2023-2024学年山东省高密市物理高二第一学期期末质量检测试题含解析

2023-2024学年山东省高密市物理高二第一学期期末质量检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，开关K闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，正确的是（）A.V2的示数增大B.电源输出功率在减小C.U1大于U2D.U3与I的比值在减小2、三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）A.0 B.BC.2B D.B3、一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是()A.小球带负电B.小球表面的电势比容器内表面的低C.A点的电场强度比B点的小D.将同一试探电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同4、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5、下列实验现象，属于电磁感应现象的是A.导线通电后其下方小磁针发生偏转B.通电导线AB磁场中运动C.通电线圈在磁场中转动D.金属杆切割磁感线时，电流表指针偏转6、在弯道上高速行驶汽车，后轮突然脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况，以下说法正确的是（）A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D.上述情况都有可能二、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，虚线代表电场中三条电场线，实线为一带电质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知()A.带电质点通过P点电势较高B.带电质点通过Q点时动能较小C.带电质点通过P点时电势能较大D.带电质点通过Q点时加速度较小8、如图是法拉第圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两个磁极之间（磁极之间是匀强磁场），两块铜片C．D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。使铜盘按图示箭头方向转动，电阻R中就有电流通过。下列判断正确的是A.电阻R中电流方向向上 B.电阻R中电流方向向下C.D点的电势高于C点R D.C点的电势高于D点9、如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长，均在距磁场上边界高处由静止开始自由下落，最后落到地面．整个运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，设线圈刚进入磁场时的加速度大小分别为a1、a2，落地时的速度大小分别为v1、v2，在全过程中产生的热量分别为Q1、Q2，通过线圈横截面的电荷量分别为q1、q2，不计空气阻力，则A. B.C. D.10、如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U－I图线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识分析下列选项正确的是()A.E＝50VB.r＝ΩC.当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为20ΩD.当该导体直接与该电源相连时，电路消耗总功率为80W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）两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向垂直导轨平面。两导轨间距为L，左端接一电阻R，其余电阻不计。长为2L的导体棒ab如图所示放置，开始时ab棒不导轨垂直，在ab棒绕a点紧贴导轨以角速度顺时针旋转90°的过程中，通过电阻R的电流方向为_________（填“由上到下”或者“由下到上”）；电动势的最大值为_________；通过电阻R的电荷量是_________。12．（12分）某同学为了测量某灯泡内阻，进行了如下实验：（1）首先用多用电表进行粗测，下列操作步骤正确的是_____A．甲图，机械调零过程中，红黑表笔短接B．乙图，对灯泡电阻进行测量C．丙图，利用所示旋钮进行欧姆调零D．丁图，实验完成后，挡位调至所示位置（2）.选择×10Ω挡位，在正确的操作步骤下，测量灯泡电阻，测量结果如图戊所示，灯泡的电阻为________Ω（3）接下来用如图所示的实物图来测量小灯泡的伏安特性曲线，请根据实物图画出实验电路图_________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、C【解析】A.理想电压表内阻无穷大,相当于断路．理想电流表内阻为零,相当短路,所以定值电阻R与变阻器串联,电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压．当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,则V2的示数减小，故A错误；B.当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大；故B错误；C.根据闭合电路欧姆定律得：U2=E−Ir,则得：△U2/△I=r;而△U1/△I=R,据题：R>r,则得△U1>△U2.故C正确D.根据闭合电路欧姆定律得：U3=E−I(R+r),则得：△U3/△I=R+r，保持不变，故D错误；故选C【点睛】理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路．分析电路的连接关系，根据欧姆定律分析．根据电源内外电阻关系分析电源的输出功率如何变化2、C【解析】根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角；下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角；则根据平行四边形定则进行合成可知，上方的导线与右下方的导线产生的磁场夹角为120°，则合场强大小为B，方向沿左上方与水平方向成60°角，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向沿左上方与水平方向成60°角。故选C。点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系3、C【解析】据电场线的疏密可判定电场强度的强弱；依据沿着电场线方向电势是降低的小球表面和容器表面的电势高低；在同一等势线上移送电荷时电场力做功为零【详解】根据电场线分布可知，小球带正电，选项A正确；据沿着电场线方向电势是降低的，可知，小球表面的电势比容器内表面的高，故B错误；依据电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故C正确；因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D错误；故选C【点睛】本题考查电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，掌握电场线的方向与电势的高低的关系，理解电场线总垂直等势面，注意同一等势面上移送电荷时，电场力不做功4、A【解析】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【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【点睛】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5、D【解析】电磁感应现象的是指穿过电路的磁通量变化时，产生感应电动势或感应电流的现象【详解】A图中导线通电后，其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象，不是电磁感应现象．故A错误．B图中通电导线AB在磁场中受到安培力作用而运动，不是电磁感应现象．故B错误．C图中通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动，不是电磁感应现象．故C错误．D图中金属杆切割磁感线时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象．故D正确．故选D6、C【解析】后轮未脱离赛车时，具有向前的速度，脱离赛车后，由于惯性，后轮保持原来向前的速度继续前进，所以沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道。综上分析ABD错误，C正确。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、BD【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大【详解】A、B、C项：粒子从P到Q，电场力做负功，电势能增大，动能减小，由于不知粒子的电性和电场线方向，所以无法确定电势的高低，故A、C错误，B正确，；D项：电场线越密的地方场强越大，电荷受的电场力越大，加速度越大，所以带电质点通过Q点时加速度较小，故D正确故选BD【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化8、AC【解析】AB．由于铜盘切割磁感线，从而在电路中形成感应电流，根据右手定则可知，电流从D点流出，经电阻R流向C点，故电阻R中电流方向向上，故A正确，B错误；CD．圆盘为电源，电流由C点流向D点，电源内部电流是从负极流向正极的，故D点的电势高于C点的电势，故C正确，D错误。故选AC。9、AC【解析】线圈进入磁场之前，均做自由落体运动，因下落高度一致，可知两线圈会以同样的速度进入磁场，由法拉第电磁感应定律可求出进入磁场边界时的感应电动势，从而表示出受到磁场的安培力．由电阻定律表示出两线圈的电阻，结合牛顿第二定律表示出加速度，可分析出加速度与线圈的粗细无关，从而判断出两线圈进入时运动是同步的，直到线圈2完全进入磁场后，线圈做匀加速运动，可得出落地速度的大小关系．由能量的转化与守恒可知，损失的机械能（转化为了内能）与线圈的质量有关，从而判断出产生的热量大．由分析电量的关系【详解】A、线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小为：，由电阻定律有：，(ρ为材料的电阻率，L为线圈的边长，S为导线的横截面积），线圈的质量为m=ρ0S•4L，（ρ0为材料的密度）.当线圈的下边刚进入磁场时其加速度为,联立得加速度为：,可知两线圈进入磁场时的加速度相同；故A正确.B、线圈1和2进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入磁场中时，线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场，线圈2完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动，而线圈1仍先做加速度小于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，两线圈匀加速运动的位移相同，所以落地速度关系为v1＜v2；故B错误.C、由能量守恒可得：，（H是磁场区域的高度），因为m1＞m2，v1＜v2，所以可得Q1＞Q2；故C正确.D、根据电量的定义式，，，联立可得，则；故D错误.故选AC.【点睛】本题要注意分析物体运动状态及能量变化关系，关键点在于分析线圈进入磁场的过程，由牛顿第二定律得到加速度关系，分析物体的运动情况关系10、AC【解析】AB．由图象的物理意义可知电源的电动势E＝50V，内阻r＝＝Ω＝5Ω，故A正确，B错误；CD．该导体与该电源相连时，电阻的电压、电流分别为U＝40V，I＝2A，则R＝＝20Ω，此时，电路消耗的总功率P总＝EI＝100W，故C正确，D错误三、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.由上到下②.③.【解析】[1][2]．由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为由上到下；电动势的最大值为；[3]．第一阶段：平均电动势通过R的电荷量第二阶段ab棒脱离导轨后，电路中没有电流．所以总电量：12、①.C②.26③.【解析】（1）甲图，机械调零过程中，不需要红黑表笔短接，选项A错误；乙