（90Ω）H．开关S一只、导线若干（1）甲图中的滑动变阻器Rx应选______（选填“Rx1”或“Rx2”），定值电阻R应选______（选填“R1”或“R2”）；（2）实验中闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移至______（填“a端”、“中央”或“b端”）；（3）若灵敏电流计G的示数用I1表示，电流表A的示数用I2表示，如图乙所示为该实验绘出的I1-I2图线，由图线可求得被测干电池的电动势E=______V（保留3位有效数字），内电阻r=______Ω．（保留2位有效数字）12．（12分）0×1Ω=12.0Ω

在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A.待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）B.电流表A1（量程0—3mA，内阻Rg1＝10Ω）C.电流表A2（量程0—0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω）D.滑动变阻器R1（0—20Ω，10A）E.滑动变阻器R2（0—200Ω，1A）F.定值电阻R0（990Ω）G.开关和导线若干（1）某同学设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验电路，其中合理的是____图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______。（2）如图为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），则由图线可得电动势E＝___V，内阻r＝____Ω（内阻r保留2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，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【解析】对金属棒受力分析，由平衡可知：联立解得A．1T，与结论不相符，选项A错误；B．T，与结论不相符，选项B错误；C．T，与结论相符，选项C正确；D．T，与结论不相符，选项D错误；故选C.2、C【解析】电子秤读数，即，由可知，通顺时针电流时，安培力向上，磁场垂直纸面向里；对线框进行受力分析知解得A．垂直纸面向外，大小为，与结论不相符，选项A错误；B．垂直纸面向外，大小为，与结论不相符，选项B错误；C．垂直纸面向里，大小为，与结论相符，选项C正确；D．垂直纸面向里，大小为，与结论不相符，选项D错误；故选C。3、A【解析】根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，则手心朝左，四指指向电流方向，即四指向里，拇指指向安培力方向，即直导线所受的安培力方向是竖直向下，故选项A正确，B、C、D错误4、C【解析】电流的方向在周期性变化的电流为交变电流；交变电流的大小不一定变化，方向一定在不断地变化【详解】电流的方向在周期性变化的电流为交变电流；交变电流的方向在不断地变化，ABD选项中电流方向不变，是直流电；C选项电流大小不变，方向变化，是交变电流故选C5、D【解析】把电流表改装成大量程电流表，需要并联一个分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律可以求出并联电阻阻值解：把电流表改装成0.6A电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：R==≈0.05Ω；则D正确，ABC错误故选D6、B【解析】A．由于磁铁在运动中产生电磁感应现象，故磁铁受到阻碍作用，故磁铁不会做自由落体运动；故A错误；BD．当磁铁N极向下运动，导致穿过线圈的磁通量变大，且方向向下，则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋而下，螺线管下端相当于电源的正极。所以通过G的电流方向为从B到A，当S极离开螺线管时，穿过线圈的磁通量变小，且方向向下，则螺线管上端相当于电源的正极。所以通过G的电流方向为从A到B，则A点的电势先低于B点的电势，后高于B点电势，故D错误，B正确；C．根据能量守恒规律可知，磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量和磁铁的动能之和，故磁铁减小的重力势能大于回路中产生的热量，故C错误。故选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、AC【解析】根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2=1：3．将R1与R2串联后看作一个电阻，此电阻值比R2还大，则其I-U图线在图线2与横轴之间，选项C正确；并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=3：1．故AC正确，BD错误．故选AC【点睛】解决本题的关键知道I-U图线的斜率表示电阻的倒数以及知道串并联电路的特点；两电阻串联后总电阻比大的还大；两电阻并联后总电阻比小的还小8、BD【解析】A．因为开始滑块受重力和电场力和支持力处于平衡，则有：在运动到最低点过程中，电场力做功与重力做功相等，则滑块电势能增量等于滑块重力势能的减小量，故A错误；B．根据能量守恒得，动能减小，重力势能减小，电势能增加，弹性势能增加，因为电势能增量等于重力势能减小量，所以弹性势能增加量等于滑块动能减小量，可知滑块克服弹簧弹力做功，故B正确；C．根据动能定理知，电场力、重力、弹簧弹力做功的代数和等于滑块动能的变化量，故C错误；D．由于可知当滑块的加速度最大时，弹簧最长或最短。弹簧最长时，滑块的电势能最小，滑块和弹簧组成的系统机械能最大；弹簧最短时，滑块的电势能最大，滑块和弹簧组成的系统机械能最小，故D正确。故选BD。9、ACD【解析】A．因为粒子进入电场和磁场正交区域时，不发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，有得出能不偏转的粒子速度应满足所以a、b、c的速度大小一定相同，A正确；BCD．粒子进入磁场后受洛伦兹力作用，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即所以圆周运动的半径由于粒子又分裂成几束，也就是粒子做匀速圆周运动的半径不同，进入第二个匀强磁场时，粒子具有相同大小的速度，由半径公式可知，所以粒子能分裂成几束的粒子的比值不同，则比荷一定不相同，而质量可能相同，则动能也可能相同，B错误，CD正确。故选ACD。10、BD【解析】AB.若采用甲图，电流表测得的是通过电阻Rx的真实电流，但电压表测得的是电阻Rx和电流表两端的共同电压，因此误差是由电流表分压引起的，故A错误，B正确；CD.若采用乙图，电压表测得的是电阻Rx的两端的真实电压，但电流表测得的是通过电阻Rx和电压表的共同电流，因此误差是由电压表分流引起的，由可知电阻的测量值小于真实值，故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.Rx1②.R1③.a端④.147⑤.0.76【解析】（1）电源电动势为1.5V较小，电源的内阻较小，为多次几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选，上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G与较大的定值电阻串联，改装成量程为：的电压表，而用定值电阻串联而改装的电压表量程过小，故定值电阻选择；（2）为了保护电路，并让电流由最小开始调节，滑动变阻器开始时应滑至接入阻值最大位置，即滑到a端；（3）将I1-I2图线延长，与两坐标轴有交点，如图所示：根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：，根据图象与纵轴的交点得电动势为：；与横轴的交点可得出路端电压为时电流是，由闭合电路欧姆定律可得，电源内阻：【点睛】本题中考查测定电动势和内电阻实验中的数据处理，本题中要注意单位的正确换算，同时注意正确列出表达式，找出规律，注意改装原理的正确应用12、①.（b）②.D③.147-1.48V④.0.80-0.86Ω【解析】(1)[1]上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表；(a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是(b)；[2]因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小。滑动变阻器应选D；若选择大电阻，则在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表读数太小，电流表读数变化不明显；(