福建省师范大学附属中学2023年物理高二上期末学业质量监测试题含解析

福建省师范大学附属中学2023年物理高二上期末学业质量监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，边长为l的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以恒定的逆时针方向的电流。图中虚线过边中点和边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的有界矩形匀强磁场，其磁感应强度大小为B。此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为；现将虚线下方的磁场移至虚线上方且磁感应强度的大小改为原来的两倍，保持其他条件不变，导线框仍处于静止状态，此时细线中拉力为。则导线框中的电流大小为（）A. B.C. D.2、在磁场中同一位置放置一根直导线，导线的方向与磁场方向垂直．先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样．下图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系．a、b各代表一组F、I的数据．在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是（）A.甲、乙、丙、丁都正确 B.甲、乙、丙都正确C.乙、丙都正确 D.只有丙正确3、下列关于电源电动势的说法中正确的是（）A.电路中每通过2C的电荷量，电源提供的电能是4J，那么电源的电动势是0.5VB.电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大C.无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多4、如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是（）A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力5、如图所示，通电导线MN中的电流保持不变，当它在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是()A.变小B.变大C.不变D.不能确定6、如图所示的电路中，电源电动势E=4V，内阻r=0.5Ω，定值电阻R=1Ω．开关S闭合后，电动机M刚好正常工作，理想电流表A的示数为1A．电动机的线圈电阻R0=0.5Ω，下列说法中正确的是A.定值电阻消耗的热功率3.5WB.电动机的输出功率为2WC.电动机两端的电压为2VD.电源的输出功率是4W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,水平向右的匀强电场场强为E,且,垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度为B,一带电荷量为q的液滴质量为m,在重力、静电力和洛伦兹力作用下在叠加场空间运动．下列关于带电液滴在叠加场空间的运动描述正确的是A.液滴可能做匀加速直线运动B.液滴不可能做匀速圆周运动C.液滴可能做匀速直线运动且机械能守恒D.如果是直线运动，必为匀速直线运动，其运动轨迹与水平方向的夹角是8、如图纸面内金属圆环通过一绝缘细线OA悬挂在足够长的水平通电细直导线上，悬点O固定，下列各种情况中环中能产生感应电流的是A.使圆环在竖直平面内绕O点左右摆动B.使圆环在垂直纸面方向绕O点前后摆动C.使圆环以竖直线OA为轴转动D.使通电直导线中电流均匀增大9、如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，当照射光强度增大时（）A.电压表的示数减小B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D.电路的路端电压增大10、如图所示，一个带正电的物体从粗糙绝缘斜面底端以初速度v0冲上斜面，运动到A点时速度减为零，在整个空间施加一个垂直纸面向外的匀强磁场，物体运动过程中始终未离开斜面()A.物体仍以初速度v0冲上斜面，能到达A点上方B.物体仍以初速度v0冲上斜面，不能到达A点C.将物体由A点释放，到达斜面底端时速率一定大于v0D.将物体由A点释放，到达斜面底端时速率一定小于v0三、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）同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：①用螺旋测微器测量其直径如图1所示，可知其直径为_______mm；②用多用电表的电阻“×10”档，按正确步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图2，则该电阻的阻值约为_______Ω，他还需要换档重新测量吗？_______（答“需要”或“不需要”）。③为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）直流电源E（电动势4V，内阻不计）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ）开关S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。④请在图3中补充连线完成本实验________________。12．（12分）某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒（1）该同学还必须有的器材是_____；（2）需要直接测量的数据是_____；（3）用所得数据验证动量守恒的关系式是_____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、C【解析】当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为，受到的安培力方向竖直向上，设三角形导线框质量为m，则有：当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为，受到的安培力方向竖直向下，磁感应强度增大到原来的两倍，故此时有：联立可得故C正确，ABD错误；故选C。2、C【解析】由于a、b导线的方向均与磁场垂直，根据安培力公式F=BIL写出表达式即可正确求解【详解】在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：F=BIL，由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故甲丁错误，乙丙正确．故C正确，ABD错误．故选C3、C【解析】A．电路中每通过2C电荷量，电源提供的电能是4J，由公式W=qE知：选项A错误；BC．电源电动势是电源本身的特性，与外电路无关，，选项B错误，C正确；D．电源向外提供的电能等于电流做功W=EIt。可见电源向外提供的电能与电动势、电流和时间都有关，选项D错误。故选C。4、B【解析】AB．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是人与体重计间的相互作用力，故A错误，B正确；CD．人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，故C错误，D错误；故选B。5、C【解析】从a转到b位置时，导线MN还是与磁场垂直，故F=BIL大小不变，故.正确；故选C.6、B【解析】定值电阻的功率由焦耳定律求得，电源的输出功率由总功率减去内阻功率，电动机是非纯电阻电路，输出功率等于输入功率与热功率之差【详解】A、定值电阻消耗的热功率，A错误；BC、电动机两端的电压，则电动机的电功率为，又因为电动机线圈上的发热功率为，所以，电动机的输出功率为，B正确，C错误；D、电源的输出功率为，D错误故选B【点睛】电动机是非纯电阻电路，输出功率等于输入功率与热功率之差；电源的输出功率由总功率减去内阻功率，要注意功率公式的适用条件二、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、BD【解析】根据运动情况分析受力情况，做直线运动说明粒子不受洛伦兹力或者有某个力跟洛伦兹力抵消，对四个选项逐一分析即可解题【详解】A项：由于液滴受到的重力与电场力恒定，如果做匀加速直线运动，则液滴的洛伦兹力大小变化，液滴的合外力变化，不可能做匀加速直线运动，故A错误；B项:由于液滴受竖直向下的重力和水平方向的电场力，所以重力与电场力的合力不可能为零，即液滴不可能做匀速圆周运动，故B正确；C项：当液滴进入复合场时的洛伦兹力与重力和电场力的合力等大反向时，液滴做匀速直线运动，但电场力会做功，所以机械能不守恒，故C错误；D项：由A分析可知，液滴不可能做匀加速直线运动，只要液滴的速度大小变化，其所受的洛伦兹力大小变化，合外力变化，一定做曲线运动，故如果是直线运动，必为匀速直线运动，由于mg=qE，重力与电场力的合力一定与速度方向垂直，即与水平方向成450，故D正确故选BD【点睛】本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，或根据运动情况分析受力情况，题目较难8、ACD【解析】A、根据右手螺旋定则可知，离直导线越远磁场越弱，越近的磁场越强，当使圆环在竖直平面内绕O点左右摆动时，穿过环的磁通量会发生改变，会产生感应电流，故A正确；B、当使圆环在垂直纸面方向绕O点前后摆动时，穿过环的磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误；C、当使圆环以竖直线OA为轴转动时，穿过环的磁通量会发生改变，会产生感应电流，故C正确；D、当使通电直导线中电流均匀增大时，穿过环的磁通量增大，会产生感应电流，故D正确；故选ACD9、BC【解析】AD、当光照强度增大时，光敏电阻R3的阻值减小，外电路总电阻减小，则由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则由可知路端电压减小，因干路电流增大，则R1两端的电压增大，故电压表示数增大，故选项A、D错误；B、因路端电压减小，电压表示数增大，则并联部分电压减小，故R2中的电流减小，故选项B正确；C、由以上分析可知，通过小灯泡的电流增大，由可知灯泡功率增大，故选项C正确；故选BC10、BC【解析】AB．未加磁场时，根据动能定理，有加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功；根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直于斜面向下，所以物体对斜面的压力增大，所以摩擦力变大，摩擦力做的功变大，根据动能定理，有因Wf′＞Wf，则，故不能到达A点，故A错误，B正确；CD．加磁场后将物体由A点释放，则洛伦兹力垂直斜面向上，则摩擦力减小，摩擦力做功减小，洛伦兹力不做功，根据动能定理，有所以v>v0．故C正确，D错误。故选BC。分卷II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、①.4.745②.220③.不需要④.A2⑤.V1⑥.R1⑦.【解析】(1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为：4.5mm+24.5×0.01mm=4.745mm；(2)[2]欧姆表读数=表盘读数×倍率=22Ω×10=220Ω；[3]中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小，故不需要重新换挡；(3)[4]根据欧姆定律，最大电流故电流表选择A2；[5]电源电动势4V，故电压表选择V1；[6]要求测得多组数据进行分析，滑动变阻器采用分压式接法，用小电阻控制大电阻，故滑动变阻器选择R1；(4)[7]由可知，电阻阻值较小，电流表应用外接法，滑动变阻器用分压式，电路图如图12、①.刻度尺、天平、铅垂线②.两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离s1、s2③.m1s1＝m2s2【解析】小球离开桌面后做平抛运动，取小球1的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为：m1、m2，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为s1、s2，平抛运动的时间为t．需要验证的方程：0=m1v1-m2v2，又，，代入得到m1s1=m2s2，故需要测量两木块的质量m1和m2，两木块落地点到桌面边缘的水平距离s1，s2，需要的器材为刻度尺、天平、重锤线（1）需要的实验器材有：天平、直尺、铅锤、木板、白纸、复写纸、图钉、细线等（2）需要直接测量的量为：两物块的质