2023年杭州高级中学物理高二上期末教学质量检测试题含解析

2023年杭州高级中学物理高二上期末教学质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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，把一条导线平行地放在磁针的正上方附近，当导线通有水平向右的电流时：A.磁针所在区域磁场方向垂直纸面向里；B.磁针所在区域磁场方向垂直纸面向外；C.磁针不会发生偏转；D.磁针发生偏转，S极向里，N极向外2、如右图所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=4V，Ucd=0．由此可知断路处为()A.灯L1 B.灯L2C.变阻器 D.不能确定3、已知相互垂直的两个共点力合力的大小为40N，其中一个力的大小为20N，则另一个力的大小为（）A.10N B.20NC.N D.60N4、如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.2Ω，标有“8V,16W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻R0＝0.15Ω，则电源的输出功率为()A.16W B.440WC.80W D.400W5、如图所示，两光滑金属导轨倾斜放置，与水平面夹角为，导轨间距为.一质量为的导体棒与导轨垂直放置，电源电动势恒定，不计导轨电阻.当磁场竖直向上时，导体棒恰能静止，现磁场发生变化，方向沿顺时针旋转，最终水平向右，在磁场变化的过程中，导体棒始终静止.则下列说法正确的是（）A.磁感应强度一直减小B.磁感应强度先变小后变大C.导体棒对导轨的压力变大D.磁感应强度最小值为6、指南针静止时，其位置如图中虚线所示．若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置．据此可能是（）A.导线南北放置，通有向北的电流B.导线南北放置，通有向南的电流C.导线东西放置，通有向西的电流D.导线东西放置，通有向东的电流二、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、下列描述的运动，能找到实例的有（）A.物体作曲线运动，但具有恒定的加速度B.物体运动的加速度等于零，而速度不等于零C.物体运动的加速度不等于零，而速度保持不变D.物体运动的加速度不断变化，而物体的动能却保持不变8、科学家研究发现：因太阳风的带电粒子吸附作用，土星环正在消失．这是因为土星环中的带电的冰质颗粒，在土星引力和磁场的作用下坠入土星．假设土星的自转方向以及周围的磁场分布与地球相似，土星环中的所有冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，除带电冰质颗粒外，剩余土星环中的颗粒轨道半径不变，则可以推断（）A.若土星磁场是因土星带电而形成，则土星带负电B.土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力沿轨道半径远离土星球心C.太阳风中的带正电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子D.因土星吸附了带电冰质颗粒，质量变大，在轨运行的土星环的运动周期将变小9、一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，、、、这四段过程在p-T图像中都是直线，其中的延长线通过坐标原点，下列说法正确的是()A.A→B的过程中，气体对外界放热，内能不变B.B→C的过程中，单位体积内的气体分子数减少C.C→D过程与A→B过程相比较，两过程中气体与外界交换热量相同D.D→A过程与B→C过程相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同10、光滑金属导轨宽L＝0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图中甲所示．磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒ab的电阻为1Ω，自t＝0时刻起从导轨最左端以v0＝1m/s的速度向右匀速运动，则A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.64NC.1s末回路中电动势为1.6VD.1s末ab棒所受磁场力为1.28N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，桌面上放有一只10匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体．当磁体竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将______（选填“变大”或“变小”），在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化0.1Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为__V12．（12分）利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差。供选择的器材有：A.电流表B.电压表C.电压表D.滑动变阻器E.滑动变阻器F.定值电阻G.开关一个,导线若干（1）实验中电压表应选用______,滑动变阻器应选用______选填相应器材前的字母。（2）某位同学记录了6组数据,对应的点已经标在坐标纸上。并根据所画图线可得出干电池的电动势______V,内电阻______。结果均保留两位有效数字四、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）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）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、A【解析】由右手螺旋定则可知，在电流的正下方磁场方向垂直纸面向里，A对；B错；小磁针静止时N极所指为磁场方向，因此N极向里转，CD错；故选A考点：考查右手螺旋定则点评：难度较小，本题重点在于弄清楚电流与小磁针在空间上的位置关系2、B【解析】由题，则灯发生断路，因为断路时，电路无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势；而对于完好的电阻，阻值一定，电流时，根据欧姆定律可知，其电压，由题：，．由题，则可知：灯和变阻器R没有发生断路，故选项B正确，选项ACD错误【点睛】本题是电路中故障分析问题，往往哪段电路的电压等于电源的电压，哪段电路发生断路，可用电压即为电势差来理解3、C【解析】依据合力与分力遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则作图，结合勾股定理，即可求解【详解】根据平行四边形定则，如图所示：根据几何关系，有：；故选C.【点睛】本题关键根据平行四边形定则作图，然后根据几何关系列式求解4、C【解析】路端电压等于电灯L的电压，即U=8V，所以根据公式，解得电路中的总电流为I=10A，故通过电动机的电流为,电动机两端电压为8V，所以电动机的电功率为,故电源的输出功率为5、B【解析】由图可知，当磁场方向顺时针旋转，由图可知安培力先变小后变大，电流恒定，则磁感应强度先变小后变大，安培力的最小值为Fmin=mgsin300=mg=BminIL，则磁感应强度最小为，B正确，AD错误；由图知N变小，C错误；故选B.点睛：此题实际上是平衡问题的动态分析，画出力的平行四边形，用图解法解答能够简单快捷.6、B【解析】指南针静止时北极指北，通电后向东转，即电流在其下方产生的磁场方向向东，据安培定则可知，导线南北放置，电流应向南，B正确，ACD错误。故选B。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】根据“运动”可知，本题考查了对运动的理解和应用，根据速度描述的是物体运动状态，加速度反应物体速度变化快慢的物理量，速度与加速度的关系进行判断即可【详解】A、平抛物体的运动是曲线运动，平抛运动的加速度恒为重力加速度，故A可能实现B、物体匀速直线运动时，速度不为零，加速度为零，故B可能存在；C、物体运动加速度不为零，故物体的速度肯定发生变化，故速度不能保持不变，故C不可能存在；D、匀速圆周运动的加速度不断变化，而物体的动能却保持不变，故D有可能实现【点睛】掌握加速度的概念及其物理意义，知道加速度与速度的关系是正确解题的关键8、AD【解析】A项：由土星磁场与地磁场相似，土星磁场的北极为地理南极，土星磁场的南极为地理北极，由土星转动形成环形电流，根据右手螺旋定则可知，土星带负电，故A正确；B项：由于电冰质颗粒坠入土星，洛伦兹力方向与速度方向垂直，所以土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力不会沿轨道半径远离土星球心，故B错误；C项：由于冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，且土星带负电，所以冰质颗粒应带正电，所以太阳风中带负电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子，故C错误；D项：由公式，由于半径不变，质量变大，所以周期变小，故D错误故应选：AD9、ABD【解析】A.A→B的过程中，温度不变，内能不变，压强增大，体积减小，外界对气体做功，即W＞0，根据热力学第一定律△U=Q+W，知Q＜0，即气体向外界放热，故A正确；B.B→C过程中，压强不变，根据盖-吕萨克定律知，温度升高，体积增大，单位体积内气体分子数减少，故B正确；C.C→D过程与A→B相比较，内能都不变，热传递热量等于做功，由于做功不同，故两过程中气体与外界交换的热量不同，故D错误；D.D→A过程与B→C过程相比较，内能变化相同，根据W=P△V知D→A过程对内做功：W1=PAD（VA-VD）又等压变化有：；两式联立得W1=PAD•VA，同理得B→C过程气体对外做功W2=PBC•VC，已知温度变化相同，VA=VC，，故W1=W2，根据热力学第一定律△U=Q+W，W相同，则Q相同，故D正确10、CD【解析】由图读出1s末磁感应强度B，由求动生电动势，由法拉第电磁感应定律求出感生电动势，再由欧姆定律求出感应电流，由求出磁场力【详解】由图乙知，1s末磁感应强度，ab棒产生的动生电动势为，方向由b到a；由于磁场在均匀变化，回路中产生的感生电动势为，由楞次定律知感生电动势沿逆时针方向，所以回路中总的感应电动势为，回路中感应电流为:，1s末ab棒所受磁场力为；故CD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.变大②.2【解析】在磁体竖直向下落时，穿过线圈的磁感应强度增大，故磁通量变大；由法拉第电磁感应定律可得：12、①.B②.D③.④.【解析】（1）[1][2]一节干电池的电动势约为1.5V，故电压表选择B，电流表量程为0.6A，故滑动变阻器应该选择D。（2）[3][4]电源的图像如图所示，从数据可以看出，定值电阻应该连入电路，故该图像与纵轴截距为电动势，斜率为，故四、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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件