2023年河北省邢台市南和一中物理高二上期末教学质量检测试题含解析

2023年河北省邢台市南和一中物理高二上期末教学质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、现有四条完全相同的垂直于纸面放置的平行长直导线，横截面分别位于一正方形abcd的四个顶点上，内部分别通有方向垂直于纸面向里，大小为，，，的恒定电流．已知载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为，式中常量，I为电流强度，r为距导线的距离．若电流Ia在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，则O点处实际的磁感应强度的大小及方向为（忽略电流间的相互作用）（）A.，方向指向ad中点 B.，方向指向ab中点C.10B，方向垂直于纸面向里 D.10B，方向垂直于纸面向外2、图示为两个均匀金属导体的图象,把均匀拉长到原来的2倍长后的电阻与的电阻的比值为A.12 B.8C.6 D.23、如图所示，灯泡L1接在变压器初级电路中，灯泡L2、L3、L4接在变压器次级电路中，变压器为理想变压器，交变电流电源电压为U，L1、L2、L3、L4都是额定电压为U0的同种型号灯泡，若四个灯泡都能正常发光，则（）A.，U=4U0 B.，U=4U0C.，U=3U0 D.，U=3U04、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P和Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、和．一带正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则A.若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功B.若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功C.直线c位于某一等势面内，D.直线a位于某一等势面内，5、两平行金属板相距为，电势差为，一电子质量为，电荷量为，从点沿垂直于极板的方向射出，最远到达点，然后返回，如图所示，，则此电子具有的初动能是A. B.C. D.6、把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这从本质上看是因为()A.A球的正电荷移到B球上B.B球的负电荷移到A球上C.A球的负电荷移到B球上D.B球的正电荷移到A球上二、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、在如图所示的电路中电源电动势为E，内阻为r，M为多种元件集成的电子元件，通过它的电流始终为恒定值，L1和L2是规格相同的小灯泡（其电阻不随温度变化），R为可变电阻，现闭合开关S，调节可变电阻R使其电阻值逐渐减小，下列说法正确的是（）A.灯泡L1变暗、L2变亮B.通过电阻R的电流增大C.电子元件M两端的电压变大D.电源两端电压变小8、图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是（）A.带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B.a点的电势比b点的电势高C.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D.a点的电场强度比b点的电场强度大9、如图（a）所示，两水平平行正对的金属板M、N间距为d，加有如图（b）所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒被固定在两板正中间的P点，在t=0时刻释放该粒子，3t0时间内粒子未到达极板。则在0~3t0时间内，下列说法正确的是（）A.从t=0开始，粒子向M板运动B.粒子从t0开始一直向N板运动C.0~2t0时间内，电场力对粒子做的功为mg2t02D.3t0时，重力对粒子做功的瞬时功率为mg2t010、如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（）A.电动势E1=E2，内阻r1<r2B.电动势E1=E2，发生短路时的电流I1>I2C.电动势E1>E2，内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大三、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）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l．其中一次测量结果如图1甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为_____cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d．其中一次测量结果如图1乙所示，图中读数为_____mm(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值_____（填“偏大”或“偏小”）．最后由公式ρ=_______计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量表示）(3)请你根据电路图在实物图中进行实物连线________．（电流表选0.6A量程，电压表选3V量程）12．（12分）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．如图是探究过程中某次实验时装置的状态（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同A．ω和rB．ω和mC．m和rD．m和F（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系A．质量mB．半径rC．角速度ω（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______A．1:3B．3:1C．1:9D．9:1.四、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、A【解析】假设，则根据矢量的合成法则，可知，四棒在O点产生的磁场为零；而如今，，，，的恒定电流，且电流Ia在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，由右手螺旋定则可知，方向O指向b；根据矢量的合成法则可知，由a、c两棒产生的磁场方向，由右手螺旋定则可知，方向O指向d；而根据矢量的合成法则可知，b、d两棒产生的磁场方向：O指向a；所以再由矢量合成法则可知，a、b、c、d长直通电导线在O点产生合磁场的方向：由O点指向ad中点，根据磁感应强度大小为，a、c两棒产生的磁场大小为2B，同理b、d两棒产生的磁场也为2B，则合磁场大小为A正确，BCD错误。故选A。2、A【解析】根据“两个均匀金属导体的图象”可知，考查了欧姆定律以及电阻定律；根据欧姆定律，可以由I﹣U图象得出两电阻的关系，拉长后，根据电阻定律求出拉长后的电阻，之后与进行比较求解【详解】据I﹣U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2＝3：1，把R1拉长到原来的2倍长后，横截面积减小为原来的，根据电阻定律公式R，电阻变为原来4倍，变为R2的12倍，故选A【点睛】关键是明确I﹣U图象的斜率的倒数表示电阻，然后结合电阻定律、欧姆定律和电功率表达式分析3、A【解析】设灯泡的额定电流为I，则原线圈电流，副线圈电流，根据电流与匝数成反比，有，因为灯泡正常发光，副线圈两端的电压U2=U0，根据电压与匝数成正比，有，解得：，交变电流电源电压，故A正确，BCD错误4、C【解析】CD、据题可知，带正电的粒子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力做负功相等，则电势能增加相等，电势增加，则N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线a不是同一等势面，直线c位于某一等势面内，且，故D错误，C正确A、由上分析知，直线c位于某一等势面内，M、Q的电势相等，若带正电的粒子由M点运动到Q点电场力不做功，故A错误；B、带正电的粒子由P点运动到Q点与带正电的粒子由P点运动到M点电场力做功相等，所以电场力做正功，故B错误；故选C【点睛】匀强电场和点电荷的电场以及等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况要熟记5、D【解析】全程只有电场力做功，根据动能定理解出电子的初动能；【详解】设出电子的初动能，末动能为零，极板间的电场，根据动能定理：，解得：，故D正确，A、B、C错误；故选D6、B【解析】AD.金属上正电荷只做无规则的热振动，不能发生移动，更不可能从一个球移动到另一个球，故选项A、D不符合题意；

BC.球原来不带电，与球接触后，由于球上正电荷对电子的吸引，电子从球转移到球上，原来中性的球就带正电，所以带正电是由于球上的负电荷移到球上的缘故，故选项B符合题意，C不符合题意二、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】因M中阻值与电压成正比，故M中电流保持不变；故灯泡L2的亮度不变；总电流不变，R减小，L1电阻不变，根据分流规律R电流增大，L1电流减小变暗，故A错误；因R的阻值减小，故由欧姆定律可知，通过R的电流增大，故B正确；电子M两端的电压，灯L2两端电压不变，灯L1两端电压减小，电子元件两端电压变大，故C正确；电源两端的电压U=E-Ir，总电流不变，所以电源两端电压不变，故D错误；故选BC8、ABD【解析】A．带电质点从a由静止释放，能沿电场线竖直向上运动，电荷所受的电场力一定竖直向上，且a、b点在同一条电场线上，故电荷受到的电场力方向相同，A正确；B．由题意知电场线的方向竖直向上，沿电场线方向电势降低，故a点的电势一定比b点的电势高，B正确；C．带电质点在整个向上运动的过程中，电场力均做正功，故电荷的电势能减小，即在a点的电势能比在b点的电势能大，C错误；D．由题意可知，带电质点先加速上升，后减速上升，故一定要考虑重力，且加速阶段电场力大于重力，减速阶段电场力小于重力，故a点的电场强度比b点的电场强度大，D正确。故选ABD。9、AD【解析】AB．电场力为F=qE=2mgt=0时刻，电场力向上，时间向上匀加速，加速度为g；时间向上匀减速，加速度为3g；时间向下匀减速，加速度为g；从t=0开始，粒子向M极运动；从开始一直向N极运动；故A正确，B错误；C．时间向上匀加速，根据位移时间关系公式，位移为，时间向上匀减速，根据位移时间关系公式，位移、速度分别为，在时间内，粒子的位移为零，故重力对粒子做的功为零，则由动能定理可得故C错误；D．根据速度时间关系公式，时粒子的速度为方向向下，故时，重力对粒子做功的瞬时功率为故D正确。故选AD。【点睛】带电粒子做直线运动，先根据F=qE求解电场力，再根据牛顿第二定律求解加速度，根据运动学公式求解各个时间段的位移，然后根据恒力做功表达式求解电场力的功，根据P=Fv求解瞬时功率。10、ABD【解析】AC、在U-I图像中与纵坐标的交点表示电动势的大小，图像斜率的大小表示了电源内阻的大小，结合图像知电动势E1=E2，内阻r1＜r2，故A正确；C错误B、图像与横坐标的交点表示电压为零时的电流值，此值表示了短路电流的大小，结合图像知：I1＞I2，故B正确；D、由知，由于r1＜r2，当当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大，故D正确；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、①.24.13（24.12~24.14）②.0.516(0.515～0.518)③.偏小④.⑤.【解析】(1)由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，示数为24.12～24.14cm；由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+1.6×0.01mm=0.516mm；(2)采用安培表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R＝可知，电阻的测量值小于真实值；由R＝ρ，R＝，S＝，可得ρ＝。(3)实物连接如下图所示12、①.A②.C③.B【解析】（1）[1]．在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选A（2）[2]．两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系，故选C（3）[3]．根据F=mω2r，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等