安徽省临泉二中2023-2024学年高二物理第一学期期末质量检测试题含解析

安徽省临泉二中2023-2024学年高二物理第一学期期末质量检测试题注意事项：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、如图虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子（重力不计），以不同的速率沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动，由轨迹可以判定（）A.两粒子带电多少一定不同B.两粒子的电性可能相同C.两粒子的电势能都是先减少后增大D.经过B、C两点，两粒子的速率可能相等2、如图所示,在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线,a、b、c是等边三角形的三个顶点,电流大小相等,a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B,则O处磁感应强度（）A. B.C. D.3、如图所示实线为电场某区域的电场线分布情况示意图，由图可知（）A.一个负电荷在A点受到电场力小于在B点受到的电场力B.A点电势低于B点电势C.一个正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能D.一个负电荷由A点移动到B点，克服电场力做功4、如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出0时，A，B端的输入分别是()A.0、0 B.0、1C.1、0 D.1、15、发电机的原理可以简化成如图所示的电路，导体棒bc在外力作用下沿接触良好的导轨向右匀速运动，下列说法正确的是（）A.在导体棒向右运动的过程中，导体棒内自由电子所受洛伦兹力的方向严格由b指向cB.导体棒内大量自由电子所受洛伦兹力沿垂直棒方向的分量之和宏观上表现为安培力C.发电机工作中，安培力充当非静电力搬运电荷做功，产生电动势D.如果将图中磁场反向但保持导体棒运动方向不变，则导体棒所受安培力也反向6、如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出。已知板长为，板间距离为，板间电压为，带电粒子的电荷量为，粒子通过平行金属板的时间为，不计粒子重力，则（）A.在前时间内，静电力对粒子做的功为B.在后时间内，静电力对粒子做的功为C.在粒子偏转前和后的过程中，静电力做功之比为D.在粒子偏转前和后的过程中，静电力做功之比为二、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、超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船，如图是电磁船的简化原理图，MN和CD是与电池相连的导体棒，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出)，以下说法正确的是A.要使船前进，图中MN导体棒应接直流电源的负极B.改变超导线圈中电流的方向，可控制船前进或倒退C.若接入电路的海水电阻为R，其两端的电压为U，电路中的电流为I，则UI＞I2RD.该超导电磁船应用的是电磁感应原理8、如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb．若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则（）A.ra>rbB.Ia>IbC.R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D.R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低9、关于磁感线，下列说法正确的是（）A.磁感线总是从N极出发，到S极结束B.磁感线是闭合的C.磁感线越密的地方，磁场越强，反之，磁场越弱D.磁感线不相交10、如图所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L标有“2V，0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作．则()A.电源内阻为1ΩB.电动机的内阻为4ΩC.电动机的正常工作电压为1VD.电源效率约为93.3%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）为了测量一节旧干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A．待测干电池一节B．直流电流表（量程0~0.6~3A，0.6A档内阻约为0.1Ω，3A档内阻约为0.02Ω）C．直流电压表（量程0~3~15V，3V内阻约为5kΩ，15V档内阻约为25kΩ）D．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω）E．滑动变阻器（阻值范围为0~1000Ω）F．开关，导线若干（1）为了尽可能减少误差，其中滑动变阻器选_______（填代号）（2）根据实验记录，画出的U-I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为________V，内电阻为____Ω12．（12分）如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I时(方向顺时针，如图)时，在天平左、右两边各加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡．当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知：磁感应强度的方向为________，大小为________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、D【解析】试题分析：由图无法判定两电荷在同一位置时所受电场力的大小，故无法判定两粒子带电量的大小关系，故A错误．由图可知电荷1如果不受电场力的话将沿直线向中心电荷运动，而本题中电荷1却逐渐远离了中心电荷，故电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同．故B错误．由B选项分析可知2粒子在从A向C运动过程中电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，而粒子1在从A向B运动过程中电场力先做负功后做正功，电势能小增大后减小，故C错误；从A到B和从A到C电场力做功不同，而两粒子的初速度不同，所以经过B、C两点，两粒子的速率可能相等，D正确；故选D考点：带电粒子在电场中的运动点评：根据轨迹判定“电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力”是解决本题的突破口2、B【解析】根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向右，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向右下方，与水平成60°角，下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角，则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向右，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向右，B正确，ACD错误3、D【解析】A.根据电场线疏密可知A点场强大于B点，故一个负电荷在A点受到电场力大于在B点受到的电场力，故A错误；BC.沿着电场线方向电势逐渐降低可知A点电势高于B点电势，正电荷在电势高的地方电势能大，故一个正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，故BC错误；D.负电荷受到电场力指向斜左上方，负电荷向斜向下运动，故电场力做负功，故D正确。故选D。4、A【解析】当C端输入1，输出端Y输出0时，可知“与”门的另一输入端(即“或”门的输出端)必为0，故“或”门的输入端，即A、B端的输入分别为0、0，故A符合题意，BCD不符合题意。5、B【解析】A．导体棒运动过程中某时刻，电子具有水平向右的分速度，根据左手定则可知电子受到b指向c的洛伦兹力，如图：电子实际速度由水平方向上的速度和竖直方向上的速度合成，所以导体棒内自由电子所受洛伦兹力的方向不是严格由b指向c，故A错误；B．通电导线在磁场中受到的安培力为而电流为为单位体积内的自由电子数目，为导体棒横截面积，每个电子有向下的分速度，受到的水平洛仑兹力为所以安培力为为导体内自由电子的总数，所以导体棒内大量自由电子所受洛伦兹力沿垂直棒方向的分量之和宏观上表现为安培力，故B正确；C．结合A、B选项分析可知，发电机工作中，洛伦兹力充当非静电力搬运电荷从而产生电动势，故C错误；D．不论磁场方向如何，导体棒向右运动过程中闭合回路中的磁通量增大，根据楞次定律，为了阻碍闭合回路中磁通量的增大，安培力方向始终向左，故D错误。故选B。6、B【解析】AB．粒子在垂直于板的方向做初速度为零的匀加速运动：由可得，前时间内与时间内垂直于板方向之比为，在前时间内的位移为，在后时间内的位移为；电场力对粒子做功为故A错误，B正确；C．由电场力做功，则前粒子在下落前和后内，电场力做功之比。故CD错误。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、ABC【解析】利用左手定则判断出海水受到的安培力，根据牛顿第三定律即可判断出船体的受力，即可判断运动方向，当改变超导线圈的电流时，会改变磁场的方向，受力都会发生改变，路端电压一部分用来产生磁场，一部分由于海水有电阻，会产生热，有非纯电阻电路的欧姆定律即可判断【详解】A．当MN解直流电源的负极时，海水中电流方向由CD指向MN，是海水受到的安培力向左，根据牛顿第三定律可知，船体受到向右的作用力，故使船体向前运动，A正确；B．改变超导线圈中中电流的方向，会改变磁场的方向，从而改变海水的受力方向，从而改变船体的受力方向，故能控制船体的前进或后退，B正确；C．路端电压一部分用来产生磁场，一部分由于海水有电阻，会产生热，故，C正确；D．该超导电磁船应用的是安培力原理，D错误8、ABC【解析】A．由图象可知，图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值，因此ra＞rb，故A正确；B．在同一坐标系内作出电阻R0的U-I图象，如图1所示，由图象可知Ia＞Ib，故B正确；CD．R0接到电源上，如图1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，电源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正确，D错误；9、BCD【解析】磁感线的特点是：①在磁体的外部,磁感线从N极发出，进入S极，在磁体内部由S极回到N极；②磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密的地方，磁场越强，磁场方向在过该点的磁感线的切线上；③磁场中磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断故选BCD考点：磁感线的特点点评：容易题．对于磁感线的认识，要注意以下几点：(1)磁感线是为了形象地研究磁场而人为假设的曲线，分布在三维空间内；(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱；(3)磁场对小磁针N极的作用力的方向规定为磁场的方向；(4)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线；(5)磁感线和电场线的显著区别就是磁感线是闭合曲线，而电场线是不闭合的10、AD【解析】小灯泡的额定电流为电阻为A．当接1时E=I(RL+R+r)代入数据解得电源的内阻r=1Ω故A正确；BC．当接2时灯泡正常发光，流过的电流为I=0.2A电源内阻分的电压为U=Ir=0.2×1V=0.2V故电动机分电压为U动=E-UL-U=(3-2-0.2)V=0.8V则电动机的内阻为故B、C均错误；D．电源的效率为故D项正确．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.D②.1.35③.0.5【解析】(1)[1]在干电池的电动势和内电阻实验中，滑动变阻器应选用最大阻值较小的，这是为了便于调节；(2)[2]U-I图像的纵截距表示电源电动势，由图中可以读出为1.35V；[3]U-I图像的斜率表示电源的内阻，12、①.垂直纸面向里②.【解析】因为B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以需要