2023-2024学年山西省浑源县第七中学物理高二上期末质量检测试题含解析

2023-2024学年山西省浑源县第七中学物理高二上期末质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（）A.t=2s时最大 B.t=2s时最小C.t=8.5s时最大 D.t=8.5s时最小2、某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，而我们只需要稳定的直流，下列设计的电路图中，能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是()A. B.C. D.3、如图，质量为m，带电量为＋q的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下的匀强电场区域时，滑块运动的状态为（）A.将加速下滑 B.继续匀速下滑C.将减速下滑 D.以上3种情况都有可能4、如图所示，质量为m，带电荷量为−q微粒以速度v与水平方向成45°角进入正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，电场方向水平向左，重力加速度为g．如果微粒做直线运动，则下列说法正确的是A微粒一定做匀速直线运动B.微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用C.匀强电场的电场强度D.匀强磁场的磁感应强度5、如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1 B.1∶2C.1∶4 D.4∶16、关于磁感线下列说法中正确的是()A.磁感线是实际存在于磁场中的曲线B.磁铁的磁感线是从N极出发到S极终止的曲线C.匀强磁场的磁感线是间距相等且相互平行的直线D.磁场中的两条磁感线有可能相交二、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，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直轨道平面向里．一可视为质点，质量为m，电荷量为q（q>0）的小球由轨道左端A无初速度滑下，当小球滑至轨道最低点C时，给小球再施加一始终水平向右的外力F，使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的D点，若小球始终与轨道接触，重力加速度为g，则下列判断正确的是A.小球在C点受到的洛伦兹力大小为B.小球在C点对轨道的压力大小为3mg+C.小球从C到D的过程中，外力F的大小保持不变D.小球从C到D的过程中，外力F的功率逐渐增大8、有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是()A.一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变B.物体的温度越高，分子热运动越剧烈C.物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和D.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的9、如图所示，一个质量m＝0.1g，电荷量q＝4×10－4C带正电的小环，套在足够长的绝缘直棒上，可以沿棒上下滑动．将棒置于正交的匀强电场和匀强磁场内，E＝10N/C，B＝0.5T．小环与棒之间的动摩擦因数μ＝0.2．取g＝10m/s2，小环电荷量不变．小环从静止沿棒竖直下落，则()A.小环的加速度一直减小 B.小环的机械能一直减小C.小环的最大加速度为2m/s2 D.小环的最大速度为4m/s10、如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是（规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向）（）A. B.C. D.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）某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为V，说明正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）12．（12分）某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)电压表V(量程3V，内阻3kΩ)电流表A(量程0.5A，内阻0.5Ω)固定电阻(阻值1000Ω)滑动变阻器R(阻值0～9.0Ω)电源E(电动势5V，内阻不计)开关S，导线若干（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图____（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻___(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率____(填“增大”“不变”或“减小”)（3）用另一电源(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率，闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为___W．(结果均保留2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、AD【解析】由于t=2s时物体向上的加速度最大，故此时人对地板的压力最大，因为地板此时对人的支持力最大；而t=8．5s时物体向下的加速度最大，故地板对的支持力最小，即人对地板的最小，故选项AD正确，选项BC错误2、A【解析】根据题意可知所设计的电路功能应滤去交流成分而保留或较少损失直流成分，根据电路图可以分析出，在选项B、C中与R2间接串联了电容器，因此无直流成分流经R2，故选项B、C不符合；在选项A、D中信号首先流经电感线圈，其作用是通直流、阻交流，L越大，对交流电的阻碍作用越大，旁路电容器的作用是尽可能多地滤去多余的交流信号，但尽可能不损失直流成分，即通交流、隔直流，又因为C越大，其容抗越小，即对交流电的阻碍作用越小，反之阻碍作用越大，故选项A正确；选项D错误3、B【解析】开始时匀速下滑，说明重力、支持力、摩擦力三力平衡，则有：mgsinθ=μmgcosθ后来进入电场，受电场力，可以将重力和电场力合并为一个力，看做1个等效重力产生的，则可知(mg)′sinθ=μ(mg)′cosθ仍然成立，故滑块仍处于匀速下滑状态。故选B。4、A【解析】由于粒子带负电，电场力向右，洛伦兹力垂直于OA线斜向左上方，而重力竖直向下，粒子做直线运动，则说明洛伦兹力不变，即电场力、洛伦兹力和重力能平衡，粒子做匀速直线运动．故A正确，B错误由图qE=mgtanθ解得E=mg/q，故C错误．qvBcosθ=mg，，故D错误；故选A点睛：本题是带电粒子在复合场中运动的问题，考查综合分析和解决问题的能力，要抓住洛伦兹力与速度有关的特点5、A【解析】根据磁通量的定义，当B垂直于S时，穿过线圈的磁通量为Ф=BS，其中S为有磁感线穿过区域的面积，所以图中a、b两线圈的磁通量相等，所以A正确；BCD错误【名师点睛】本题主要注意磁通量的计算公式中S的含义，它指的是有磁感线穿过区域的垂直面积6、C【解析】A．磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不客观存在．故A错误；B．磁铁外部的磁感线是从N极出发到S极终止的曲线，而内部是从S极出发到N极终止的曲线，故B错误C．匀强磁场的磁感线是间距相等且相互平行的直线．故C正确D．磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场的方向相同，若两条磁感线相交，该点的磁场就会有两个方向，这是不可能的．故D错误故选C【点评】此题考查了磁感线的引入目的，磁场方向的规定，记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的题目非常方便二、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】A.由于洛伦兹力不做功，所以从A到C过程中，只有重力做功，故有，解得，在C点受到竖直向上的洛伦兹力，大小为，A正确；B.在C点，受到向上的洛伦兹力，向上的支持力，向下的重力，三者的合力充当向心力，故有，解得，B错误；C.小球从C到D过程中，洛伦兹力和支持力沿水平方向的分力增大，所以水平外力F的增大．C错误；D.小球从C到D的过程中小球的速率不变，而洛伦兹力和支持力不做功，所以小球的动能不变，拉力F的功率与重力的功率大小相等，方向相反．由运动的合成与分解可知，小球从C向D运动的过程中，竖直方向的分速度越来越大，所以重力的功率增大，所以外力F的功率也增大，D正确.故选AD。【点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路

正确的受力分析除重力．弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析

正确分析物体的运动状态找出物体的速度．位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）（2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成8、ABC【解析】A、温度是分子平均动能的标志，所以温度不变，分子的平均动能不变，故A正确；B、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故B正确；C、物体的内能就是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和，故C正确；D、布朗运动是由液体分子之间的不规则运动，对悬浮在液体中的微粒撞击引起的，故D错误；故选ABC9、BC【解析】对小环进行受力分析，再根据各力的变化，可以找出合力及加速度的变化；即可以找出小环最大速度及最大加速度的状态【详解】小环静止时只受电场力、重力及摩擦力，电场力水平向右，摩擦力竖直向上；开始时，小环的加速度应为，小环速度将增大，产生洛仑兹力，由左手定则可知，洛仑兹力向右，故水平方向合力将逐渐变大，摩擦力变大，故加速度减小；当摩擦力等于重力时，加速度为零，此时速度最大，则mg=μ(qvB+qE)，解得v=5m/s，以后圆环将以5m/s的最大速度做匀速运动，开始时的加速度最大，最大值为2m/s2，则C正确，AD错误；小环下落过程中，摩擦力一直做功，机械能减小，选项B正确；故选BC.【点睛】本题要注意分析带电小环的运动过程，属于牛顿第二定律的动态应用与电磁场结合的题目，此类问题要求能准确找出物体的运动过程，并能分析各力的变化，对学生要求较高．同时注意因速度的变化，导致洛伦兹力变化，从而使合力发生变化，最终导致加速度发生变化10、AC【解析】AB．根据右手定则，开始时感应电流方向为正，大小均匀增加，运动到正方形的对角线的右侧，由于B增大为原来的2倍，感应电流突变为原来的2倍，由于B的方向反向，感应电流方向变化，为负值，选项A正确，B错误；CD．感应电流均匀变化，切割的有效长度均匀变化，根据F=BIL，安培力大小与时间呈二次函数变化，根据楞次定律的广义表述，安培力方向不变，选项C正确，D错误；故选AC。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、①11.5（11.2～11.8）；蓄电池②小灯【解析】①多用电表直流50V的量程读中间均匀部分，共50格，每格1V，应该估读到0.1V，指针在11-12之间，读数为11.5V．开关断开，相当于电压表并联在蓄电池两端，读出了蓄电池的电压，故蓄电池是正常的②两表笔接b、c之间并并闭合开关，测试得相同电压，说明a、b之间是通路，b、c之间是断路，故障器件是小灯考点：本题考查了万用表读数、电路故障的判断.12、①.电路图见解析；②.增大；③.增大；④.0.39【解析】（1）[1]．因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻与电流表内阻接近，故应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用R0和电压表串联，故原理图如图所示；（2）[3][4]．I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；（3）[5]．当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，