福建省“超级全能生”2023-2024学年物理高二上期末达标检测试题含解析

福建省“超级全能生”2023-2024学年物理高二上期末达标检测试题考生须知：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、如图所示，电荷量为-q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的a、b两点关于薄板对称，到薄板的距离都是d．若图中a点的电场强度为零，则b点的电场强度大小和方向分别为（静电力常数k）A.kq/d2，垂直薄板向左B.8kq/9d2，垂直薄板向右C.kq/9d2，垂直薄板向左D.10kq/9d2，垂直薄板向右2、以下说法正确的是A.等势面一定与电场线垂直B.电场中电势为零的地方场强一定为零C.电容器的电容越大，其所带的电荷量就越多D.电场线只能描述电场的方向，不能描述电场的强弱3、空间有一电场，电场线如图所示，电场中有两个点a和b．下列表述正确的是（）A.该电场是匀强电场B.a点的电场强度比b点小C.负电荷在a点的电势能比在b点的高D.a点的电势比b点的高4、把一个7N的力沿两个方向分解，这两个分力的大小可能是()A.4N，4N B.3N，3NC.2N，2N D.1N，1N5、电吹风中的电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，生成的热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风两端电压为U，通过的电流为I。下列说法正确的是（）A.电吹风两端电压U=I（R1+R2）B.电吹风消耗的电功率为UI+I2（R1+R2）C.电吹风输出的机械功率为UI-I2（R1+R2）D.电吹风消耗的电功率为I2（R1+R2）6、如图所示的电路中，电源的电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1、L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab=6V，Uad=0V，Ucd=6V，由此可判定（）A.L1和L2的灯丝都烧断了 B.L1的灯丝烧断了C.L2的灯丝烧断了 D.变阻器R断路二、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、如图所示的电路中，所有电阻都不受温度影响，滑片位于滑动变阻器R2的中点，电键S闭合时，水平放置的平行板电容器中带电尘埃恰好处于静止状态，现将滑片由中点移动到b端的过程中，设△U1、△U2、△U3分别为三块电压表示数变化量的绝对值，△I为流经电源电流变化量的绝对值，则下列说法正确的是（）A.不断增大B.C.通过R3的电流由c经R3至dD.尘埃带负电，向上做加速度越来越大的加速运动8、如图所示，AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半径为r的竖直圆上，在C点有一固定点电荷，电荷量为＋Q，现从A点将一质量为m，电荷量为+q的点电荷由静止释放，该电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时速度为（g为重力加速度），规定电场中B点的电势为零，则在＋Q形成的电场中A.A点电势等于O点电势B.D点电势－C.O点电场强度大小是B点的2倍D.点电荷q在D点具有的电势能为－9、关于匀强磁场中的运动电荷，下列说法正确的是（）A.电荷一定受到磁场力 B.电荷可能不受磁场力C.若电荷仅受磁场力，则速度一定不变 D.若电荷仅受磁场力，则动能一定不变10、如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m，阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动．金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则下列说法中正确的是（）A.穿过线框中磁通量先变小后变大B.穿过线框中磁通量先变大后变小C.线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD.线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d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）某同学用多用电表测量一未知电阻阻值，选择了“×1k”挡位，并进行了欧姆调零｡测量时发现指针指在图1所示位置，则应改换_________挡位｡重新欧姆调零之后，指针位置如图2所示，则该电阻的阻值为_________Ω｡12．（12分）为了研究某导线的特性，某同学所做部分实验如下：(1)用螺旋测微器测出待测导线的直径，如图甲所示，则螺旋测微器的读数为_______mm；(2)用多用电表直接测量一段导线的阻值，选用“×10”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择_______倍率的电阻档（选填“×1”或“×100”），欧姆调零后再进行测量，示数如图乙所示，则测量值为_______Ω；(3)另取一段同样材料的导线，进一步研究该材料的特性，得到电阻R随电压U变化图像如图丙所示，则由图像可知，该材料在常温时的电阻为_______Ω；当所加电压为3.00V时，材料实际消耗的电功率为_______W．（结果保留两位有效数字）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、D【解析】求解本题的关键是明确点电荷场强的公式及合场强为零的含义，及其带点薄板产生场强的特点【详解】因为a点的合场强为零，根据场强叠加原理可知，带电薄板与点电荷-q在a点的场强大小相等，方向相反，故带电薄板在a点的场强大小为，方向垂直薄板向左；根据薄板电场的对称性可知，薄板在b点处的场强大小也为，方向垂直薄板向右；点电荷在b点处的场强大小为：，方向垂直薄板向右；故b点处合场强为，方向垂直薄板向右故本题选D【点睛】熟记点电荷的场强公式，理解合场强为零的含义，掌握带点薄板产生场强的特点2、A【解析】A、在等势面上移动电荷时不做功，故等势面与电场线处处垂直；故A正确.B、电势零点可以人为任意选择，而场强是由电场决定，场强和电势两者没有直接关系；故B错误.C、电容器电容越大，容纳电荷本领越大，电容器两极板间电压每增加1V时增加的电荷量越大，不是电荷量大;C错误.D、电场线即能描述电场的方向，又能反映电场强度的大小；D错误.故选A.【点睛】场强和电势都是描述电场的物理量，可结合定义式来正确理解各自的物理意义，并要掌握电场线的两个意义：电场线的方向反映电势的高低，电场线的疏密表示场强的方向3、C【解析】电场线的疏密代表场强的强弱，场强处处相同的电场为匀强电场．沿电场线方向电势逐渐降低【详解】A、该电场电场线疏密不同，场强不同，不是匀强电场．故A错误；B、a点的电场线比b点密，所以a点的场强大于b点的场强．故B错误；C、负电荷从a到b电场力做正功，故电势能减小，故在a点的电势能比在b点的大．故C正确；D、沿电场线方向电势逐渐降低，知b点的电势大于a点的电势．故D错误故选C【点睛】解决本题的关键知道电场线的特点，电场线的疏密代表电场的强弱，电场线上某点的切线方向表示电场的方向4、A【解析】根据三角形定则，以7N为一条边，以每组选项的分力大小做力的图示，可知只有A中的两个分力能够和7N能构成三角形，其他三组都不能，则只有4N、4N这两个力可能是7N力的两个分力。故选A。5、C【解析】A．电吹风为非纯电阻电路，所以电吹风两端的电压U>I（R1+R2），A错误；BD．电吹风消耗的电功率为UI，BD错误；C．电吹风输出的机械功率为UI-I2（R1+R2），C正确。故选C。6、C【解析】由Uab=6V可知，电源完好。灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，且在a、b之间。由Ucd=6V可知，灯泡L1与滑动变阻器R是接通，断路故障出现在c、d之间，故灯泡L2断路。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、CD【解析】根据闭合电路的欧姆定律U3＝E−I(R1+r)，所以，保持不变，故A错误；R1为定值电阻，；电压表V1测量路端电压，U1＝E−Ir，所以，故B错误；滑片由中点移动到b端的过程中，变阻器的电阻变大，电路总电阻变大，总电流变小，滑动变阻器两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压等于电容器两端的电压，电容器电压增加，电量增加，电容器充电，电流由负极板流向正极板，即通过R3的电流由c经R3至d，故C正确；电容器上极板带正电，电场方向向下，尘埃原来静止，则重力和电场力平衡，电场力向上，所以尘埃带负电，因为电容器两端的电压不断增加，电场强度不断增加，电场力不断增加，根据牛顿第二定律Eq-mg=ma，加速度不断增大，所以向上做加速度越来越大的加速运动，故D正确；故选CD.8、CD【解析】正电荷电场中距离越近电势越高；根据动能定理，求解+q在D点具有的电势能，根据点电荷电场强度公式即可判断OB两点的场强关系【详解】因OC距离小于OA可知在正电荷形成的电场中A点电势低于O点电势，选项A错误；电荷从A到D运动，根据动能定理，则有：mgr+W电=mv2-0，解得：W电=mgr；规定电场中B点的电势为零，AB两点对称，则A点的电势也为零，因由A到D点电场力做正功，则电势能减小，因此D点的电势能为EPD=-mgr；根据公式，故B错误，D正确；根据点电荷电场强度公式，，电场强度的大小与间距的平方成反比，则有O点电场强度大小是B点的2倍，故C正确；故选CD【点睛】考查电势高低判定方法，掌握动能定理的应用，注意力做功的正负，理解电势与电势能的关系式，注意电荷的电量正负9、BD【解析】AB．洛伦兹力的大小：为速度与磁感应强度的夹角，当时，，当时，所以运动的电荷在磁场中不一定受到磁场力，A错误，B正确；CD．根据左手定则可知洛伦兹力方向始终与电荷的运动方向垂直，所以洛伦兹力只改变速度方向不改变速度大小，所以电荷仅受洛伦兹力，速度改变，动能一定不变，C错误，D正确。故选BD。10、AD【解析】AB.由静止释放到最低点过程中，磁通量减小，且磁场方向向上，由最低点向右运动的过程中，穿过线框的磁通量增大，故A正确，B错误；CD.由静止释放到最低点过程中，磁通量减小，且磁场方向向上，由楞次定律，感应电流产生磁场也向上，再由右手螺旋定则可知，感应电流的方向：d→c→b→a→d；同理，当继续向左摆动过程中，向上的磁通量增大，根据楞次定律可知，电流方向是d→c→b→a→d；故C错误，D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.×100②.1900【解析】考查欧姆表读数。【详解】(1)[1]由于欧姆表表盘零刻度在右侧，并且刻度不均匀，由欧姆表的构造可知，表针越靠近中央读数越准，从图1可知，电阻阻值较小，因此选用小档位测量，因此应将档位换为×100。(2)[2]欧姆档是倍率档，由于是×100档位，因此电阻阻值为19×100Ω=1900Ω12、①.1.731（1.730—1.733）②.×1③.22④.1.5⑤.0.78（0.70—0.80均给分）【解析】(1)[1]由图可知，螺旋测微器的示数为：d=1.5+23.0×0.01mm=1.730mm；(2)[2]角度偏转太大，则说明示数太小，阻值太小，应换用小倍率档位，故选用×1档；[3]由图可知，电阻值为：22×1=22Ω；(3)[4]由图可知，常温不加电压时，电阻为1.5Ω；[5]加电