2023-2024学年河南省天一大联考物理高二上期末质量检测试题含解析

2023-2024学年河南省天一大联考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、下列各种设备或器材中没有利用电磁感应现象的是（）A.发电机 B.电动机C.电子感应加速器 D.话筒2、如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（）A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大3、如图所示，内阻为1Ω的直流电动机和8Ω定值电阻并联之后接在直流电源上，电源电动势6V，内阻1Ω．开关S闭合后，电动机正常工作，此时理想电压表读数为4V．则下列说法正确的是（）A.流过电动机的电流为4AB.流过电源的电流为4.5AC.电动机的输入功率等于6WD.电动机的输出功率等于5.75W4、下列物理量中，其运算法则遵从平行四边形定则的是A.电势 B.电势差C.电容 D.磁感应强度5、如图所示，质量为、长度为的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂在、点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为．则（）A.金属棒中的电流方向由指向B.金属棒所受安培力的方向垂直于平面向上C.金属棒中的电流大小为D.每条悬线所受拉力大小为6、如图所示，O1O2是矩形导线框ABCD的对称轴，其左方有匀强磁场．下列情况下ABCD中有感应电流产生的是（）A.将ABCD向纸外平移 B.将ABCD向上平移C.将ABCD以AB为轴转动60° D.将ABCD以CD为轴转动60°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，一圆柱形筒内存在匀强磁场，该筒横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面向里，图中直径MN的两端分别开有小孔，在该截面内，有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从M端的小孔射入筒内，射入时的速度方向与MN成角。当圆筒绕其中心轴以角速度顺时针转动角时，该粒子恰好飞出圆筒．不计粒子重力，粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则下列说法正确的是A.筒内磁场的磁感应强度大小为B.筒内磁场的磁感应强度大小为C.粒子飞入的速度大小为D.粒子飞入的速度大小为R8、如图所示，在水平通电直导线正下方，有一半圆形光滑弧形轨道，一导体圆环自轨道右侧的P点无初速度滑下，下列判断正确的是（）A.圆环中将有感应电流产生B.圆环能滑到轨道左侧与P点等高处C.圆环最终停到轨道最低点D.圆环将会在轨道上永远滑动下去9、用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中属于比值法定义物理量的是A.平均速度 B.电阻C.电势差 D.匀强电场10、均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，边长L=20cm，每边的电阻R=0.50Ω，将其置于磁感应强度B=0.10T的有界水平匀强磁场上方h=5.0m处，如图所示，线框由静止自由下落，线框平面始终与磁场方向垂直，且ab边始终与磁场的水平边界平行。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，当ab边刚进入磁场时，下列说法正确的是（）A.感应电动势大小为2VB.通过ab边的电流方向由b→a，大小为0.1AC.ab边受到的安培力方向向上、大小为0.2ND.线框ab两点间的电压是0.15V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）如图所示为万用表欧姆挡的内部电路,a、b为表笔插孔,下列说法中正确的是（）A．a孔插红表笔B．表盘刻度是均匀的C．用×100Ω挡测量时,若指针指在0Ω附近,则应换用×1kΩ挡12．（12分）现有一满偏电流为500μA、内阻为1.0×103Ω的电流表G，某同学想把它改装成中值电阻为500Ω的欧姆表，实验室提供如下器材：A．一节干电池（电动势为1.5V，内阻不计）B．电阻箱R1（最大阻值99.99Ω）C．电阻箱R2（最大阻值999.9Ω）D．滑动变阻器R3（0～100Ω）E．滑动变阻器R4（0～1kΩ）F．导线若干及两个接线柱（1）由于电流表G的内阻较大，该同学先把电流表G改装成量程为0～3.0mA的电流表A，则电流表G应____（填“串”或“并”）联一个电阻箱，将该电阻箱的阻值调为____Ω.（2）将改装后的电流表改装成欧姆表，请选择适当的器材在方框内把改装后的电路图补画完整（含电流表的改装），并标注所选电阻箱和滑到变阻器的符号（）（3）用改装后的欧姆表测量一电阻，电流表G的示数为200μA，则该电阻的阻值为____Ω，通过该电阻的电流为__mA.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、B【解析】A．发电机利用电磁感应原理，磁生电，故A错误；B．电动机的前提是供电，结果是产生运动，利用通电导体在磁场中受力的原理，故B正确；C．电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备，而感生电场是由变化的强磁场产生的，利用了电磁感应原理，故C错误；D．话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中切割磁感线振动，产生电流，是电磁感应现象原理，故D错误。故选B。2、C【解析】当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，因磁场，从而产生安培阻力，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误；由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B错误；在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确；根据动能定理可知，因安培阻力，导致产生热能，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误．故选C考点：电磁感应3、C【解析】根据内外之和等于电源的电动势和欧姆定律，求出流过电源的电流．由欧姆定律求出灯泡的电流，由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流．电动机对外输出的机械功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差【详解】对定值电阻：，电动机与灯泡并联，则电动机的电流I电＝I﹣I灯＝2A﹣0.5A＝1.5A，故A错误；电源的输出电压：U＝E﹣Ir，则有：I=2A，故B错误；电动机的输入功率等于P＝UI电＝4×1.5＝6W，故C正确；根据能量转化与守恒定律得，电动机的输出功率P出＝UI电﹣I电2r＝6﹣2.25＝3.75W，故D错误．所以C正确，ABD错误【点睛】本题是含有电动机的问题，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用4、D【解析】ABC．电势、电势差、电容都是只有大小没有方向的标量，运算时遵循代数加减法则，故A、B、C错误；D．磁感应强度是既有大小有方向的矢量，运算法则遵从平行四边形定则，故D正确；故选D。5、C【解析】A：根据左手定则，可以知道金属棒中的电流方向由指向，故A项错误B：金属棒所受安培力的方向垂直于和磁场方向水平向右，与平面不垂直，故B项错误C：对金属棒受力分析如图：则，得，故C选项是正确的D：由受力分析可以知道，，得，故D项错误所以选C6、D【解析】产生感应电流的条件是闭合回路磁通量有变化，设磁场磁感应强度为B，线框面积为SA．将ABCD向纸外平移，回路磁通量未发生变化，仍为，故没有感应电流，A错误B．将ABCD向上平移，回路磁通量未发生变化，仍为，故没有感应电流，B错误C．将ABCD以AB为轴转动60°，回路磁通量，仍未发生变化，没有感应电流，C错误D．将ABCD以CD为轴转动60°，磁场中的面积减小，回路磁通量，磁通量减小，回路有感应电流，D正确二、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】AB．根据题意，粒子运动的时间为带负电的粒子的轨迹图像如图所示根据几何关系可知粒子运动的圆心角为粒子在磁场运动的时间，根据牛顿第二定律圆周运动公式解得联立解得故B正确，A错误；CD．根据几何关系可知粒子的半径为R，根据牛顿第二定律解得半径为结合B的大小得到故C正确，D错误。故选BC。8、AC【解析】水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小故能判断圆环中是否有感应电流【详解】水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小，故有感应电流产生，故A正确；因为圆环在上滑的过程中，有感应电流，对整个过程由能量守恒定律得，重力势能转化为电能，故不能上升到左侧与P点等高处，故B错误；整个过程重力势能转化为电能，故小球最终停在最低点，不会在轨道上永远滑动下去，故C正确，D错误；故选AC9、ABC【解析】平均速度的定义，运动物体在某段时间的平均速度，速度与位移和时间无关，A正确；根据电阻定律可知电阻和导线的长度，横截面积，电阻率有关，和其两端的电压以及电流无关，故电阻为比值法定义，B正确；电势是认为规定的，电势差是相对的，与电荷在这两点间移动时电场力做功无关，电荷量无关，故公式为比值法定义，C正确；在匀强电场中，电场强度的大小在数值上等于沿电场方向上每单位上的电势差，所以不是比值法定义，D错误；【点睛】关键是理解比值法定义：所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变10、BD【解析】A．根据机械能守恒定律知，线框ab刚进磁场时的速度为解得感应电动势故A错误；B．由右手定则可知，通过ab边的电流方向由b→a，感应电流故B正确；C．由左手定则可知，ab边受到的安培力方向向上，大小为故C错误；D．由闭合电路欧姆定律可知，线框ab两点间的电压故D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、A;【解析】欧姆表“+”插孔与内置电源的负极相连，红表笔插“+”插孔，黑表笔插“-”插孔；欧姆表的刻度盘是不均匀的，右侧刻度线稀疏，左端刻度线密集；使用欧姆表测电阻时，应选择合适的档位，使指针指在中央刻度线附近；【详解】A项：由图示可知，a插孔与内置电源负极相连，则a插孔是“+”插孔，a孔应查红表笔，故A正确；B项：欧姆表刻度盘不均匀，右侧稀疏左侧密集，故B错误；C项：用×100Ω挡测量时，若指针指在0Ω附近，说明所选档位太大，应换小挡，应换用×10Ω挡，故C错误故选A【点睛】本题考查了欧姆表的使用注意事项与欧姆表特点，知道欧姆表结构、原理、使用方法即可正确解题12、①.并②.200③.④.750⑤.1.2【解析】（1）[1][2]将电流表改装为3mA的电流表应该并联一个分流电阻，并联电阻阻值：R＝＝Ω＝200Ω.（2）[3]改装后的电流表内阻：R＝＝Ω≈167Ω把表头改装成中值电阻为500Ω的欧姆表，则需要串联的电阻：R″＝500－167＝333Ω所以选择电阻箱R2和滑动变阻器R4，实验电路图如图所示（3）[4][5]改装后电流表量程是原电流表G量程的＝6倍，电流表G的示数为200μA，电路电流：I＝200μA×6＝1200μA＝1.2mA待测