2023年安徽省宣城二中物理高二上期末学业质量监测试题含解析

2023年安徽省宣城二中物理高二上期末学业质量监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，MDN为在竖直面内由绝缘材料制成的光滑半圆形轨道，半径为R，最高点为M和N，整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一电荷量为+q，质量为m的小球自N点无初速度滑下（始终未脱离轨道），下列说法中正确的是A.运动过程中小球受到的洛伦兹力大小不变B.小球滑到D点时，对轨道压力大于mgC.小球滑到D点时，速度大小是D.小球滑到轨道左侧时，不会到达最高点M2、由我国自主建造的天宫空间站将于2022年投入运行，届时可以在完全失重的环境下开展系列科学研究。若飞船质量为2.0×103kg，飞船推进器的推力F为500N，飞船与空间站对接后，推进器工作10s，飞船和空间站的速度增加0.05m/s，则（）A.对接前应使飞船和空间站处于同一轨道B.推进过程中，飞船对空间站的力大于空间站对飞船的力C.空间站的质量为105kgD.飞船对空间站的推力为490N3、如图甲所示，M为一电动机，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是A.电源的电动势为3.4VB.变阻器滑片向右滑动时，V2读数逐渐减小C.电路中电动机的最大输出功率为0.9WD.变阻器的最大阻值为30Ω4、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成60°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为()A.1∶2 B.2∶1C.1∶ D.1∶15、如图所示，一个物体受F1和F2两个互相垂直的共点力作用，其中F1=6N，F2=8N．这两个力的合力大小为A.2N B.10NC.14N D.48N6、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电粒子（不计粒子重力），以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，则从M运动到N的过程中，带电粒子（）A.动能增加 B.电势能增加C.做匀变速运动 D.到达N点时速度水平向左二、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，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则该电场的场强是（）A.方向与y轴负方向的夹角为30°B.方向与y轴负方向的夹角为60°C.大小为200V/mD.大小为200V/m8、如图所示的电路中，将滑动变阻器的滑片P向右滑动后，假设电流表A1和电压表V2两个电表的示数变化量的绝对值分别为I1和U2，则在滑片P向右滑动的过程中，下列说法正确的是（）A.V1变大B.A2变大C.V2变大D.不变9、某小型水电站的电能输送示意图如下．发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1，n2．降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（）A.B.C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率10、如图，两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的（）A.导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB.导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC.磁场对导体棒CD的作用力向左D.磁场对导体棒CD作用力向右三、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）在测定一节干电池E的电动势和内阻（电动势约为1.5V，内阻小于2.0Ω）的实验中，备有下列参数准确可靠的器材：电流表A1（量程0～3mA，内阻r1＝5.0Ω）电流表A2（量程0～0.6A，内阻r2＝0.5Ω）滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流为2.0A）滑动变阻器R2（0～100Ω，额定电流1.0A）定值电阻R3＝995Ω定值电阻R4＝9.5Ω开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲所示的实验电路，图中定值电阻应选____，滑动变阻器应选_____（均填写器材的字母代号）(2)图乙为该同学根据实验电路，利用测出的数据绘出的I1与（I1+I2）的关系图线，I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数．则由图线可求被测干电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（结果保留三位有效数字）(3)在电路连接良好的情况下，该实验方案_____（选填“有”或“没有”）系统误差12．（12分）工厂的天车上钢丝绳长l＝4m，用它来吊运100kg的机件．天车v＝4m/s的速度水平前进，匀速行驶时钢丝绳的拉力为_____N当天车突然刹车，机件刚开始摆动时，钢丝绳对机件的拉力大小为_____N（g＝10m/s2）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】小球受重力、支持力和洛伦兹力作用，重力做正功，支持力和洛伦兹力不做功，根据动能定理可知，在下落过程，速度大小增大，根据f=qBv，可知洛伦兹力的大小在变化，故A错误；小球运动到D点时，若受到的洛伦兹力的方向向上，在D点，由牛顿第二定律得：，解得：，小球对轨道的压力不一定大于mg，故B错误；从N点运动到D点的过程中只有重力做功，根据动能定理得：，解得：，故C正确；小球在整个运动过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，小球滑到轨道右侧时，可以到达轨道最高点M，故D错误；故选C.【点睛】洛伦兹力的方向指向圆心，不改变速度的大小，根据动能定理求出到达D点时的速度．根据牛顿第二定律，径向的合力提供向心力，求出轨道对小球的支持力2、D【解析】A．根据卫星变轨知识可知，飞船和空间站处于同一轨道上，飞船加速，将做离心运动，到高轨道上，不能对接，故A错误；B．根据牛顿第三定律可知，飞船对空间站的力与空间站对飞船的力是相互作用力，等大反向，故B错误；C．根据动量定理可知：代入数据解得空间站的质量为：M＝9.8×104kg故C错误；D．对空间站，根据动量定理得：M△v＝F′t解得飞船对空间站的推力为490N，故D正确。故选D。3、D【解析】A．由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系。此图线的斜率大小等于电源的内阻，为当电流I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势故A错误；B．变阻器向右滑动时，R阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即为V2读数逐渐增大，故B错误；C．由图可知，电动机的电阻当I=0.3A时，U=3V，电动机的输入功率率最大，最大输入功率为则最大的输出功率一定小于0.9W，故C错误；D．当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以故D正确。故选D。4、A【解析】正电子进入磁场后，在洛伦兹力作用下向上偏转，而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转。而，知两个电子的周期相等。正电子与y轴正方向以30°入射，从y轴离开磁场时，速度方向与y轴的夹角为30°，则轨迹对应的圆心角为60°，正电子在磁场中运动时间为同理，负电子电子从x轴上射出磁场时，根据几何知识得知，速度与x轴的夹角为60°，则负电子速度的偏向角为θ2=120°，其轨迹对应的圆心角也为120°，则负电子在磁场中运动时间为所以正电子与负电子在磁场中运动时间之比为t1：t2=1：2A.1∶2与分析相符，故A正确。B.2∶1与分析不符，故B错误。C.1∶与分析不符，故C错误。D.1∶1与分析不符，故D错误。5、B【解析】根据平行四边形定则求出合力的大小，由勾股定理，即可求解【详解】如图所示：根据力的平行四边形定则，可知质点所受F1和F2的合力大小为：故本题选B【点睛】解决本题的关键知道力的合成遵循平行四边形定则，以及知道两个力同向时，合力最大，两个力反向时，合力最小6、C【解析】A．粒子由M点到N点的过程中，增加的动能：故A错误；B．带电粒子运动过程中只有电场力做功，故根据动能定理有：电场力做正功，电势能应该减小，减小量应为，故B错误；C．带电粒子运动过程中所受合外力为电场力是恒力，由牛顿第二定律：可知加速度不变，做匀变速运动，故C正确；D．因带电粒子在竖直方向上没有受力，故竖直方向上做匀速直线运动，合速度不可能水平，故D错误。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、AD【解析】的中点的电势为3V，将点与点连接，如图电场线与等势线垂直，根据几何关系得：设电场方向与轴正方向的夹角为，根据几何关系有：由图知电场方向与轴负方向的夹角为则沿电场线方向上的距离：所以电场强度大小：A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析相符，故D正确8、BCD【解析】先由局部电阻RP的变化开始分析，分析全电路的电阻、电流以及路端电压，然后再逐步分析到局部电路.【详解】在滑片P向右滑动的过程中，RP变大，则电路的总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，即A1减小，R1的电压减小，则R3以及与其并联的支路电压变大，A2读数变大；V2读数变大；R3电流变大，则R2电流减小，则两端电压减小，即V1读数变小，故选项A错误，BC正确；U2=E-I1(R1+r)，可知不变，可知选项D正确；故选BCD.【点睛】分清电路图，利用等效电阻法结合总量法，根据电阻的变化确定比值的变化是解决本题的关键9、AD【解析】AB．由变压器的电压比匝数之比，及，又因为线路电压损失，即，所以，A正确B错误；CD．由于远距离输电，导致线路电阻通电发热，而使功率损失，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压；升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，C错误D正确10、BD【解析】AB．AB切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，AB中感应电流的方向为B→A，则导体棒CD内有电流通过，方向是C→D，故A错误B正确；CD．感应电流通过CD，CD棒受到安培力作用，由左手定则判断可知磁场对导体棒CD的安培力向右。故C错误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、①.R3②.R1③.1.47④.1.18⑤.没有【解析】(1)[1]因为没有电压表，可以用电流表与定值电阻串联改装成电压表，由电路图可知y应该是A1；电流表A1量程为3mA，要测1.5V电压，电压表内阻至少为R500Ω，电流表A1内阻为5Ω，由电路图可知，定值电阻应选R3；[2]为准确测量，减小误差，方便实验操作滑动变阻器应选R1.(2)[3][4]根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：U＝I1（995+5）＝1000I1，根据图象与纵轴的交点得电动势为E＝1.47mA×1000Ω＝1.47V，与横轴的交点可得出路端电压为1.0V时电流是0.4A，由闭合电路欧姆定律E＝U+Ir可得，电源内阻r1.18Ω；(3)[5]伏安法测电源电动势与内阻实验，相对于电源来说，电流表采用外接法时，由于电压表分流，使所测电流偏大，给实验带来实验误差；本实验中用两个电流表测电流，处理实验数据时横坐标是电路总电流，电压测量值与电流测量值都等于真实值，本实验没有系统误差.12、①.1000N；②.1400N【解析】天车匀速行驶时，以机件件为研究对象，根据平衡条件得钢丝的拉力为