2024届吉林省东北师大附中物理高二上期末教学质量检测试题含解析

2024届吉林省东北师大附中物理高二上期末教学质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、额定电压为4.0V的直流电动机的线圈电阻为1.0Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0J，下列计算结果正确的是（）A.电动机正常工作时的电流强度为2.0AB.电动机正常工作时的输出功率为8.0WC.电动机每秒将电能转化成机械能为16.0JD.电动机正常工作时的输入功率为4.0W2、如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点。以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系。过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流，则过O点的通电直导线所受安培力的方向为（）A.沿y轴正方向 B.沿y轴负方向C.沿x轴正方向 D.沿x轴负方向3、如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为、、，实线为带电粒子在电场运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法中正确的是（）A.粒子可能带负电B.粒子在P点的动能大于Q点动能C.粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能D.粒子在P点受到电场力大于在Q点受到的电场力4、如图所示，一束带电量为的粒子沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，粒子在管内的运动是（）A.不管从哪端通入电流，粒子都做匀速圆周运动B当从a端通入电流时，粒子做匀加速直线运动C.当从b端通入电流时，粒子做匀加速直线运动D.不管从哪端通入电流，粒子都做匀速直线运动5、物理学的研究中有许多科学方法，在某些情况下，我们常忽略物体的大小和形状，将物视为质点，上述所运用的科学方法是（）A.理想模型法 B.等效替代法C.控制变量法 D.微元法6、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则下列关于穿过平面的磁通量的情况中，不正确的是()A.如图所示位置时等于BSB.若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为BSC.若从初始位置转过90°角，磁通量为零D.若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS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、“场”（重力场、电场、磁场）是一种特殊物质，“场”的产生有很多种，如：地球会在表面附近产生重力场；静止的电荷会在周围空间产生电场；通电导体会在周围空间产生磁场为了研究、描述“场”，人们采用引用“探测物”的方法对场进行研究。下列说法正确的是（）A.静电场对电荷有“力”的作用，由此定义了电势，利用电势这一概念对电场“力”的性质进行描述B.磁场对通电导体有“力”的作用，由此定义了磁感应强度（），利用磁感应强度这一概念对磁场的强弱进行描述C.重力场对物体有“力”的作用，由此可以定义重力场强度，利用重力场强度这一概念对重力场的强弱进行描述D.磁场对运动电荷有“力”的作用，由此可以定义磁感应强度（），利用磁感应强度这一概念对磁场的强弱进行描述8、如图甲所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5），图乙是氢原子的能级图，下列说法正确的是（）A.该金属的逸出功为0.5eVB.根据该图象能求出普朗克常量C.该金属的极限频率为4.27×1014HzD.用n＝3能级的氢原子跃迁到m＝2能级时所辐射的光照射该金属能使该金属发生电效应9、南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一还未通电的螺线管，如图所示，下列说法正确的是（）A.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将减小B.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将增大C.若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将增大D.若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将减小10、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自b端向a端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A.电压表示数变大B.电流表示数变小C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低三、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）某同学用伏安法测某电源的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测电源B.电流表A：量程0〜0.6A，内阻为0.5ΩC.电压表V：量程0〜3V，内阻未知D.滑动变阻器R：0〜10Ω，2AE.开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电源的电动势和内阻。（1）实验电路图应选择上图中的___（填“甲”或“乙”）（2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象。由此可知，电源的电动势E=___V，内电阻r=___Ω。（结果保留二位小数）12．（12分）(1)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l，用螺旋测微器测量圆柱体的直径d，示数如图所示。由图可读出l＝________cm，d＝________mm；(2)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。①按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来_______；②在如图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（填“A”或“B”）；③图丙是根据实验数据作出的U—I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω；(3)在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：①若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是________（填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）；②若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至________挡（填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”），再将________（填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、________、________。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】已知线圈电阻与线圈产生的热量，应用焦耳定律可以求出通过电动机的电流；然后应用电功率公式与电功公式分析答题解：A、线圈产生的热量Q=I2Rt，通过电动机的电流I===2.0A，故A正确；B、电动机正常工作时的输入功率P=UI=4V×2A=8W，电动机的热功率PQ=I2R=（2A）2×1Ω=4W，电动机的输出功率P出=P﹣PQ=8W﹣4W=4.0W，故BD错误；C、电动机工作时每秒转化为机械能W=P出t=4.0×1=4.0J；故C错误；故选A【点评】本题考查功率的计算；电动机是非纯电阻电路，电动机的输入功率等于热功率与输出功率之和，应用电功率公式与电功公式即可正确解题2、A【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，故A、B处导线对O处导线的合力为0，C处导线对O处导线为引力，方向沿y轴正方向，故选A。3、B【解析】A．因电场线与等势面相互垂直，且由高电势指向低电势，故电场线如图所示，由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的方向，故粒子带正电，故A错误；B．若粒子从P到Q，则电场力做负功，粒子动能减小，故P点动能大于Q点动能；若粒子从Q到P，电场力做正功，动能增大，P点动能大于Q点动能，故粒子在P点动能一定大于Q点的动能，故B正确；C．结合能量守恒定律，粒子在P点电势能与动能之和等于粒子在Q点电势能与动能之和，可知，粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能，故C错误；D．因Q点处的等势面密集，故Q点的电场强度大，故电荷在Q点受到的电场力大于P点受到的电场力，故D错误4、D【解析】不管螺线管通有什么方向的电流，螺线管内部磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力的作用，由于忽略粒子重力，所以应一直保持原运动状态不变，故ABC错误，D正确；故选D。5、A【解析】忽略物体的大小和形状，将物视为质点，所运用的科学方法是理想模型法；A．理想模型法，与结论相符，选项A正确；B．等效替代法，与结论不相符，选项B错误；C．控制变量法，与结论不相符，选项C错误；D．微元法，与结论不相符，选项D错误；故选A.6、B【解析】图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．当它绕轴转过θ角时，线圈在磁场垂直方投影面积为Scosθ，磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积．线圈从图示转过90°时，磁通量为0，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差【详解】A项：线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．故图示位置的磁通量为φ=BS，故A正确；B项：使框架绕OO′转过60°角，则在磁场方向的投影面积为S/2则磁通量为BS/2，故B错误；C项：线圈从图示转过90°的过程中，S垂直磁场方向上的投影面积逐渐减小，故磁通量逐渐减小，当线圈从图示转过90°时，磁通量为0，故C正确；D项：从初始位置转过180°角，磁通量变化为△∅=BS-（-BS）=2BS，故D正确本题选错误的，故选B【点睛】本题要知道对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式φ=BScosθ，θ是线圈与磁场垂直方向的夹角．夹角变化，磁通量也会变化，注意磁通量要分清穿过线圈的正反面二、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、BCD【解析】A．静电场对电荷有“力”的作用，用的是试探电荷q，定义出电场强度，用电场强度描述电场的强弱和方向，而电势是反映电场“能”的物理量，故A错误；B．磁场对通电导体有“力”的作用，用的是电流元，定义出磁感应该强度（），用磁感应强度描述磁场的强弱和方向，故B正确；C．重力场对物体有“力”的作用，用的是有质量的物体m，定义重力场强度，用重力加速度描述重力场的强弱和方向，故C正确；D．磁场对运动电荷有“力”的作用，用的是运动电荷，定义磁感应强度（），利用磁感应强度对磁场的强弱进行描述，故D正确。故选BCD。8、BCD【解析】根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W，Ek-γ图象的斜率等于h．横轴的截距大小等于截止频率，逸出功W=hγ0，根据数学知识进行求解详解】当Ek＝hγ﹣W＝0时，逸出功为W＝hγ0＝6.63×10﹣34J•s×4.27×1014Hz＝2.83×10﹣19J≈1.77eV，故A错误；由Ek＝hγ﹣W，得知，该图线的斜率表示普朗克常量h，故B正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hγ﹣W，Ek﹣γ图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为4.27×1014Hz，故C正确；用n＝3能级的氢原子跃迁到m＝2能级时所辐射的光能量为△E＝E3﹣E2＝﹣1.51﹣（﹣3.4）＝1.89eV＞1.77eV，能发生光电效应，故D正确．所以BCD正确，A错误【点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道逸出功与极限频率的关系，结合数学知识即可进行求解9、AC【解析】根据安培定则，结合电流的方向判断出通电螺线管的磁场的方向，然后根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引即可判定【详解】AB、若将a端接电源正极，b端接电源负极，则根据安培定则可知，螺线管的下端是磁场的N极，磁场的方向向下；又南极附近的磁场的方向向上，所以螺旋管将受到排斥力，弹簧测力计示数将减小．故A正确，B错误；C、若将b端接电源正极，a端接电源负极，则根据安培定则可知，螺线管的上端是磁场的N极，磁场的方向向上；又南极附近的磁场的方向向上，所以螺旋管将受到吸引力，弹簧测力计示数将增大．故C正确；D、由上分析可知，故D错误【点睛】该题结合地球的磁场的特点考查安培定则，情景的设置新颖，与实际生活的结合比较好，是一道理论结合实际的好题目10、BC【解析】A．在滑动变阻器滑动头P自b端向a端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流I减小，电阻R1两端电压减小，则电压表示数减小，选项A错误；D．根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知a的电势大于零，且a点的电势等于R2两端的电压。电阻R2两端的电压I减小，则U2变大，则a点的电势升高，选项D错误；B．U2变大，通过R2的电流I2增大。通过电流表的电流I减小，I2增大，则IA减小，即电流表示数减小，选项B正确；C．电容器C的电压等于电阻R2两端的电压，则电容器板间电压变大，由Q=CU知电容器C所带电荷量增多，选项C正确。故选BC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.乙②.3.00③.2.83【解析】（1）[1]若采用甲图，由于电压表的分流会使测量结果存在系统误差；而采用乙图，由于电流表的内阻已知，测量的内阻为电流表和电源内阻之和，所以采用乙图会消除实验带来的系统误差，使测量结果更准确。（2）[2]根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象，当电流I=0时图线与纵轴的截距即为电源的电动势，即E=3.00V。［3］由闭合电路欧姆定律知，U=E-Ir，图线斜率的大小即为电流表和电源内阻之和，图线斜率r==Ω=3.33Ω所以电源的内电阻r´=3.33Ω-0.5Ω=2.83Ω12、①.2.25②.6.860③.④.B⑤.1.5⑥.1⑦.待测金属丝⑧.直流电压10V⑨.红⑩.0⑪.E⑫.E【解析】(1)[1][2]对游标卡尺主尺读数为2.2cm，游标尺读数为5×mm＝0.5mm＝0.05cm故l＝2.2cm＋0.05cm＝2.25cm螺旋测微器先读出固定刻度的读数，由于半刻度线已露出，所以固定刻度为6.5mm，再读出可动刻度上的格数×0.01mm，读数为

5mm＋36.0×0.01mm＝6.860mm(2)①[3]由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图所示；②[4]为保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值，故滑动变阻器应接入最大阻值，由图可知，滑动变阻器接入部分为左半部分；故滑片应接到B端；③[5][6]由U-I图可知，电源的电动势E=1.5V；当路端电压为1V时，电流为0.5A，则由闭合电路欧姆定律可知：r=1.0Ω(3)①[7]电流表示数为零，说明