2023-2024学年江西省南昌市莲塘镇第一中学物理高二上期末质量检测试题含解析

2023-2024学年江西省南昌市莲塘镇第一中学物理高二上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、在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（最大阻值20Ω）．闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则下列说法正确的是（）A.图线甲是电压表V1示数随电流变化图线B.电源内电阻的阻值为10ΩC.电源的最大输出功率为1.5WD.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W2、把一个7N的力沿两个方向分解，这两个分力的大小可能是()A.4N，4N B.3N，3NC.2N，2N D.1N，1N3、质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项正确的是()A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶14、图中实线所示为某电场的电场线，虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从a点到b点的运动轨迹，则下列说法正确的是A.b点的电场强度比a点的电场强度小B.该试探电荷带负电C.该试探电荷从a点到b点的过程中电场力一直做负功D.该试探电荷从a点到b点的过程中速度先增加后减少5、2017年10月24日，在地球观测组织（GEO）全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国新一代地球同步静止轨道气象卫星“风云四号”（如图所示）和全球第一颗二氧化碳监测科学实验卫星（简称“碳卫星”）的数据．“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星，在离地球表面700公里的圆轨道对地球进行扫描，汇集约140天的数据可制作一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图，有关这两颗卫星的说法正确的是（）A.“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度B.“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度C.“碳卫星”的运行轨道理论上可以和地球某一条经线重合D.“风云四号”卫星的线速度大于第一宇宙速度6、关于电流的说法中正确的是A.根据,可知I与q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向,电流是矢量D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位二、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，竖直放置的绝缘杆足够长，一质量为m、电荷量为+q的小球穿在杆上，可沿杆滑动，且二者间的动摩擦因数为μ，空间有正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向水平向左，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，小球从静止释放后能沿杆下滑，且从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，已知重力加速度为g，则根据上述所给条件A.可求出小球的最大加速度B.能求出小球的最大速度C.能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热D.能求出从开始释放至最大速度过程中的摩擦生热8、下列说法正确的是()A.磁场是一种看不见摸不着的实际存在的物质B.根据公式可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比C.只对匀强电场成立D.带电粒子在磁场中运动时一定会受到洛仑兹力作用9、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成θ角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断：（）A.油滴一定做匀速直线运动B.油滴可能做匀变速直线运动C.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点D.如果油滴带正电，它是从M点运动到N点10、等腰直角三角形闭合线框，直角边长为L,在拉力F的作用下从图示位置以速度v水平向右匀速穿过两个条形区域的匀强磁场，磁场区域宽度均为L，两部分磁场磁感应强度大小相等方向相反，如图所示，线框穿越磁场过程中，以下描述感应电流（逆时针方向为正）、安培力（向左为正）、拉力（向右为正）、电功率随时间或位移变化的图像中，正确的是（）A. B.C. D.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“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：A．小电珠(3.8V，1.5W)B．直流电源(电动势4.5V，内阻约0.4Ω)C．电流表(量程0～500mA，内阻约0.5Ω)D．电压表(量程0～5V，内阻约5000Ω)E．滑动变阻器R1(0～5Ω，额定电流2A)F．滑动变阻器R2(0～5kΩ，额定电流1A)G．开关一个，导线若干如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的___，应选用的滑动变阻器是____12．（12分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差：(1)如图所示，应该选择的实验电路图是_____（选填“a”或“b”）。(2)现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A.电压表（0~15V）B.电压表（0~3V）C.滑动变阻器（0~30Ω）D.滑动变阻器（0~500Ω）实验时，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_____。(3)某同学记录的六组数据见下表，其中五组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上，请标出第2组数据的对应点，并画出U－I图像。（）序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.060.120.240.260.360.48(4)由图像可得：该电池的电动势E=__V，内阻r=_____Ω（小数点后保留2位数字）。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）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）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、D【解析】A．当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；故A错误；B．由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V故B错误；C．因当内阻等于外阻时，电源输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流故电源的最大输出功率P=UI=1.8W故C错误；D．由C的分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流则滑动变阻器消耗的总功率故D正确。【点睛】在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理。2、A【解析】根据三角形定则，以7N为一条边，以每组选项的分力大小做力的图示，可知只有A中的两个分力能够和7N能构成三角形，其他三组都不能，则只有4N、4N这两个力可能是7N力的两个分力。故选A。3、A【解析】质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，半径为：半径与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即Rp∶Rα＝1∶2而周期公式：周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即Tp∶Tα＝1∶2A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2与分析相符，故A正确。B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1与分析不符，故B错误。C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2与分析不符，故C错误。D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶1与分析不符，故D错误。4、B【解析】A.由图可知，b处电场线较密，则b处电场强度较大，故A项与题意不相符；B.合力大致指向轨迹凹的一向，可知电场力方向向上，与电场线的方向相反，所以该粒子带负电，故B项与题意相符；CD.从a运动到b，力和速度方向夹角为锐角，电场力做正功，动能增大，速度增大，故CD项与题意不相符5、B【解析】“风云四号”卫星是地球的同步卫星，其运行的轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，根据，则其向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，选项A错误；根据可知，“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，选项B正确；“碳卫星”的运行轨道是过地心及地球两极的固定平面，而地球的经线是随地球不断转动的，则“碳卫星”的运行轨道不可能和地球某一条经线重合，选项C错误；“风云四号”卫星的运行半径大于地球的半径，则其线速度小于第一宇宙速度，选项D错误；故选B.6、D【解析】A．根据：可以知道I是通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t的比值；当t一定时,I与q成正比，当q一定时，通电时间越长，电流越小.故A错误;B．恒定电流的电流大小和方向都不随时间变化,而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,只能说明大小相等,不能说明方向也不变,故B错误;C．电流有方向，但电流运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则,故电流是标量.故C错误;D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位.所以D正确.故选D.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、ABD【解析】A．小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向右的洛伦兹力、向左的电场力，开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向右，大小为N随着v增大而减小，滑动摩擦力f=μN也减小，小球所受的合力所以f减小，F合增大，加速度a增大；当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大，小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向左，大小为v增大，N增大，f增大，F合减小，a减小。mg=f时，a=0，故加速度先增大后减小，直到为零；所以小球的最大加速度为g，故A正确；B．小球的加速度为零，做匀速运动时速度最大，受力如图，则有而此时即解得，物体的最大速度故B正确；C．从静止开始至达到最大速度时下滑的高度未知，所以不能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热，故C错误；D．从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，根据能量守恒定律得则知摩擦生热Q可以求出，故D正确。故选ABD。8、AC【解析】A．磁场看不见摸不着，但是客观存在，故A正确；B．公式是电场强度的定义式，电场强度是电场本身固有的属性，与和无关，故B错误；C．公式是匀强电场中电势差与电场强度的关系，故C正确；D．带电粒子速度方向与磁感应强度方向平行，不受洛伦兹力，故D错误。故选AC9、AD【解析】对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于直线向上，从而可判断粒子的电性（带负电），同时可知电场力的方向向左，再根据各力的做功情况，即可判断各选项的正误【详解】AB．油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知，粒子必定做匀速直线运动;故A正确,B错误.CD．根据做直线运动的条件和受力情况，如图所示：可知如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，故C错误，D正确.故选AD.【点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动10、AD【解析】A线框刚进入磁场时磁通量向里增加，感应磁场向外，因此感应电流方向为逆时针，电流i应为正；随着线框的运动，导线切割磁感线长度增加，感应电流增加，由于底边的长度为L，故电流正方向增加的时间为，线框进入右边磁场之后，由楞次定律可知，磁通量向里减小，根据楞次定律可知感应电流为顺时针，且逐渐增加，且两边均切割磁感应线，感应电流方向一致，所以最大电流为完全进入磁场时的2倍；当线框出磁场的过程中，磁通量向内减小，根据楞次定律可知感应电流为逆时针，且电流强度逐渐增大，故A正确。B线圈向右运动过程中，所受的安培力总是向左的，即总是正值，不可能是负值，选项B错误；C设开始时经过时间t,则线圈进入磁场内的距离为vt，切割磁感线的有效长度也为vt，则电动势E=Bv2t，因安培力等于外力，则可知外力与时间不是线性关系，则选项C错误；D由A分析可知，电流与时间成线性关系，则不妨设I=kt，则电功率P=I2R=k2Rt2，则电功率与时间的平方成正比；且由于线圈进入右边磁场后最大电流为为完全进入磁场时的2倍，则最大安培力等于4倍，则选项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、①.丙②.E（填R1也正确）【解析】第一空、丙由于“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式接法便于调节，又小灯泡的电阻约RL=9.6Ω，因为，为使测量误差较小，安培表应该选用外接法，故应选用图丙所示电路第二空、E（填R1也正确）由于R1RL，选用R1时，移动滑片电压变化明显，便于调节，故滑动变阻器应选用小电阻R112、①.a②.B③.C④.⑤.1.50⑥.0.84【解析】(1)[1]实验的测量原理方程为闭合电路欧姆定律电压表的内阻远大于电源内阻，分流不明显，电流表内阻和电源内阻较为接近，分压明显，所以采用电路能够较准确的测量。(2)[2]一节干电池的电动势约为，所以选择量程为的电压表即可，即B。[3]滑动变阻器以