甘肃省重点中学2023-2024学年高二物理第一学期期末质量检测试题含解析

甘肃省重点中学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．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示的电路中，当变阻器R3的滑片向上移动时（）A.电压表示数变小，电流表示数变大B.电压表示数变大，电流表示数变小C电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小2、一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转.现把它与开关、线圈串联，下列各图中能使灵敏电流计指针向正接线柱一侧偏转的是（）A. B.C. D.3、电场中有一点P，则（）A.若该处场强不为零，但该处试探电荷受电场力作用可能为零B.若该处场强越大，则对于同一试探电荷在该处所受电场力越大C.若该处没有试探电荷，则该处场强为零D.该处的电场强度的方向就是该处试探电荷所受力的方向4、如图所示，是一个按正弦规律变化的交变电流的图象，则该交变电流的周期和电流的有效值分别是（）A.0.2s，5A B.0.2s，5AC.0.1s，5A D.0.1s，5A5、如图所示，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个带电量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知绳长OA为2l，O到B点的距离为l，平衡时AB带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k．则（）A.A、B间库仑力大小为B.A、B间库仑力大小为C.细线拉力大小为D.细线拉力大小6、如图所示，小球在一细绳的牵引下，在光滑桌面上绕绳的另一端O作匀速圆周运动，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是（）A.受重力和向心力的作用B.受重力、支持力、拉力和向心力的作用C.受重力、支持力和拉力的作用D.受重力和支持力的作用二、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，U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨间距为L，在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻．有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上，弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置．现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开，导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处．已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep，在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好，导体棒ab的电阻r＝R，导轨电阻不计，则下列说法中正确的是()A.导体棒ab在运动过程中能产生交变电流B.定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半C.导体棒ab向右运动时安培力做负功，向左运动时做正功D.导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半8、光滑金属导轨宽L＝0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图中甲所示．磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒ab的电阻为1Ω，自t＝0时刻起从导轨最左端以v0＝1m/s的速度向右匀速运动，则A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.64NC.1s末回路中电动势为1.6VD.1s末ab棒所受磁场力为1.28N9、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，取重力加速度为g．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，则下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（）A.mgsinα/IL，垂直斜面向上B.mgcosα/IL，垂直斜面向下C.mgtanα/IL，水平向右D.mg/IL，水平向左10、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成θ角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断：（）A.油滴一定做匀速直线运动B.油滴可能做匀变速直线运动C.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点D.如果油滴带正电，它是从M点运动到N点三、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）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度L=_____________mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=_____________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_________。（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R直流电源E（电动势4V，内阻不计）开关S导线若干电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）电流表选择_________，电压表选择_________，滑动变阻器选择________。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图____________，并连接实物图_____________。（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝________．（不要求计算，用题中所给字母表示）12．（12分）某实验小组利用图（甲）所示的器材测量一节干电池的电动势和内电阻。现有的实验器材为：A．待测干电池（电动势约为1.5V）B．电压表（量程3V，内阻约5kΩ）C．电流表（量程0.6A，内阻约0.5Ω）D．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）E．开关、导线若干（1）在图（甲）中用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大_____；（2）他们根据实验数据绘制出的U﹣I图象如图（乙）所示，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数。由此可以得到干电池的电动势E＝_____V，内电阻r＝_____Ω．（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）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）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

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、B【解析】当变阻器R3的滑片向上移动时，R3接入电路的阻值增加，整个电路总电阻增加，总电流强度减小，内电压降低，路端电压升高，电压表示数增加；流过R1的电流减小，加在R1两端的电压降低，因此加在R2两端的电压升高，流过R2的电流增大，由于总电流减小，因此流过电流表的电流减小，故B正确，ACD错误。故选B。2、A【解析】A．磁铁S极向下运动，穿过线圈的磁通量增大，原磁场方向向上，根据楞次定律感应电流方向俯视为顺时针方向，从正接线柱流入电流计，指针偏向正极，故A正确；B．磁铁N极向下运动，穿过线圈的磁通量增大，原磁场方向向下，根据楞次定律可以判断，电流从负接线柱流入电流计，指针偏向负极，故B错误；C．磁铁S极向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向上，根据楞次定律感应电流方向俯视为逆时针方向，从负接线柱流入电流计，指针偏向负极，故C错误；D．磁铁N极向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向下，根据楞次定律感应电流方向俯视为顺时针方向，从负接线柱流入电流计，指针偏向负极，故D错误；故选：A。3、B【解析】A．由公式F=qE知，若该处场强不为零，但该处试探电荷受电场力作用不可能为零，故A错误；B．由公式F=qE知P点的场强越大，则同一点电荷在P点所受的电场力就越大，故B正确；C．场强是由电场本身决定的，与试探电荷无关，若P点没有试探电荷，P点场强不变，不为零，故C错误；D．场强方向是放在该点的正电荷的受力方向，与放在该点的负电荷的受力方向相反，故D错误。故选B。【点睛】本题考查场强的物理意义和方向，抓住场强反映电场本身特性的物理量，方向与正电荷所受的静电力方向相同是关键4、A【解析】根据正弦式电流图象知，周期T=0.2s，电流的最大值为Im=5A，有效值为A．0.2s，5A，与结论相符，选项A正确；B．0.2s，5A，与结论不相符，选项B错误；C．0.1s，5A，与结论不相符，选项C错误；D．0.1s，5A，与结论不相符，选项D错误；故选A.5、D【解析】由几何关系可知，OA与OB的夹角为600，则AB间距离：，则A、B间库仑力大小为，选项A错误；根据平行四边形法则可知，AB间的库仑力为：，细线的拉力，或者，选项BC错误，D正确；故选D.点睛：此题关键是受力分析，画出受力图，结合平行四边形法则以及几何关系列方程求解.6、C【解析】小球受到重力、桌面的支持力和绳的拉力，竖直方向重力和支持力平衡，绳的拉力提供向心力，故C正确，ABD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、AB【解析】根据右手定则判断出初始时刻感应电流的方向；导体棒运动过程中，产生电能，根据功能关系分析导体棒开始运动后弹性势能与动能和电能的相互转化；根据能量守恒求解在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热.【详解】A、导体棒在弹簧的弹力和安培力的作用下向右和向左往返运动切割磁感线，根据右手定则知电流不断改变方向，则产生的电流为交流电；故A正确.B、导轨光滑，则导体棒在往返运动到停止时一定在弹簧恢复到原长处，由于弹力做正功释放弹性势能，安培力做负功发电生热，由能量守恒定律可知，而，两电阻阻值相等且串联，则；故B正确.C、导体棒向右运动时安培力向左，向左运动时安培力向右，故安培力一直阻碍导体棒的运动，始终所负功；故C错误.D、由功能关系可知安培力做负功功衡量其它能转化为电能的多少，有，故D错误.故选AB.【点睛】弄清运动过程中能量如何转化，并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键，当然右手定则和安培定则也熟练运用.8、CD【解析】由图读出1s末磁感应强度B，由求动生电动势，由法拉第电磁感应定律求出感生电动势，再由欧姆定律求出感应电流，由求出磁场力【详解】由图乙知，1s末磁感应强度，ab棒产生的动生电动势为，方向由b到a；由于磁场在均匀变化，回路中产生的感生电动势为，由楞次定律知感生电动势沿逆时针方向，所以回路中总的感应电动势为，回路中感应电流为:，1s末ab棒所受磁场力为；故CD正确9、AD【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向【详解】外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，则沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，根据平衡条件，在平行斜面方向，有：mgsinα=BIL，解得：B=，故A正确；外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，不能处于平衡状态，故B错误；外加匀强磁场的磁感应强度B的方向水平向右，则安培力竖直向下，不可能处于平衡状态，选项C错误；外加匀强磁场的磁感应强度B的方向水平向左，则安培力竖直向上，根据平衡条件，有：mg=BIL，解得：B=，故D正确；故选AD【点睛】学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向能利用平衡条件解答此类问题10、AD【解析】对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于直线向上，从而可判断粒子的电性（带负电），同时可知电场力的方向向左，再根据各力的做功情况，即可判断各选项的正误【详解】AB．油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知，粒子必定做匀速直线运动;故A正确,B错误.CD．根据做直线运动的条件和受力情况，如图所示：可知如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，故C错误，D正确.故选AD.【点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动三、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、①.50.15②.4.700③.220④.A2⑤.V1⑥.R1⑦.⑧.⑨.【解析】(1)[1]主尺读数为5cm=50mm，游标上第3条刻度线与主尺对齐，读数为3×0.05mm=0.15mm，则长度为50.15mm；(2)[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm；(3)[3]电阻的阻值：R=22×10Ω=220Ω；(4)[4]电阻中最大电流约为则电流表选A2；[5]电源电动为4V，电压表选V1[6]要求测得多组数据进行分析，所以应该采用分压式接法，选择较小最大值的滑动变阻器，故选R1，[7]因为，，则：，故选择电流表外接法。实验电路如图：[8]根据电路图画出的实物图如图所示：(5)[9]由电阻定律，；代入解得。12、①.②.1.4③.0.91【解析】（1）[1]．本实验采用相对电源的电流表外接法；滑动变阻器采用限流接法，为了让滑片位于最左