2023年河北衡中同卷物理高二上期末教学质量检测试题含解析

2023年河北衡中同卷物理高二上期末教学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、关于电场，下列说法正确的是（）A.由知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B.由知，E与Q成正比，而与成反比C.由知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同D.电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向2、关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是（）A.由可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比B.由可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比C.由可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比D.导体电阻率由材料的种类决定，与温度无关3、通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，下列器件或设备中根据这个原理设计和工作的是A.电容器 B.变压器C.避雷针 D.电动机4、在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直．一带电粒子（重力不计）从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子（）A.一定带正电B可能带负电C.若速度，粒子在板间的运动是类平抛运动D.若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板，仍做直线运动5、在如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为Fa、Fb，则这两段导线（）A.相互吸引，Fa＞FbB.相互排斥，Fa＞FbC.相互吸引，Fa＜FbD.相互排斥，Fa＜Fb6、如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图所示方向转动时，则、、、四个小磁针的运动情况是（）A.、、不动，的N极朝纸外B.、、的N极都朝纸内，的N极朝纸外C.不动，的N极朝纸外，、的N极都朝纸内D.、、的N极都朝纸外，的N极朝纸内二、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、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，核心部分为两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，将其置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，下列说法正确的是A.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大B.离子由加速器的边缘进入加速器C.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定D.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍，可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍8、如图所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图像，则下列说法中正确的是(

)A.电动势E1=E2，短路电流I1>I2B.电动势E1=E2，内阻r1>r2C.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的路端电压变化较大9、下列说法中错误的是（）A.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，该处可能有磁场C.一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大，则A处磁感强度比B处的磁感强度大D.因为，所以某处磁感强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比10、如图所示，水平方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.其间有水平固定的足够长的粗糙绝缘杆，杆上套有一带电量为-q、质量为m的小环，环内径略大于杆直径．小环与杆之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，现给小环水平向右的初速度v0，则()A.小环的加速度一定一直减小B.小环可能先做减速运动，再做匀速运动C.小环可能一直做匀速运动D.小环运动过程中最终速度为三、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）某种物质发射的三种射线如图所示的磁场中分裂成①、②、③三束．那么在这三束射线中，带正电的是_____，带负电的是_____，不带电的是_____12．（12分）张明同学在测定某种合金丝的电阻率时：(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm（如图甲所示）；(2)用20分度的游标卡尺测其长度为______cm（如图乙所示）；(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)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、B【解析】A．电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷的电量无关，选项A错误；B．由知，E与Q成正比，而与成反比，选项B正确；C．由知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强大小均相同，但是方向不同，选项C错误；D．电场中某点场强方向就是该点所放正电荷受到的静电力的方向，选项D错误。故选B2、B【解析】电阻是导体本身的性质，其大小与电压和电流无关，故A错误；根据电阻定律可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，故B正确；导体的电阻率由导体的材料及温度决定；导体的横截面积及导体的长度无关，故CD错误．所以B正确，ACD错误．3、D【解析】A．电容器的原理是两个靠近的极板，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故A错误；B．变压器的原理是互感，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故B错误；C．避雷针的原理是尖端放电，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故C错误；D．通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，人们利用该原理设计制作了电动机．故D正确故选D4、B【解析】粒子从左射入，不论带正电还是负电，电场力大小为qE，洛伦兹力大小F=qvB=qE，两个力平衡，速度，粒子做匀速直线运动．故A错误，B正确．若速度，则粒子受到的洛伦兹力大于电场力，使粒子偏转，做曲线运动；但洛伦兹力方向不断变化，故合力不恒定，不是类似平抛运动；故C错误．此粒子从右端沿虚线方向进入，电场力与洛伦兹力在同一方向，不能做直线运动．故D错误．故选B【点睛】解决本题的关键知道在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关5、D【解析】当电键S置于a处时电源为一节干电池电流的方向是M′MNN′，电流大小为由于导线MM′与NN′中电流方向相反故两段导线相互排斥；当电键S置于b处时电源为两节干电池，电流的方向仍是M′MNN′，由于导线MM′与NN′中电流方向相反故两段导线相互排斥．又由于电路中灯泡电阻不变，此时电路中电流大小为显然Ib＞IaMM′在NN′处的磁感应强度Ba＜Bb，应用安培力公式F=BIL可知fa＜fb综上所述这两段导线相互排斥fa＜fb故选D。6、B【解析】圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、b、d所在处磁场垂直于纸面向里，c处磁场垂直于纸面向外，故a、b、d处的小磁针的N极朝纸内转动，c处小磁针的N极朝纸外转动，故B正确，A、C、D错误；故选B【点睛】正电荷的定向移动方向是电流的方向，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；在磁场中，小磁针静止时N极所指的方向是磁场的方向；由安培定则判断出a、b、c、d各处磁场方向，然后确定小磁针的转动情况二、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、CD【解析】A：据得，当粒子在D形盒内运动半径最大时，速度最大，；粒子被加速后的最大动能，可得：，则粒子被加速后的最大动能与加速电场电压无关．故A错误B：离子由加速器的中间部分进入加速器，故B错误C：电场变化周期应等于粒子在磁场中运动周期，则电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定．故C正确D：被加速的粒子获得的动能，只调节D形盒的半径增大为原来的2倍，粒子获得的动能增加为原来的4倍．故D正确【点睛】粒子经回族加速器加速获得的最大动能与加速电压无关，加速电压影响的是加速的次数8、AD【解析】ABC.全电路的欧姆定律结合U-I图象可知，图象与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，则知电动势E1=E2，内阻r1＜r2，U-I图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流I1＞I2；故A项正确，B项、C项错误.D.根据U=E-Ir可知，△U=r•△I，因内阻r1＜r2，故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大；故D正确.9、ACD【解析】A．根据左手定则可知电流受到的安培力方向和该处磁感应强度方向垂直，故A错误；B．当电流方向和磁场方向平行时，不受磁场力的作用，所以一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，有可能是通电方向和磁场平行了，该处的磁感应强度方向不一定为零，故B正确；C．影响通电导线在磁场中受到的磁场力大小的因素有电流的大小、磁感应强度的大小、通电导线的长度以及电流方向与磁场方向的夹角，同一小段通电导线在A处受到的磁场力比在B处的大，有可能两处电流方向与磁场方向的夹角不同造成的，不一定是A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大，故C错误；D．公式为磁感应强度的计算式，不是决定式，磁感应强度的大小和外界因素无关，只和磁场本身的性质有关，故D错误。故选ACD。10、BC【解析】根据洛伦兹力等于重力，确定匀速直线运动的速度大小，再讨论速度大于与小于时的情况，根据洛伦兹力与重力的关系，来确定摩擦力，从而得出运动情况，即可求解【详解】当时，小环受到的合外力为0，做匀速直线运动，当时，小环做匀速直线运动；当时，小环受到向下的重力小于向上的洛伦兹力，有摩擦阻力，做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，则加速度减小，直到速度为；当时，小环受到向下的重力大于向上的洛伦兹力，做减速运动，且速度减小时，洛伦兹力越小，小环与杆之间的正压力越来越大，所以摩擦阻力也增加，加速度增加，所以，小环此时应该做加速度增加的减速运动直到速度为0，BC正确【点睛】洛伦兹力与重力的关系，是解题的突破口，掌握由受力情况来确定运动情况的方法，注意由加速度与速度的方向，来决定速度的增加还是减小三、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、①.①②.③③.②【解析】由轨迹偏转方向确定出洛伦兹力方向，由左手定则判断粒子的电性解：由图看出，①射线向左偏转，受到的洛伦兹力向左，由左手定则判断可知，①射线带正电；②射线不偏转，该射线不带电；③向右偏转，洛伦兹力向右，由左手定则判断得知，该射线带负电故答案为①③②【点评】本题考查左手定则的运用，注意应用左手定则时，四指指向负电荷运动的反方向12、①.3.202-3.205②.5.015③.偏小【解析】（1）解决本题的关键明确：螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读（2）游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读（3）由电路图，根据电表内阻的影响确定误差情况【详解】（1）螺旋测微器的固定刻度为3.0mm，可动刻度为20.5×0.01mm=0.205mm，所以最终读数为3.0mm+0.205mm=3.205mm（2）20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm（3）由欧姆定律得，电阻阻值R=U/I，由于电压表的分流作用使电流测量值偏大，则电阻测量值偏小【点睛】考查螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；游标卡尺不需要估读