2023-2024学年贵州省湄潭县湄江中学物理高二上期末质量检测试题含解析

2023-2024学年贵州省湄潭县湄江中学物理高二上期末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、在磁场中，某点磁感应强度的方向应是（）A.放入该点处的通电直导线所受磁场力的方向B.放入该点处小磁针S极的受力方向C.运动的电荷在该点处所受到的洛伦兹力的方向D.通过该点处磁感线的切线方向2、有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是（）A. B.C. D.3、如图所示，O至P是一段滑雪赛道，P点的海拔高度为H，O点的海拔高度为2H．人和雪橇总质量为m，从O点滑到P点重力对人和雪橇所做的功为A.mgHB.2mgHC.3mgHD.04、如图所示的电路中，当滑动变阻器的触头P向上滑动时，则（）A.灯L2变亮B.电容器贮存电荷量变大C.灯L1变暗D.电源的总功率变小5、如图，两个电阻、的阻值均为R，电源的内阻为r，电压表和电流表均为理想电表。c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是（）A.电流表A的示数减小，电压V表示数增大B.电流表A的示数增大，电压V表示数减小C.电流表A和电压V的示数都减小D.电流表A和电压V的示数都增大6、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”.则下列判断正确的是A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D.a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氚、氘、氕二、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、人造地球卫星受微小阻力的作用，其运行的轨道半径会逐渐变小，在此过程中，下列说法正确的有（）A.机械能守恒 B.机械能减少C.加速度增大 D.周期增大8、AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在导轨上的金属直棒(开始时b离O点很近)，如图所示．它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中()A.感应电流方向始终是b→aB.感应电流方向先是b→a，后变为a→bC.所受安培力方向垂直于ab向上D.所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上9、用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图象，由图可知（）A.电池电动势的测量值是1.40V，短路电流为0.40AB.电池内阻的测量值是3.50ΩC.电源的输出功率最大为0.49WD.电压表的示数为1.20V时电流表的示数I′为0.20A10、在如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻都小于灯泡的电阻，闭合S使电路达到稳定，灯泡Q发光。下列说法正确的是（）A.在电路甲中，断开S后，Q1将渐渐变暗B.在电路甲中，断开S后，Q1将先变得更亮，然后渐渐变暗C.在电路乙中，断开S后，Q2将渐渐变暗D.在电路乙中，断开S后，Q2将先变得更亮，然后渐渐变暗三、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）如图螺旋测微器的读数是_________mm。12．（12分）某同学利用电容器放电测电容，实验步骤如下：(1)按图甲连好电路，变阻器的滑片先移到最___（填“上端”或“下端”），电阻箱R调至最大值。(2)闭合，调节__，使电压表的示数为一个合适的值，然后闭合S，给电容器充电，稳定时，电压表和电流表的示数分别为2.5V、288μA。(3)同时断开和S并开始计时，这时电容器通过R放电，每隔一段时间（如5s）记录一次电流值，直到电流消失。(4)作出放电电流IC随时间t的变化图象如图所示．根据图象算出电容器初始时所带的电量Q＝____C（保留1位有效数字）。(6)调节，改变电压表的示数，重复（3）、（4）、（5），求出电容的多个值，再取平均值，即能准确测出电容器的电容C=___。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L15．（12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

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【解析】A．通电导线受力的方向与磁场方向相互垂直;故A错误;B．放在该点小磁针的N极受力方向为磁感应强度的方向;故B错误;C．运动电荷在磁场中受到的洛仑磁力与磁场是相互垂直的;故C错误;D．磁感线的切线方向为该点的磁感应强度的方向;所以D正确;2、A【解析】由电阻的决定式可知A中电阻为B中电阻为C中电阻为D中电阻为因为最小的电阻为。故选A。3、A【解析】重力做功的大小仅仅与重力以及两点位置的高度差有关，由题可知，物体在竖直方向的高度差为：h=2H-H=H，所以重力做的功：W=mgh=mgH．故A正确，BCD错误4、A【解析】首先认清电路的结构：变阻器与灯L2串联后与电阻R1并联，再灯L1串联，电路稳定时，电容器相当于断路．当滑动变阻器的触头P向上滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，分析外电路总电阻减小，由欧姆定律分析总电流的变化，即可知道电源的总功率变化和灯L1亮度变化．分析并联部分电压的变化，判断通过R1的电流如何变化，就能分析出通过灯L2的电流变化，判断其亮度变化【详解】当滑动变阻器的触头P向上滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，干路电流变大，则灯L1变亮．电源的总功率P=EI，E不变，则电源的总功率变大．干路电流增大，电源的内电压和灯L1的电压增大，则电路中并联部分的电压U并减小，通过R1的电流减小，而干路电流增大，所以通过灯L2的电流变大，灯L2变亮．电容器的电压等于并联部分的电压，则其电压减小，电容器贮存的电量变小．故A正确，BCD错误．故选A【点睛】本题考查了滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律、串联电路的电压关系，按“局部→整体→局部”的思路进行分析5、B【解析】AD．由于和阻值相等，所以可以把和看成整体，和看成整体，都为滑动变阻器的一部分，c为中点，所以两部分阻值相等，滑片由c点向a端滑动，滑动变阻器连入电路中两段电阻并联后的阻值减小（根据数学知识可知若滑动变阻器两端都接入电路，P滑到中间电阻最大），所以电路总电阻减小，电路总电流增大，路端电压减小，而电压表测量的是路端电压，故其示数减小，AD错误；BC．设滑动变阻器的触头为P，由于与串联后的支路两端电压减小（路端电压），又知道增大，所以该支路的电流减小，但总电流是增大的，所以与所在支路的电流增大，即电流表示数增大，B正确C错误；故选B。6、D【解析】根据求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序【详解】A项：根据得：比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A错误；B项：根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；C项：时间为，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；D项：进入偏转磁场有，解得：氕比荷最大的，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D正确故选D【点睛】解决本题的关键知道根据可求出速度，知道速度与比荷有关，以及知道根据可求出轨道半径与比荷有关二、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【解析】根据“人造地球卫星受微小阻力的作用，其运行的轨道半径会逐渐变小”可知，考查了卫星变轨问题，卫星在运动过程中，受到阻力，阻力要做负功，故机械能减小，万有引力大于所需的向心力，向心运动，轨道变小，在新的轨道上，根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求解即可【详解】AB、由于人造地球卫星受微小阻力的作用，阻力做负功，故机械能减小，故A错误，B正确CD、设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M．人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，有；；得：，；可知，卫星的轨道半径变小，加速度增大，周期减小，故C正确，D错误【点睛】本题关键是抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度的表达式，再进行讨论8、BD【解析】初始，ab与直角行金属导轨围成的三角形面积趋于0，末状态ab与直角行金属导轨围成的三角形面积也是趋于0，所以整个运动过程中，闭合回路的面积是先增大后减小．根据楞次定律的增反减同，判断电流方向先是逆时针后是顺时针，选项A错B对．根据左手定则判断安培力可得安培力先是垂直于ab向下，后垂直于ab向上，选项C错D对9、CD【解析】A．由图示图象可知，电源U-I图象与纵轴交点坐标值为1.40V，则电源的电动势测量值为1.40V，0.40A是路端电压为1.00V时的电流，不是短路电流，故A错误；B．电源内阻等于图象斜率的绝对值，为故B错误；C．当外电路电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，为故C正确；D．当电压表示数为1.20V时，故D正确。故选CD。10、AD【解析】AB．在电路甲中，正常工作时流过线圈L支路的电流较小，断开S后，线圈L会产生自感电动势，使灯泡Q1中的电流从原来的数值开始逐渐减小，故Q1将渐渐变暗，不会先变得更亮，A正确，B错误；CD．在电路乙中，正常工作时流过线圈L支路的电流较大，断开S后，线圈L会产生自感电动势，使灯泡Q2中的电流瞬间变得更大再逐渐减小，故Q2将先变得更亮，然后渐渐变暗，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、711（4.710~4.712）【解析】[1]螺旋测微器的读数为12、①.下端②.③.4×10－3C④.1.6×103μF【解析】(1)[1]为了不使电源短路，按图甲连好电路，变阻器的滑片先移到最下端；(2)[2]闭合，使电压表的示数为一个合适的值，应调节变阻器的阻值；(4)[3]根据I－t图中通过电流表的电流变化，由曲线与坐标轴围成的面积(32格)得电荷量约为；(6)[4]电容器电容。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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律