山西省大同铁路第一中学2023-2024学年物理高二上期末达标测试试题含解析

山西省大同铁路第一中学2023-2024学年物理高二上期末达标测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”。在航天器中建立电磁学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电磁场的干扰。下列说法正确的是（）A.场是一种人为假设，实际是不存在的B.在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0C.航天器中“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力D.由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置2、如图，单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO＇轴匀速转动，角速度大小为ω，从线圈平面与磁场平行的位置开始计时．则A.开始计时时刻穿过线圈的磁通量最大B.感应电动势瞬时值表达式为C.线框转动过程中产生电动势的最大值为BSωD.线框转动过程中产生电动势的有效值为3、如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以、的速度沿光滑导轨电阻不计匀速滑到位置，若：：2，则在这两次过程中A.回路电流：：2B.产生的热量：：4C.通过任一截面的电荷量：：2D.外力的功率：：24、我们研究电场的时候，常常引入试探电荷，下列物理量中，哪个与试探电荷无关（）A.电场强度B.电势能C.静电力对试探电荷所做的功D.试探电荷仅受电场力作用时产生的加速度5、两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后并合在一起,然后给它们分别加上相同的电压,则通过它们的电流之比为()A.1:4 B.1:8C.1:16 D.16:16、如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是()A.物体的速度可能不变B.物体的速度不可能均匀变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程二、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，两根互相平行的长直导线垂直穿过纸面上的M、N两点．导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A.o点处的磁感应强度为零B.a、c两点处磁感应强度的方向相同C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反8、下列说法正确的是（）A.公式E=对匀强电场适用B.公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量C.物体所带的电量有可能是元电荷的2.5倍D.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹9、关于电场和磁场对电荷的作用力，下列说法正确的是A.洛伦兹力对运动电荷一定不做功B.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用C.正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场强度的方向D.正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向就是磁感应强度的方向10、在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8J，在M点的动能为6J，不计空气的阻力，则下列判断正确的是()A.小球水平位移x1与x2的比值为1∶3 B.小球水平位移x1与x2的比值为1∶4C.小球落到B点时的动能为32J D.小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6J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）一根导线长0.2m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是，则该处的磁感应强度B的大小是____T，如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的B的大小是______T。12．（12分）（1）某同学用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一物体的直径和长度，读出图中的示数，图甲为_____mm，图乙为________mm.（2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=____V，内阻r=______Ω．（结果保留两位有效数字）②一位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是______A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C．实验测出的电动势小于真实值D．实验测出的内阻大于真实值四、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.场是看不见，摸不着，但是客观存在的物质形态，故A错误；B.外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，故B正确；C.航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力，故C错误；D.由于地磁场影响，小磁针静止时大致沿南北指向，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面南北放置，使小磁针受通电导线产生的磁场作用，偏向东西方向。故D错误。故选：B2、C【解析】A项：由从线圈平面与磁场平行的位置开始计时可知，穿过线圈的磁通量为0，故A错误；B项：感应电动势瞬时值表达式为，故B错误；C项：线框转动过程中产生电动势的最大值为，故C正确；D项：线框转动过程中产生电动势的有效值为，故D错误故选C3、A【解析】A．回路中感应电流为：，则得A正确；B．产生的热量为，则得B错误；C．通过任一截面的电荷量为q与v无关，则得C错误；D．由于棒匀速运动，外力的功率等于回路中的功率，即得P∝v2，则得D错误故选A。4、A【解析】A．电场强度只和电场本身的性质有关，与试探电荷无关，符合题意，A正确；B．电荷的电势能，与试探电荷有关，不合符题意，B错误；C．静电力对试探电荷所做的功，与试探电荷有关，不合符题意，C错误；D．试探电荷仅受电场力作用时产生的加速度，与试探电荷有关，不合符题意，D错误。故选A。5、C【解析】设原来的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的1/2，根据电阻定律，电阻R1=4R；另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律，电阻R2＝R/4，则两电阻之比为16：1．电压相等，根据欧姆定律，电流比为1：16;A．1:4，与结论不相符，选项A错误；B．1:8，与结论不相符，选项B错误；C．1:16，与结论相符，选项C正确；D．16:1，与结论不相符，选项D错误；故选C.6、D【解析】A．物体做曲线运动，速度的方向发生了变化，所以速度一定是变化的，故A错误；B．物体做曲线运动，加速度的大小和方向可能保持不变，即速度可能是均匀变化的，故B错误；C．a点受到的方向沿曲线的切线的方向，不能是a指向b，故C错误；D．物体做曲线运动，ab段的位移大小一定小于路程，故D正确。故选D。【点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论二、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】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行矢量叠加【详解】A．根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向垂直MN向下，N处导线在o点产生的磁场方向垂直MN向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；B．由右手定则可知，M、N处导线在a点产生的磁场方向均垂直MN向下，则a点磁感应强度的方向垂直MN向下；M、N处导线在c点产生的磁场大小相等，方向分别垂直cM向下，垂直cN向下且关于直线cd对称，由平行四边形法则可得，c点磁感应强度的方向同样垂直MN向下，故B正确；C、M处导线在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向垂直MN向下，d处的磁场方向垂直MN向下，磁感应强度方向相同，且合磁感应强度大小相等，故C正确；D．M在a处产生的磁场方向垂直MN向下，在b处产生的磁场方向垂直MN向下，N在a处产生的磁场方向垂直MN向下，b处产生的磁场方向垂直MN向下，根据磁感应强度的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故D错误【点睛】本题考查了比较磁感应强度大小由于方向关系问题，解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成8、AB【解析】A．公式E=对匀强电场适用，A正确；B．公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量，B正确；C．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍，C错误；D．电场线是为了描述电场而假想的曲线，一般不是带电粒子在电场中运动的轨迹，D错误。故选AB。9、AC【解析】A．洛伦兹力与速度方向垂直，则对运动电荷一定不做功，选项A正确；B．带电粒子在磁场中运动时，若速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力作用，选项B错误；C．正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场强度的方向，选项C正确；D．正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向与磁感应强度的方向垂直，选项D错误；故选AC。10、AC【解析】AB.将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动。竖直分运动为竖直上抛运动，所以从A到M和从M到B点所用时间相等。对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3，则小球水平位移x1与x2的比值为1：3，故A正确，B错误；C.设物体在B动能为EkB，水平分速度为vBx，竖直分速度为vBy，由竖直方向运动对称性知：，对于水平分运动运用动能定理得：Fx1=，F(x1+x2)=，由A可知x1：x2=1：3，解得：Fx1=6J，F(x1+x2)=24J，故EkB==32J，故C正确；D.小球受力如图所示：小球受到的合外力为重力和电场力的合力，为恒力，在A点时，合力与速度之间的夹角为钝角，在M点时，合力与速度之间的夹角为锐角，即合力先做负功后做正功，小球的动能先减小后增大，小球从M到B的过程，合力一直做正功，动能一直增大。则小球从A运动到B的过程中最小动能一定小于6J，故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、①.0.1②.0.1【解析】[1]根据得[2]磁感应强度B是磁场本身的属性，与有无电流元以及电流大小无关．所以当该导线的长度和电流都减小一半，该处的B的大小仍为0.1T。12、①.1.193—1.197②.20.30③.1.5V④.1.0⑤.AC【解析】（1）图甲螺旋测微器主尺刻度，分尺刻度，所以读数为（1.193—1.197皆可）；图乙游标卡尺主尺读数，分尺读数，所以读数为（2）①根据闭合电路欧姆定律得：，所以图像纵截距为电动势，所以，斜率表示内阻：②AB.根据电路图分析，电流表测的是滑动变阻器的电流不是干路电流，未计入电压表支路的电流，所以误差主要来源是电压表的分流作用，B错误A正确C