安徽省示范高中2023-2024学年物理高二第一学期期末达标测试试题含解析

安徽省示范高中2023-2024学年物理高二第一学期期末达标测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，在斜面上放了一根长L，质量为m的导线，当通以如图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B必须满足（）A.，方向竖直向下B.，方向垂直斜面向下C.，方向垂直纸面向外D.，方向垂直纸面向里2、一带有绝缘座的空心球壳A带有4×10－8C的正电荷，带绝缘柄的金属小球B带有2×10－8C的负电荷，使B球与A的内壁接触，如图所示，则A、B的带电量分别为（）A.QA=1×10－8CQB=1×10－8CB.QA=2×10－8CQB=0C.QA=0QB=2×10－8CD.QA=4×10－8CQB=－2×10－8C3、不计空气的作用，小球沿固定光滑斜面下滑的过程中受到的作用力共有（）A.一个 B.两个C.三个 D.四个4、关于冲量的概念，以下说法正确的是()A.作用在两个物体上的合外力大小不同，但两个物体所受的冲量大小可能相同B.作用在物体上的力的作用时间很短，物体所受的冲量一定很小C.作用在物体上的力很大，物体所受的冲量一定也很大D.只要力的作用时间和力的大小的乘积相同，物体所受的冲量一定相同5、在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验．未放置磁铁时，钢球在水平面上做直线运动，若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，钢球将做曲线运动．该实验说明A.钢球所受合力为零时也可以做曲线运动B.钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动C.钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动D.钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动6、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两级相连接的两个形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设形盒半径为，匀强磁场的磁感应强度为，高频交流电频率为。若用回旋加速器加速质子时，则下列说法正确的是A.高频电源的周期是质子做圆周运动的周期的两倍B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关C.质子被加速后的最大速度不可能超过D.不改变和，该回旋加速器也能用于加速氘核二、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、某电场的电场线分布如图所示（实线），以下说法正确的是（）A.点场强大于点场强B.和处在同一等势面上C.若将一试探电荷由点移动到点，电荷的电势能将减小D.若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由点运动到点，可判断该电荷一定带负电8、某同学做三种导电元件的导电性质实验，他根据所测数据，分别绘制了三种元件的I-U图象，如图所示，下列判断哪些是正确的（）A.只有乙图象是正确的B.甲、丙图象是曲线，肯定误差太大C.甲、丙为非线性元件，乙为线性元件D.甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差9、如图所示，发电机的矩形线圈面积为S，匝数为N，绕轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动。从图示位置开始计时，下列判断正确的是（  ）A.此时穿过线圈磁通量为NBS，产生的电动势为零B.线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为C.P向下移动时，电流表示数变小D.P向下移动时，发电机的电功率增大10、如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间场强为E，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．从两板左侧中点c处射入一束粒子(不计重力),这些粒子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成两束，且运动半径不同，则下列判断正确的是()A.这束粒子中一定有两种不同速度的粒子B.这束粒子中一定有正负两种粒子C.这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子D.a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向a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）某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还能提供的其它器材规格如下：电流表A1（量程0~0.6A，内阻r1约为0.125Ω）电流表A2（量程0~3A，内阻r2约为0.025Ω）电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ）滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）滑动变阻器R2（最大阻值为1750Ω）电源E（电动势约为3V）（1）在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，则该金属丝直径的测量值d=________mm。（2）使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×1”挡，指针位置如图所示，则该金属丝的电阻为_______Ω。（3）若采用伏安法测量金属丝的电阻，为保证电表安全及测量准确、方便，那么电流表应选择_______（选填A1或A2）；滑动变阻器应选择_______（选填R1或R2）。（4）采用伏安法测电阻时，测得了多组U、I数据，根据这些数据作出如图所示的U-I图像。由此可得金属丝的电阻R=_______Ω。（保留两位有效数字）（5）若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻R，金属丝的长度l，以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ=_______。12．（12分）在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R（1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径d为_______mm（2）若用图乙测金属丝的电阻，则测量出的R结果将比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”）（3）如下图所示，是多用电表的“×10”欧姆挡经过正确步骤测量金属丝电阻时多用电表指针的位置，则金属丝阻值的测量值R＝_____Ω，若测出金属丝长度的测量值为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ＝_____（用d、R、L表示）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L14．（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，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】磁场竖直向下时，安培力水平向左，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有mgtanα=BIL，解得：，故A正确；磁场方向垂直斜面向下时，根据左手定则，安培力沿斜面向上，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有：mgsinα=BIL，解得：，故B错误；磁场垂直向外时，由于电流与磁场方向垂直，故安培力为零，故不可能平衡，故C错误；磁场方向垂直纸面向里时，磁场方向与电流方向平行，导体不受安培力，导线不能保持静止，故D错误．所以A正确，BCD错误2、B【解析】将B与A的内表面接触后，正、负电荷中和后，金属小球B不带电，剩余的电荷分布在球壳A的外表面，带电量为故ACD错误，B正确。故选B。3、B【解析】地球表面的一切物体都受到重力；物体与斜面之间相互挤压，故一定受到支持力；光滑表示没有摩擦力；故物体只受重力和支持力，即受两个力作用，故B正确，ACD错误。故选B。4、A【解析】冲量的概念、公式I=Ft，冲量都是矢量，冲量的方向由力的方向决定【详解】A、由冲量公式I=Ft，作用在两个物体上力大小不同，时间不等，但两个物体所受的冲量可能相同，可知A正确.B、C、由冲量公式I=Ft，可知作用在物体上的力很大，若时间极短，物体所受的冲量可能很小，不一定很大，故B错误，C错误.D、由冲量公式I=Ft可知冲量是矢量，冲量的方向由力的方向决定；故D错误.故选A.【点睛】本题考查对冲量概念、公式的理解，抓住矢量性，从定义理解记忆5、B【解析】本题关键找出钢球的速度方向和受力方向，从而判断出钢球做曲线运动的条件；【详解】A．在未放置磁铁时，小钢球的合力认为是零，则做直线运动，故选项A错误；BCD．曲线运动的速度方向是切线方向，合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力或加速度与速度不在同一条直线上，就会做曲线运动，故选项B正确，CD错误6、C【解析】考查带电粒子在复合场中的运动，回旋加速器。【详解】A．为了使粒子每次经过电场时都被加速，要求回旋加速器高频交流电的周期与等于粒子做圆周运动的周期，A错误；B．最大速度时，轨道半径为D形盒半径R，根据洛伦兹力提供向心力：可得质子被加速后的最大速度为：可知，与加速电场的电压大小无关，B错误；C．根据：可得：即最大速度为：不可能超过，C正确；D．由周期公式：由于氘核电荷量与质子相同，但质量是质子的两倍，则圆周运动周期为质子的两倍，频率为质子的一半，若不改变和，则回旋过程中，加速一次减速一次，相互抵消，所以不能用来加速氘核，D错误。故选C。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、AC【解析】解这类题是思路：电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，根据电场力做功判断电势能的变化【详解】电场线的疏密表示场强的强弱，由图知c点场强大于b点场强，故A正确；沿电场线方向电势逐渐降低，故b的电势大于c的电势，b和c不在同一等势面上，故B错误；若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电场力做正功，电荷的电势能将减小，故C正确；由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致斜向左上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故D错误；故选AC【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解．比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能8、CD【解析】A．三个图象都可能正确，选项A错误。B．甲、丙图象是曲线，是非线性元件，不一定是误差太大，选项B错误；CD．图乙是过原点的直线，故是线性元件的I-U图象，图甲和图丙都是曲线，故为不同的非线性元件的I-U图象。选项CD正确；故选CD。9、BD【解析】A．此时线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，磁通量是BS，变化率为零，即感应电动势为零，故A错误；B．过程中产生的感应电动势最大值为故表达式为故B正确；CD．P向下移动时，副线圈匝数增大，根据可得副线圈的输入电压增大，即电流表示数增大，根据可得副线圈消耗的电功率增大，而副线圈消耗的电功率决定发电机的功率，所以发电机的功率增大，故D正确C错误。故选BD。10、BC【解析】粒子在平行金属板间沿直线运动，说明洛伦兹力和电场力平衡，由此得出两种粒子的速度大小相等，射出小孔后，偏转方向及半径不同，结合左手定则及半径公式可知电性和比荷关系，由正负粒子的板间匀速直线，通过受力分析得出电场方向；【详解】A、粒子在速度选择器中沿直线运动，说明，粒子速度，粒子的速度一定相同，故A错误；B、粒子从小孔射出后，分成两束，偏转方向不同，根据左手定则知，两种带电粒子电性相反，即这束粒子中一定有正负两种粒子，故B正确；C、粒子射出小孔后，进入右侧磁场中做匀速圆周运动，根据，得半径，半径不同，则不同，所以这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子，故C正确；D、正负两种粒子从左侧向右侧沿直线运动，对于带正电粒子，洛伦兹力向上，电场力向下，所以电场方向一定由a指向b，故D错误；故选BC【点睛】关键是知道速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性三、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、①.0.383（0.381～0.386之间均可）②.5.0③.A1④.R1⑤.4.8（4.6～5.0之间均可）⑥.【解析】（1）[1]．该金属丝直径的测量值d=0.01mm×38.3=0.383mm。（2）[2]．该金属丝的电阻为5×1Ω=5.0Ω。（3）[3][4]．电路中可能出现的最大电流，则电流表选择A1；滑动变阻器选择R1。（4）[5]．由图像可知：（5）[6]．由解得12、①.0.695~0.698mm②.偏小③.140Ω④.【解析】（1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；（2）电流表外接法，根据欧姆定律即可判断出测量误差：（3）由电阻定律求出电阻率的表达式，即可求出电阻率【详解】（1）由图甲所示螺旋测微器可知，其读数为：0.5mm+19.7×0.01mm=0.697mm（0.696mm～0.698mm均正确）.（2）电流表外接法，电压U测量准确，由于电压表分电流，导致电流I测量偏大，故根据欧姆定律Rx=U/I，可知测量结果将比真实值偏小；（3）金属丝阻值的测量值R＝14×10Ω=140Ω根据电阻定律可得：Rx=横截面积：S=π（）2联立可得金属丝的电阻率