2023-2024学年江苏省扬州市物理高二第一学期期末教学质量检测试题含解析

2023-2024学年江苏省扬州市物理高二第一学期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、如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外,正方形金属线框电阻为R，边长是L，自线框从左边界进入磁场时开始计时。在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，其中P-t图像为抛物线。则图中这些量随时间变化的关系正确的是（）A. B.C. D.2、将两个分别带有电荷量-2Q和+5Q的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两处(均可视为点电荷)，它们间库仑力大小为F，现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电小球C先与A接触，再与B接触后拿走，A、B间距离保持不变，则两球间库仑力的大小为()A. B.C. D.3、如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，下列方法中不可行的是()A.使U1减小为原来的B.使U2增大为原来的2倍C.使偏转板的长度增大为原来2倍D.使偏转板的距离减小为原来的4、如图所示为两分子势能与分子间距离之间的关系图象，则下列说法中正确的是（）A.当两分子间距离r=r1时，分子势能为零，分子力也为零B.当两分子间距离r=r1时，分子势能最小，分子力表现为引力C.当两分子间距离r>r2时，随着r的增大，分子力做负功D.当两分子间距离r>r2时，随着r的增大，分子势能减小5、如图，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关闭合．两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子正好以速度v匀速穿过两板．以下说法正确的是（）A.保持开关闭合，将滑片p向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出B.保持开关闭合，将滑片p向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出C.保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出D.如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出6、某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是A.a点的电势高于b点的电势B.c点的场强大于d点的场强C.若将正试探电荷由a点移到b点，电场力做正功D.若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能减小二、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、用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率则A.圆环中产生逆时针方向的感应电流B.圆环具有扩张的趋势C.圆环中感应电流的大小为D.图中a、b两点间的电势差8、如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直轨道平面向里．一可视为质点，质量为m，电荷量为q（q>0）的小球由轨道左端A无初速度滑下，当小球滑至轨道最低点C时，给小球再施加一始终水平向右的外力F，使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的D点，若小球始终与轨道接触，重力加速度为g，则下列判断正确的是A.小球在C点受到的洛伦兹力大小为B.小球在C点对轨道的压力大小为3mg+C.小球从C到D的过程中，外力F的大小保持不变D.小球从C到D的过程中，外力F的功率逐渐增大9、如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右端（）A.电源c端为负极B.电源c端为正极C.通电螺线管的a端是N极D.通电螺线管的a端是S极10、如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑片P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向(电源的内阻不能忽略)．下列判断正确的是()A.小球带正电B.当滑片P从a向b滑动时，细线的偏角θ变大C.当滑片P从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D.当滑片P停在b处时，电源的输出功率一定大于滑片P在a处时电源的输出功率三、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）在测定金属电阻率的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω．现通过以下实验测量该电阻丝的电阻率(1)用螺旋测微器测出电阻丝的直径为d(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：电压表Vl（量程0～3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）电流表Al（量程0～100mA，内阻约5Ω）电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）滑动变阻器R1（0～5Ω）滑动变阻器R2（0～1kΩ）电源E（电动势为4.5V，内阻不计）为了便于调节电路并能较准确地测出电阻丝的阻值，电流表应选__________，滑动变阻器应选__________。(3)如图所示，将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头，触头的另一端为接线柱c，当用手按下触头时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出．实验中改变触头与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U。请在下图中完成实验电路的连接，（）部分已连好的线不能改动．(要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量)(4)利用测量数据画出U—L图线，如图所示，其中（，)是U-L图线上的一个点的坐标．根据U—L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标（，)计算得出电阻丝的电阻率ρ=__________。12．（12分）如图（1）所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表内阻和一个电池组的电动势及内电阻的实验电路，他们的实验步骤如下：①断开单刀双掷开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R0的滑动端，使电流表A满偏；②保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，读出电阻箱R的值为a；③断开开关S1，将单刀双掷开关S2接N，不断改变和记录电阻箱的值以及分别与R相对应的电流表的值I；和对应的；④分别以R和为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系，利用记录的R和对应的进行描点画线，得到如图（2）所示的坐标图象；⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k。根据以上实验操作，回答以下问题：（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于___（填“左端”、“中间”或“右端”）。（2）被测电流表的内阻为___，测得值与电流表内阻的真实值相比较__（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（3）被测电池组的电动势E=___，内电阻r=___（用实验过程中测得的物理量的字母进行表示，电流表内阻不可忽略）。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）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）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

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．由于线框做初速度为0，加速度为a的匀加速直线运动由，，解得感应电流感应电流与时间成正比，A错误；B．由安培力公式有由上面几式解得线框做匀加速度直线运动由牛顿第二定律有解得外力与时间的关系为一次函数，不是成正比，B错误；C．线框中电功率的瞬时值为P则解得线框中电功率的瞬时值为P与时间是二次函数关系，图像有开口向上的抛物线，C正确；D．通过导体横截面的电荷量为q有，，由上式解得又因为磁通量的变化量有，解得通过导体横截面的电荷量为q与时间是二次函数关系，图像有开口向上的抛物线，D错误。故选C。2、B【解析】完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，然后依据库仑定律求解即可【详解】开始时由库仑定律得：

①当小球和A接触后，A球带电为-Q，再和B球接触时，先中和后总电量为4Q，故平分后B球带电为2Q，因此此时：

②由①②得：F1＝，故ACD错误，B正确．故选B3、C【解析】根据动能定理求电子在加速场中获得的速度，然后根据类平抛运动规律求在偏转场中的偏转量y，再进行分析【详解】电子在加速电场中加速时，由动能定理得：eU1=mv02；电子在偏转电场中做类平抛运动，则有：在水平方向：L=v0t；在竖直方向：a=；射出电场时的偏转量y为：y=at2，联立以上四式得：；则得：要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，可U1减小为原来的、U2增大为原来的2倍、使偏转板的长度L增大为原来倍、使两偏转板间的距离d减小为原来的．故ABD正确，C错误．本题选不可行的，故选C【点睛】带电粒子在匀强电场中偏转，带电粒子垂直进出入匀强电场时做匀变速曲线运动，分解为两个方向的直线运动，分别用公式分析、求解运算，是这类问题的最基本解法4、C【解析】A.当r＝r2时，分子势能最小，此时分子力0，故A错误；B.当两分子间距离r＝r1时，分子势能最小，此时分子之间表现为斥力，B错误；CD.由图中可知，当两分子间距离r＞r2时，随着r的增大，分子势能增大，故分子力做负功，C正确，D错误；故选C。5、B【解析】AB．保持开关闭合，将滑片p向下滑动一点，电容器两端电压增大，电场增强，电场力（向下）将大于洛伦兹力（向上），粒子将可能从下极板边缘射出；A错误，B正确；C．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，电压不变，极板距离减小电场增强，粒子将可能从下极板边缘射出；C错误，D．如果将开关断开，电容器放电，电场将消失，粒子将不能穿出；D错误；故选B。6、D【解析】做出通过b点的等势线，等势线与过a点的电场线相交，根据沿电场线电势降低可知：a点的电势低于b点的电势，A错误；从电场线的分布情况可知，d处的电场线比c处的密，所以c点的电场强度小于d点的电场强度，B错误；正电荷所受电场力和电场线方向相同，因此正试探电荷由a点移到b点时电场力做负功，C错误；当负试探电荷由c点移到d点时电场力做正功，电势能减小，D正确考点：本题考查电势、电场强度、电场力做功、电势能二、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、BD【解析】A.磁通量向里减小，由楞次定律“增反减同”可知，线圈中的感应电流方向为顺时针，故选项A不符合题意；B.由楞次定律的“来拒去留”可知，为了阻碍磁通量的减小，线圈有扩张的趋势，故选项B符合题意；C.由法拉第电磁感应定律可知：线圈电阻，感应电流，故选项C不符合题意；D.与闭合电路欧姆定律可知两点间的电势差为，故选项D符合题意；8、AD【解析】A.由于洛伦兹力不做功，所以从A到C过程中，只有重力做功，故有，解得，在C点受到竖直向上的洛伦兹力，大小为，A正确；B.在C点，受到向上的洛伦兹力，向上的支持力，向下的重力，三者的合力充当向心力，故有，解得，B错误；C.小球从C到D过程中，洛伦兹力和支持力沿水平方向的分力增大，所以水平外力F的增大．C错误；D.小球从C到D的过程中小球的速率不变，而洛伦兹力和支持力不做功，所以小球的动能不变，拉力F的功率与重力的功率大小相等，方向相反．由运动的合成与分解可知，小球从C向D运动的过程中，竖直方向的分速度越来越大，所以重力的功率增大，所以外力F的功率也增大，D正确.故选AD。【点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路

正确的受力分析除重力．弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析

正确分析物体的运动状态找出物体的速度．位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）（2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成9、BD【解析】AB.小磁针的N极水平向右，知螺线管内部的磁场方向向右，根据右手螺旋定则知，电流从螺线管左边导线进入，则电源c端为电源的正极，故A错误，B正确；CD.通电螺旋管内部磁场方向从S极指向N极，由小磁针的N极水平向右，知通电螺线管的左端a为S极，故C错误，D正确。故选：BD。10、AC【解析】A.由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电．故A正确.B.滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U=E-Ir变小，两定值电阻电压之和减小，R1两端电压减小，电容器电压变小，两板间场强减小，则细线偏角变小，故B错误C.滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下．故C正确D.根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大．外电阻大于内阻，外电阻减小，输出功率增大；当外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小．本题，不知道外电阻与内阻大小关系，故无法判断电源输出功率的大小，故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.A1②.R1③.见解析④.【解析】（2）[1][2]由于电源电动势为4.5V，所以电压表应选V1，根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：，所以电流表应选A1；滑动变阻器应选R1，且应采用分压式接法；（3）[3]由于待测电阻满足RX2＜RARV，可知电流表应用外接法，又变阻器应采用分压式接法，连线图如图所示（4）[4]根据欧姆定律应有：，根据电阻定律应有联立得：，据函数斜率概念应有解得12、①.右端②.a③.偏小④.⑤.【解析】（1）［1］在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器R0的滑动端置于电阻最大的位置，即置于最右端的位置。（2）［2半偏法测电阻的基本思路是可以认为回路中总电流不变，则在保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，此时可以认为被测电流