甘肃省靖远第二中学2023-2024学年物理高二第一学期期末检测试题含解析

甘肃省靖远第二中学2023-2024学年物理高二第一学期期末检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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，在水平地面上固定一倾角为光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态（若规定弹簧自然长度时弹性势能为零，弹簧的弹性势能Ep=k△x2，其中k为弹簧劲度系数，△x为弹簧的形变量）一质量为m、带电量为q（q＞0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触后粘在一起不分离且无机械能损失，物体刚好能返回到s0段中点，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。则下列说法不正确的是（）A.滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间为t=B.弹簧的劲度系数为k=C.滑块运动过程中的最大动能等于Ekm=（mgsinθ+qE）s0D.运动过程中物体和弹簧组成的系统机械能和电势能总和始终不变2、无限长通电直导线PQ与通电矩形导线框abcd固定在同一平面内，导线和线框的电流方向如图所示，线框ab边与直导线PQ平行。关于通电直导线PQ对通电线框abcd的作用，下列判断正确的是（）A.线框ad、bc边不受安培力作用B.线框cd边所受安培力的方向垂直PQ向左C.线框所受安培力的合力方向垂直PQ向左D.线框有两个边所受安培力的方向相同3、如图所示的电路，两电表均为理想电表，电源的内阻不可忽略．开始时滑片位于图示的位置，则在滑片向上滑动的过程中，下列选项正确的是()A.流过R1的电流逐渐减小B.两电表的示数均减小C.电压表的示数减小，电流表的示数增大D.电源的总功率减小4、在如图示电路中，电源电动势为E、内阻为r，L1、L2、L3均为小灯泡，P为滑动变阻器的滑动触头，开关S1、S2闭合。则A.向右滑动触头P，小灯泡L2变亮B.向右滑动触头P，小灯泡L3变亮C.若只断开S2，小灯泡L1变暗D.若只断开S2，小灯泡L2变亮5、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图.结合上述材料，下列说法不正确的是()A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.在赤道上磁针的N极在静止时指向地理北极附近6、关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是A.电源短路时，电路电流为无穷大B电源短路时，路端电压等于电动势C.外电路断路时，路端电压为零D.外电路电阻值增大时，路端电压也增大二、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，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放罝。小磁块先后在管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则小磁块A.在P和Q中都做自由落体运动B.在P中下落过程中机械能减小C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大8、光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示．一质量m=1g的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点（图中未画出），其运动过程的v-t图像如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定()A中垂线上B点电场强度最大B.两点电荷是负电荷C.B点是连线中点，C与A点必在连线两侧D9、下列说法正确的是（）A.公式E=对匀强电场适用B.公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量C.物体所带的电量有可能是元电荷的2.5倍D.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹10、如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直于导轨所在平面向里，金属棒ab可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，导轨电阻不计。现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力恒定，当速度为v时加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，当速度为v时加速度为a2，最终也以2v做匀速运动，则（）A.两种情况中，金属棒ab都是从静止开始做加速度减小的加速度运动，直到匀速B.两种情况中，金属棒最终受到的拉力一样大C.a2＝2a1D.a2＝3a1三、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）一个20匝、面积为200dm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在5s内由1T增加到5T，在此过程中磁通量变化了_________磁通量的平均变化率是__________线圈中感应电动势的大小是_________12．（12分）某学习小组利用如图所示的实验装置探究螺线管线圈中感应电流的方向（1）由于粗心该小组完成表格时漏掉了一部分（见表格），发现后又重做了这部分：将磁铁S极向下从螺线管上方竖直插入过程，发现电流计指针向右偏转（已知电流从右接线柱流入电流计时，其指针向右偏转），则①填________，②填________．B原方向ΔΦI感方向（俯视）B感方向N极插入向下增大逆时针向上S极插入向上增大①②N极抽出向下减小顺时针向下S极抽出向上减小逆时针向上（2）由实验可得磁通量变化ΔΦ、原磁场B原方向、感应电流的磁场B感方向三者之间的关系：________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、C【解析】A.滑块从静止释放到与弹簧刚接触过程中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得：由位移公式得：联立可得：故A正确；B.滑块从释放到返回到s0段中点的过程，由功能关系得：解得：故B正确；C.滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为x0，则有解得：从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得：弹簧弹力做功：则最大动能：故C错误；D.物体运动过程中只有重力和电场力做功，故只有重力势能、电势能和和弹性势能动能参与转化，滑块机械能和电势能的总和始终不变，故D正确。本题选择不正确的，故选C。2、C【解析】ABD．根据右手螺旋定则可知，直导线PQ在导线右边产生的磁场方向为垂直纸面向里，则根据左手定则可知：ab边受到的安培力方向向左，bc边受到的安培力方向向下，cd边受到的安培力方向向右（垂直PQ向右），da边受到的安培力向上，ABD错误；C．离PQ越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式，ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力大小等于da受到受到的安培力大小，但方向相反，线框所受安培力的合力向左，C正确。故选C。3、B【解析】由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化及路端电压的变化，再分析局部电路可得出电流表中示数的变化【详解】当滑片上移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流变大，电源的内电压变大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；流过R1的电流逐渐变大，由欧姆定律可知，R1上的分压变大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则电流表示数减小，故B正确，AC错误；电源的总功率P=IE变大，选项D错误；故选B【点睛】分析闭合电路的欧姆定律的动态分析的题目时，一般要按先外电路、再内电路、后外电路的思路进行分析；重点分析电路中的路端电压、总电流及部分电路的电流及电压变化4、B【解析】AB.在S2处于闭合状态下，向右滑动触头P，总电阻增大，总电流减小，内电压和L2两端电压减小，L2变暗；则L3两端电压增大，故L3变亮，故A错误，B正确；CD.若只断开S2，总电阻增大，总电流减小，内电压和L2两端电压减小，L2变暗；则L1和P两端电压增大，电流增大，故L1变亮，故C错误，D错误。故选：B5、C【解析】A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角，故A不符合题；B.磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故B不符题意；C.由图可知，地球北半球的磁场有向下分量，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C符合题意；D.地理北极的附近是地磁南极，地理南极的附近是地磁北极，所以在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极，故D不符合题意6、D【解析】A．根据可知，电源被短路时，电路电流比较大，不是无穷大，故A错误；B．外电路短路时，电源内电压等于电源电动势，路端电压为零；故B错误；C．外电路断路时，路端电压等于电源电动势，故C错误；D．根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压当外电路电阻值R增大时，路端电压增大，故D正确故选D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、BC【解析】A．当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，从而产生安培阻力，运动不是自由落体运动，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误。

B．由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，克服安培力做功，机械能减小，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B正确。

C．在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确。

D．根据动能定理可知，因安培阻力导致产生热量，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误。故选BC。8、AD【解析】A．根据v-t图象的斜率表示加速度，知小物块在B点的加速度最大，所受的电场力最大，所以中垂线上B点电场强度最大，A正确；B．小物块从B到C动能增大，电场力做正功，小物块带正电，可知两点电荷是正电荷，B错误；C．中垂线上电场线分布不是均匀，B点不在连线中点，C错误；D．根据动能定理得A→B有：；B→C有，对比可得，D正确。故选AD。9、AB【解析】A．公式E=对匀强电场适用，A正确；B．公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量，B正确；C．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍，C错误；D．电场线是为了描述电场而假想的曲线，一般不是带电粒子在电场中运动的轨迹，D错误。故选AB。10、ABD【解析】A．两种情况中，金属棒ab运动过程中速度越来越大，安培力越来越大，根据牛顿第二定律可知加速度越来越小，最后匀速，所以两种情况都是从静止开始做加速度减小的加速度运动，直到匀速，故A正确；B．两种情况中，金属棒最终都是匀速运动，则受到的拉力有：，两种情况中，金属棒最终受到的拉力一样大，故B正确；CD．当拉力恒定，速度为v，加速度为a1时，根据牛顿第二定律有：解得：若保持拉力的功率恒定，速度为2v时，拉力为F，则有：P=F•2v得：则当速度为v时，拉力大小为：根据牛顿第二定律得：解得：所以有a2=3a1，故C错误，D正确。故选ABD。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、①.4Wb②.0.8Wb/s③.16V【解析】线圈在匀强磁场中，现让磁感强度在5s内由1T均匀地增加到5T，磁通量的变化量为：；磁通量的平均变化率为：；线圈中感应电动势的大小为：12、①.（1）顺时针；②.向下③.（2）ΔΦ增大，B原与B感反向，ΔΦ减小，B原与B感同向【解析】（1）当S极插入时，原磁场方向向上，磁通量增大，感应电流磁场阻碍原磁场的增加，故感应电流磁场方向向下，感应电流方向（附视）为顺时针方向；（2）由实验可得磁通量变化、原磁场B原方向、感应电流的