2023-2024学年山东省济南市山东师范大学附中物理高二上期末质量检测试题含解析

2023-2024学年山东省济南市山东师范大学附中物理高二上期末质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、某人造地球卫星由于空气阻力作用轨道半径逐渐减小，在高度逐渐降低的过程中，关于该人造地球卫星，下列说法正确的是（）A.动能逐渐减小 B.加速度逐渐减小C.加速度逐渐增大 D.角速变逐渐减小2、电荷量分别为q1和q2的两点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零；ND段中C点电势最高．则下列选项中错误的是A.C点的电场强度大小为零B.C.N、C两点之间连线上的电场强度方向沿x轴正方向D.将一个带负电的检验电荷从N点沿x轴正方向移动到D点的过程中，电场力先做正功后做负功3、如图所示，直线OAC的某一直线电源的总功率随总电流变化的曲线，抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率随总电流的变化曲线，若A、B对应的横坐标为1.5，则下面判断正确的是（）A.线段AB表示的功率为2.25WB.电源的电动势为3V，内阻为1.5ΩC.电流为2A时，电源的输出功率最大D.电流为1A时，路端电压为1V4、如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场．一带电粒子从a点沿ad方向射入磁场，当速度大小为v1时，粒子从b点离开磁场；当速度大小为v2时，粒子从c点离开磁场，不计粒子重力，则v1与v2的大小之比为（）A.1：3 B.1：2C.2：1 D.3：25、一个初动能为Ek的带电粒子以速度v垂直电场线方向飞入两块平行金属板间，飞出时动能为3Ek.如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，不计重力，那么该粒子飞出时动能为()A.4EkB.4.5EkC6EkD.9.5Ek6、如图所示，一质子沿等量异种电荷的中垂线由匀速飞过，质子重力不计。则质子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向的变化情况是（）A.先变大后变小，方向水平向右B.先变大后变小，方向水平向左C.先变小后变大，方向水平向左D.先变小后变大，方向水平向右二、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，虚线表示电场的一族等势面且相邻等势面电势差相等，一个带正电的粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出()A.N点的电势高于M点的电势B.粒子在N点的电势能比在M点的电势能大C.粒子在M点的速率小于在N点的速率D.粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大8、如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻R0，A和B是小灯泡，光敏电阻Rt阻值随光照强度增加而减小。用逐渐增强的光照射光敏电阻Rt过程中（）A.灯A和灯B都变暗B.R0两端电压减小C.电源的效率一定减小D.电源的输出功率一定增大9、如图所示，电源的电动势为，内阻为，为电阻箱．图乙为电源的输出功率与电流表示数的关系图象，电流表为理想电表，其中电流为、时对应的外电阻分别为、，电源的效率分别为、，输出功率均为，下列说法中正确的是()A. B.C. D.10、如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电流表、电压表均为理想电表，当开关闭合后，三个小灯泡均能正常发光，当滑动变阻器的触头P向右移动时，关于灯泡的亮度和电表示数变化情况，下列说法正确的是（小灯泡不会烧坏）（）A.L1变亮，L2变暗，L3变暗B.L1变暗，L2变暗，L3变亮C.电流表A的示数变大，电压表V的示数变小D.电流表A的示数变小，电压表V的示数变大三、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）由焦耳定律Q=I2Rt可知，减少电能在输送过程中的损失有两个途径：一是减小输电线的_____，二是减小输电线的_____。12．（12分）如图是一个多量程多用电表的简化电路图．测电流和测电压时各有两个量程；还有两个挡位用来测电阻．请回答：（1）开关S调到___、___两个位置上多用电表测量的是电流，其中_____位置的量程比较大（2）开关S调到___、___两个位置上测量的是电压，其中_____位置的量程比较大（3）开关S调到___、___两个位置上测量的是电阻四、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L14．（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，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、C【解析】根据人造地球卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期与轨道半径的表达式，进行讨论即可【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：，可得：，，，，可见当人造地球卫星轨道半径逐渐减小，即r减小时，v增大,动能增大，增大,增大,T减小；则C正确，A、B、D错误.故选C.【点睛】本题关键是抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、周期的表达式，再进行讨论即可2、C【解析】A.图象的切线斜率等于场强E，由图可知C点的切线斜率为零，所以电场强度为零，故A正确；B.由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷带正电，M点电荷带负电，由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以电荷量大于的电荷量，故B正确；C.由N到C过程电势升高，则说明场强沿x轴负方向，故C错误；D.N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先沿x轴正方向，后沿x轴负方向，则电场力先做正功后做负功．故D正确3、A【解析】根据电源的总功率P=EI，由C点的坐标求出电源的电动势和内阻；AB段表示外电路的功率，再求解AB段表示的功率【详解】B项：电源的总功率P=EI，C点表示I=3A，P=9W，则电源的电动势：,由图看出，C点表示外电路短路，电源内部热功率等于电源的总功率，则有：P=I2r，代入解得：r=1Ω，故B错误；A项：AB段表示的功率为：PAB=EI′-I′2r=3×1.5-1.52×1（W）=2.25W，故A正确；C项：电源的输出功率：P=EI-I2r=2I-I2=-（I-1）2+1，故当I=1A时输出功率最大，为1W，故C错误；D项：根据U=E-Ir=3-I，当I=1A时，U最大，为2V，故D错误故应选：A【点睛】解决本题的关键在于：（1）理解电源的总功率P总随电流I变化的图象与电源内部热功率Pr随电流I变化的图象的涵义；（2）分清三种功率及其关系：电源的总功率P总=EI，电源内部发热功率P热=I2r，外电路消耗功率P外=UI=I2R，且根据能量关系得P总=P外+P热4、A【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动。【详解】依题意，画出两种情况的轨迹如图：设边长为a，由几何关系可得：可知，两半径之比为：由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式：可得，两速度之比为：。故选A。5、B【解析】试题分析:设平行金属板的长度为L，板间距离为d，场强为E当初速度为v时，则有根据动能定理得得当初速度为2v时，同理可得电场力做功为则有根据动能定理得得故选B。6、B【解析】根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向左，电场强度的大小先增大后减小，则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向右，则外力的大小先变大后变小，方向水平向左故选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、AB【解析】粒子带正电，由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势，A选项正确；电场力做负功，电势能增加，B选项正确；电场力做负功，动能减小，C选项错误；根据电场线或等势面的疏密表电场强弱可知，D选项错误8、AC【解析】AB．用逐渐增强的光照射光敏电阻Rt过程中Rt阻值减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯变暗，通过R0电流I增大，而减小，则增大，两端电压增大，而、B的电压之和等于路端电压，路端电压减小，则知B的电压减小，B灯变暗，A正确B错误；C．电源的效率U减小，故电源的效率减小，C正确；D．当外电路电阻和电源内阻相等时，电源的输出功率最大，本题中不知道两者之间的关系，所以电源的输出功率不一定增大，D错误。故选AC。9、BCD【解析】A．外电路只有电阻，所以电源的输出功率即消耗的电功率，根据：，所以，A错误；B．电源的输出功率：根据图像电功率相等：解得：，B正确；C．根据图像电功率相等：根据闭合电路欧姆定律：将电流表达式代入电功率表达式，解得：，C正确；D．电源的效率：根据图像可知：所以：，D正确10、BD【解析】CD．滑动变阻器滑片P向右移动，阻值增大，总阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，路端电压增大，故电流表示数变小，电压表示数变大，故C错误，D正确；AB．干路电流减小，则灯泡L1两端电压减小，变暗；路端电压增大，则并联电路电压增大，灯泡L3两端电压增大，变亮；流过灯泡L2的电流减小，变暗，故A错误，B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.电阻②.电流【解析】[1][2]．远距离输电时，要减少输电线上电能的损失，根据焦耳定律Q=I2Rt，发现有两个途径：一是减小输电线的电阻，二是减小输送的电流；12、①.(1)1、②.2

③.1

;④.(2)5⑤.6⑥.6⑦.(3)3、⑧.4

【解析】多用电表测电流和电压时使用外部电源,测电阻时内部电源才接通;测电流和电压时的内部结构根据电表的改装原理判断什么档位为大量程.【详解】(1)改装成电流表时要并联电阻分流,所以1、2是电流档;并联电阻越小,分流越大,则改装的电流表量程越大,故1位置的量程较大;(2)改装成电压表时要串联电阻分压,故5、6位置是电压挡;串联的阻值越大,分压越大,则电压表的量程越大,故6位置量程较大;(3)测量电阻时内部电源被接通,故3、4是电阻档.本题正确答案是:(1)1、2

两位置,1

位置;(2)5、6

两位置,6

位置;(3)3、4

两位置.【点睛】本题考查了对多用电表的认识，知道电流表需要并联电阻来扩大量程；电压表需要串联电阻来扩大量程，比较简单四、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、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14、(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=3N15、（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