安徽省定远育才学校2023-2024学年物理高二第一学期期末达标测试试题含解析

安徽省定远育才学校2023-2024学年物理高二第一学期期末达标测试试题请考生注意：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，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B.当棒通以方向由a到b、大小为I的电流时，棒处于平衡状态，平衡时弹簧伸长量为x1；保持电流大小不变，使棒中电流反向，则棒平衡时下列说法正确的是()A.弹簧伸长，伸长量为＋x1B.弹簧伸长，伸长量为＋x1C.弹簧压缩，压缩量为－x1D.弹簧压缩，压缩量为－x12、理想变压器与电阻R及交流电流表A、交流电压表V按图示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为：：1，电阻，原线圈两端输入电压U随时间t变化的图象如图所示，下列说法中正确的是A.电压表的读数为220VB.电压表的读数为C.电流表的读数为0.2AD.变压器的输入功率为40W3、如图所示，平行金属导轨的距离为d，左端接一电源，电动势为E，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面．一根金属棒ab与导轨成θ角放置，整个回路的总电阻为R，当接通开关S瞬间，金属棒所受的安培力大小为A. B.C. D.4、如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1：t2为（重力不计）（）A.1:3 B.4:3C.1:1 D.3:25、如图所示，O1O2是矩形导线框ABCD的对称轴，其左方有匀强磁场．下列情况下ABCD中有感应电流产生的是（）A.将ABCD向纸外平移 B.将ABCD向上平移C.将ABCD以AB为轴转动60° D.将ABCD以CD为轴转动60°6、如图所示，圆弧线a、b、c代表某固定点电荷电场中的三个等势面，相邻两等势面间的距离相等，直线是电场中的几条没标明方向的电场线，粗曲线是一带正电粒子只在电场力作用下运动轨迹的一部分，M、N是轨迹上的两点．粒子过M、N两点的加速度大小分别是aM、aN，电势能分别是EPM、EPN，a、b、c的电势分别是φa、φb、φc，ab间，bc间的电势差分别是Uab、Ubc，则下列判断中正确的是（）A.aM＞aN，EPM＞EPNB.φa＜φb＜φc，EPM＜EPNC.aM＞aN，Uab=UbcD.Uab=Ubc，EPM＜EPN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，匀强电场中的三个点A、B、C构成一个直角三角形，，，．把一个带电量为的点电荷从A点移到到B点电场力不做功，从B点移动到C点电场力做功为W．若规定C点的电势为零，则A.A点电势为B.B、C两点间的电势差为C.该电场的电场强度大小为D.若从A点沿AB方向飞入一电子，其运动轨迹可能是甲8、如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里，一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从0点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向，下列判断正确的是A.粒子带正电B.粒子由O到A经历的时间为C.若已知A到x轴的距离为d，则粒子速度大小为D.离开第I象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°9、如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t=0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（）A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功10、在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线，通入的电流强度分别为1A、2A、1A，②中的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则A.①的电流方向为a→b B.①受到安培力的合力方向水平向右C.③的电流方向为e→f D.③受到安培力的合力方向水平向左三、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）用伏安法测量一个阻值约为50Ω的未知电阻Rx的阻值，有下列器材：电源E(电动势3V，内阻可忽略不计)；电流表A1(量程0～50mA，内阻约12Ω)；电流表A2(量程0～3A，内阻约0.12Ω)；电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ)；电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)；滑动变阻器R(0～5Ω，允许最大电流2.0A)；开关、导线若干。（1）在以上备选器材中，电流表应选用________，电压表应选用________(填写器材的字母代号)；（2）在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图。（要求电表测量值的范围尽可能大一些，电阻的测量误差尽量小）（）（3）本实验中电阻的测量值比其真实值_________（选填“偏大”或“偏小”）。12．（12分）在测定一节干电池E的电动势和内阻（电动势约为1.5V，内阻小于2.0Ω）的实验中，备有下列参数准确可靠的器材：电流表A1（量程0～3mA，内阻r1＝5.0Ω）电流表A2（量程0～0.6A，内阻r2＝0.5Ω）滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流为2.0A）滑动变阻器R2（0～100Ω，额定电流1.0A）定值电阻R3＝995Ω定值电阻R4＝9.5Ω开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲所示的实验电路，图中定值电阻应选____，滑动变阻器应选_____（均填写器材的字母代号）(2)图乙为该同学根据实验电路，利用测出的数据绘出的I1与（I1+I2）的关系图线，I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数．则由图线可求被测干电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（结果保留三位有效数字）(3)在电路连接良好的情况下，该实验方案_____（选填“有”或“没有”）系统误差四、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）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14．（16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、A【解析】当棒通以方向由a到b、大小为I的电流时，由左手定则知，受到的安培力沿导轨斜向上，大小为BIL；设导轨与水平面的夹角为θ，则由平衡条件得：mgsinθ=BIL+kx1当保持电流大小不变，使棒中电流反向，由左手定则知，受到的安培力沿导轨斜向下，大小还是BIL，此时有mgsinθ+BIL=kx因此解得弹力沿着斜面向上，则弹簧是伸长的；A.弹簧伸长，伸长量为＋x1，与结论相符，选项A正确；B.弹簧伸长，伸长量为＋x1，与结论不相符，选项B错误；C.弹簧压缩，压缩量为－x1，与结论不相符，选项C错误；D.弹簧压缩，压缩量为－x1，与结论不相符，选项D错误；故选A。2、C【解析】由原线圈两端输入电压U随时间变化的图像可知，U1=220V，T=0.02sAB．根据原副线圈电压比等于匝数之比，可知所以电压表的示数为22V，故AB错误；C．根据原副线圈的电流与匝数成反比，则所以A表的读数为0.2A，故C正确；D．副线圈功率所以变压器的输入功率故D错误。故选C。3、B【解析】据闭合电路欧姆定律得：回路电流为导体棒的有效长度导体棒所受安培力A.与计算结果不符，故A错误B.与计算结果相符，故B正确C.与计算结果不符，故C错误D.与计算结果不符，故D错误4、D【解析】粒子在磁场中运动的周期的公式为T=，由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，通过a点的粒子的偏转角为90°，通过b点的粒子的偏转角为60°，所以通过a点的粒子的运动的时间为T，通过b点的粒子的运动的时间为T，所以从S到a、b所需时间t1:t2=3:2故选D。5、D【解析】产生感应电流的条件是闭合回路磁通量有变化，设磁场磁感应强度为B，线框面积为SA．将ABCD向纸外平移，回路磁通量未发生变化，仍为，故没有感应电流，A错误B．将ABCD向上平移，回路磁通量未发生变化，仍为，故没有感应电流，B错误C．将ABCD以AB为轴转动60°，回路磁通量，仍未发生变化，没有感应电流，C错误D．将ABCD以CD为轴转动60°，磁场中的面积减小，回路磁通量，磁通量减小，回路有感应电流，D正确6、B【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向左上方，根据电场线的方向可判断电势的高低；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．电势能和动能的变化可以通过电场力做功情况判断【详解】根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向左上方，所以正电荷受到点电荷的吸引力，所以圆心处的点电荷一定带负电，电场线的方向指向圆心，所以φa＜φb＜φc，根据点电荷的电场线的分布特点可得，M点的电场线密，所以正电荷在M点受到的电场力大，产生的加速度大，即：aM＞aN；根据点电荷的电场线的分布特点可得，ab之间的电场强度大于bc之间的电场强度，由于相邻两等势面间的距离相等，根据U=Ed可得，Uab＞Ubc；设粒子从M向N运动，正电荷受到的电场力的方向指向圆心，所以受力的方向与M到N的方向之间的夹角是钝角，电场力做功负功，电势能减小，所以EPM＜EPN．只有选项B正确故选B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】点电荷从B点移动到C点电场力做功为W，则B、C两点间的电势差为，点电荷从A点移动到B点电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上．从B点移动到C点电场力做功为W．说明电场强度方向垂直AB边向下，则有：，其，解得A点的电势为，该电场的电场强度大小为，电子从A点沿AB方向飞入，所受的电场力方向将沿电场线方向的反方向，故电子将向左上偏转，其运动轨迹可能是甲，故AC错误，BD正确，故选BD.【点睛】点电荷从A点移动到B点电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，从B点移动到C点电场力做功为W．说明电场强度方向垂直AB边向下.8、CD【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，根据左手定则判断知，此粒子带负电，故A错误；根据几何知识可知，从O点到A点轨迹的圆心角为60°，，B错误；由图可得：，所以．而粒子的轨迹半径为，联立可得，C正确；粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60°，x轴是直线，根据圆的对称性可知，离开第一象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，故D正确；【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，9、ABC【解析】AB、根据左手定则知,导体棒开始所受的安培力方向水平向右,安培力在第一个内做匀加速直线运动,在第二个内,安培力方向水平向左,大小不变,做匀减速直线运动,根据运动的对称性知,一个周期末速度为零,金属棒的速度方向未变.知金属棒一直向右移动,先向右做匀加速直线运动,再向右做匀减速运动,速度随时间周期性变化,而位移一直增大.所以A选项是正确的、B正确.C、因为电流周期性变化,则安培力也周期性变化.故C正确；

D、在一个周期内,动能的变化量为零,则安培力在一个周期内做功为零.故D错误.10、CD【解析】根据右手螺旋定则可确定电流周围的磁场方向，再根据左手定则可确定电流方向，即可求解.【详解】由题，②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则②所在处的磁场的方向向里．由于①③中电流的大小是相等的，所以如二者电流的方向相同，则它们在②处的磁场的和必定等于0，所以①③中电流的方向必须相反，且它们在②处的磁场的方向都向里．由安培定则可知，①中电流的方向向上，即从b向a；③中电流的方向向下，为e到f．故A错误，C正确；②和③中电流的方向都向下，在①处产生的磁场的方向都向里，根据左手定则可知，①受到安培力的合力方向水平向左．故B错误；根据安培定则，①在③处产生的磁场的方向向里，②在③处产生的磁场的方向向外；由于②到③的距离比①到③的距离小，而且②的电流比较大，所以③的磁场的方向向外．由左手定则可知，③受到安培力的合力方向水平向左．故D正确．故选CD【点睛】考查右手螺旋定则、左手定则等规律，形成同向电流相互吸引，异向电流相互排斥的结论，便于以后解题应用.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.A1②.V1③.④.偏小【解析】（1）[1][2]．电源电动势E=3V，故电压表选用V1；那么通过待测电阻的最大电流故电流表选用A1；（2）[3]．要求电表测量值的范围尽可能大一些，故滑动变阻器采用分压式接法；待测电阻阻值较小，故电流表采用外接法；电路图如图所示：（3）[4]．电流表外接测电阻，电压测量准确，电流测量偏大，故电阻测量值偏小；12、①.R3②.R1③.1.47④.1.18⑤.没有【解析】(1)[1]因为没有电压表，可以用电流表与定值电阻串联改装成电压表，由电路图可知y应该是A1；电流表A1量程为3mA，要测1.5V电压，电压表内阻至少为R500Ω，电流表A1内阻为5Ω，由电路图可知，定值电阻应选R3；[2]为准确测量，减小误差，方便实验操作滑动变阻器应选R1.(2)[3][4]根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：U＝I1（995+5）＝1000I1，根据图象与纵轴的交点得电动势为E＝1.47mA×1000Ω＝1.47V，与横轴的交点可得出路端电压为1.0V时电流是0.4A，由闭合电路欧姆