2023-2024学年浙江省五校联考高二物理第一学期期末检测试题含解析

2023-2024学年浙江省五校联考高二物理第一学期期末检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，一带电粒子以速度v垂直于场强方向沿上板边缘射入匀强电场，刚好贴下边缘飞出,已知产生场强的金属板长为L,如果带电粒子的速度为2v时,当它的竖直位移等于板间距d时,它的水平射程x为()A.1.5L B.2LC.2.5L D.3L2、如图，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会（）A.向纸内偏转 B.向纸外偏转C.向上偏转 D.向下偏转3、如图所示，有一金属块放在垂直于侧面C的匀强磁场中，当有稳恒电流自左向右通过时，下列说法正确的是()A.金属块上表面的电势高于下表面的电势B.磁感应强度增大时，金属块上、下两表面间的电势差U增大C.电流增大时，金属块上、下两表面间的电势差U减小D.电流不变时，金属块中单位体积内自由电子越多，上下两表面间的电势差U越大4、如图所示，某同学采用与乙车中相同型号的太阳能电池板给一个小电动机供电，电动机线圈的电阻为r．电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I．电流表和电压表均可视为理想电表．电动机消耗的电功率为A. B.C. D.5、两根平行放置的通电长直导线，电流大小分别为I1和I2，方向如图所示，与导线垂直的平面内有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面中心连线的延长线上，c、d在导线横截面中心连线的垂直平分线上，则下列说法正确的是A.当时，a点的磁感应强度可能为零B.当时，b点的磁感应强度可能为零C.当时，c点的磁感应强度可能为零D.当时，d点的磁感应强度可能为零6、如图所示为回旋加速器的示意图．两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速．已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q．下列说法不正确的是（）A.质子的最大速度不超过2RfB.质子的最大动能为C.高频交变电源的频率D.质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关，且随电压U增大而增加二、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，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8、如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放在倾角为的斜面上,导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒质量为受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度的过程中,以下说法正确的是A.作用在金属棒上各力的合力做功为零B.重力势能减少量等于系统产生的电能C.金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热D.金属棒克服恒力F做功等于电阻R上产生的焦耳热9、如图所示，在水平面上有一光滑的形金属框架，框架上跨接一金属杆，在框架的区域内有一竖直方向的匀强磁场（图中未画出）。下面说法中正确的是（）A.若方向竖直向下，当增强时，杆将向右移动B.若方向竖直向下，当减弱时，杆将向右移动C.若方向竖直向上，当增强时，杆将向右移动D.若方向竖直向上，当减弱时，杆将向右移动10、如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R2为两只相同灯泡，R为光敏电阻（随光照的增强电阻减小），当光照强度逐渐增强的过程中，发现电压表的示数变化了△U．下列判断正确的是A.R1灯逐渐变暗，R2灯逐渐变亮B.R和R1消耗的总功率逐渐减小C.R1的电流增大量为D.R2的电压增大量小于△U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）自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带______，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带______。12．（12分）质量为m=2kg的物体放在水平面上，在水平恒力作用下从静止开始做加速运动，经一段位移后速度达到4m/s，此时物体的动能为________J；这一过程中合力对物体做的功为________J。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、C【解析】带电粒子以速度v垂直于场强方向沿上板边缘射入电场时有，带电粒子的速度为2v时的偏转位移为：，粒子偏出时速度的方向沿场线交予上极板的中点如图所示：由三角形相似得，又有联立解得：,C正确，ABD错误考点：本题考查了带电粒子在电场中的偏转2、C【解析】由通电导线的电流方向，根据安培定则可得电子射线管处于垂直纸面向外的磁场，当电子流方向从左向右，根据左手定则可得电子受到向上的安培力，则电子向上偏转。故ABD错误，C正确。故选C。3、B【解析】电子做定向移动时，受到洛伦兹力发生偏转，在上下表面间形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据电流的微观表达式以及平衡求出电压表的示数和单位体积内的自由电子数【详解】A项：根据左手定则，知电子向上表面偏转，上表面带负电，下表面带正电，所以上表面比下表面电势低，故A错误；B项：最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：，得U=Bvd，故B增大时M、N两表面间的电压U增大，B正确；C项：设电流横截面的宽为b，高为d，电流的微观表达式为I=nevS=nevbd，电流增大，则v增大，又U=Bvd则U增大，故C错误；D项：由C选项分析可知，，则，单位体积内的自由电子数越多，则电势差越小，故D错误故选B【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力方向，以及最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡4、C【解析】电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，则电动机消耗的电功率为P=IU，故选C.5、B【解析】A．因两根通电导线在a点产生的磁场方向相反，而I1与a点较近，则当时，a点的磁感应强度不可能为零，选项A错误；B．因两根通电导线在b点产生的磁场方向相反，而I2与b点较近，则当时，b点的磁感应强度可能为零，选项B正确；C．当时，由安培定则可知，两根导线在c点产生的磁场的合磁场方向沿虚线竖直向上，即c点的磁感应强度不可能为零，选项C错误；D．当时，由安培定则可知，两根导线在d点产生的磁场的合磁场方向沿虚线竖直向上，即d点的磁感应强度不可能为零，选项D错误；6、D【解析】A．质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则，A正确B．根据向心力公式，质子最大动能联立解得，B正确C．回旋加速器能够加速粒子的条件就是粒子圆周运动的周期等于交变电流的周期，粒子圆周运动周期所以，C正确D．由选项B分析可知质子最大动能，与电压U无关，D错误二、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】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8、AC【解析】金属棒沿导轨匀速下滑过程中，切割磁感线产生感应电流，导体棒受到安培力，金属棒克服安培力做的功等于系统产生的电能，即等于电阻R上产生的焦耳热．再根据动能定理和电磁感应知识研究功能关系【详解】金属棒沿导轨匀速下滑，合力为零，则合力做功为零．故A正确．根据功能关系可知，重力做功等于系统产生的电能与克服恒力F做功之和．故B错误．由能量转化和守恒定律得知，金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热．故C正确，D错误．故选AC【点睛】本题考查分析电磁感应现象中功能关系的能力，关键掌握常见的功与能的关系，知道金属棒克服安培力做的功等于系统产生的电能，运用动能定理是处理这类问题常用的方法9、BD【解析】A．若磁场方向垂直纸面向下，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，将向左运动，故A错误；B．若磁场方向垂直纸面向下，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，将向右运动，故B正确；C．若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，将向左运动，故C错误；D．若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，将向右运动，故D正确；故选BD。10、ABD【解析】A.当光照增强时，光敏电阻R的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则R2灯逐渐变亮。由U=E−Ir可知，路端电压减小，R2灯的电压增大，则R1两端的电压减小，故R1灯逐渐变暗，故A正确；B.将R2灯看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和灯泡R1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，外电阻减小时，等效电源的内外电阻之差加大，输出功率减小，则光敏电阻R和灯泡R1消耗的总功率逐渐减小。故B正确；C.由A选项分析可知，R1两端的电压减小，电流也减小，故C错误；D.R1两端的电压减小△U，R2灯和内阻的电压和增大△U，所以R2的电压增大量小于△U，故D正确。故选：ABD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).正电(2).负电【解析】[1][2]．自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。12、①.16②.16【解析】[1]物体的动能为[2]整个过程中由动能定理可得四、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、（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，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝