河北容城博奥学校2023-2024学年高二物理第一学期期末学业质量监测试题含解析

河北容城博奥学校2023-2024学年高二物理第一学期期末学业质量监测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列关于科学家和其主要贡献的说法，错误的是A.库仑通过扭秤实验总结出了电学中的基本定律——库仑定律B.法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场C.奥斯特提出了分子电流假说，成功解释了铁棒的磁化与高温去磁现象D.法拉第发现磁能生电，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来2、科技进步造福人类，人类幸福生活是在一代代科学先驱不断探索创新的基础上奋斗出来的，下列对有关物理学史描述正确的是（）A.库伦创造性的在电场中引入了电场线 B.奥斯特发现了电流的磁效应C.洛伦兹发明了质谱仪 D.安培发明了回旋加速器3、甲、乙两物体做自由落体运动，已知甲物体的质量是乙物体的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列说法正确的是（）A.甲物体的加速度是乙物体加速度的2倍B.甲物体着地时的速度是乙物体着地时速度的C.甲物体下落的时间是乙物体下落时间的D.甲、乙两物体着地时的速度相同4、如图甲、乙、丙所示为三种带电体产生的电场线和等差等势面示意图，下列说法正确的是A.甲图中A点和B点电场强度相同B.乙图中带电体表面上C点和D点电势相等C.丙图中F点电势大于E点电势，电子在F点电势能比较大D.甲图中A、B连线中点电势等于5、如图所示，物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍增大水平力F，而物体仍能保持静止，下列说法正确的是：A.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都一定增大C.斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大6、某交流发电机正常工作时的电动势变化规律为e=Emsinωt，如果将此发电机的转速提高一倍，线圈的匝数同时增加一倍，其它条件不变，则电动势的变化规律为（）A.B.C.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、如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直轨道平面向里．一可视为质点，质量为m，电荷量为q（q>0）的小球由轨道左端A无初速度滑下，当小球滑至轨道最低点C时，给小球再施加一始终水平向右的外力F，使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的D点，若小球始终与轨道接触，重力加速度为g，则下列判断正确的是A.小球在C点受到的洛伦兹力大小为B.小球在C点对轨道的压力大小为3mg+C.小球从C到D的过程中，外力F的大小保持不变D.小球从C到D的过程中，外力F的功率逐渐增大8、如图所示，在水平通电直导线正下方，有一半圆形光滑弧形轨道，一导体圆环自轨道右侧的P点无初速度滑下，下列判断正确的是（）A.圆环中将有感应电流产生B.圆环能滑到轨道左侧与P点等高处C.圆环最终停到轨道最低点D.圆环将会在轨道上永远滑动下去9、如图所示，KLMN是一个竖直的n匝矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，KL边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度匀速转动。初始时的夹角为（图示位置），当线圈固定轴转动了后，则A.此时穿过线框的磁通量为B.此时线框中的电流方向为N→M→L→K→NC.在此过程中磁通量改变了nBSD.线框平面转到中性面时，线框中的感应电动势最大10、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少三、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）通过如图实验可以探究产生感应电流的条件。（以下三空均填“偏转”或“不偏转”）（1）接好电路，合上开关瞬间，电流表指针________（2）电路稳定后，电流表指针_______；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针________12．（12分）某同学在测量一种均匀新材料的电阻率的过程中,对由该材料做成的圆柱形导体的相关测量如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L=____mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图乙可知其直径d=____mm。(2)为了粗测新材料导体的阻值R。该同学先选用多用电表“×10”挡，调零后进行测量，指针位置测量如图丙所示。①为了把电阻测量得更准确些，应换用“____”挡(选填“×1”或“×100”)

；②更换挡位后必须将红、黑表笔短接，调节______旋钮使表针指向0Ω；③重新测量时指针位置如图丁所示，可读出R=___Ω。(3)用字母L、d、R表示该材料的电阻率ρ=__________________。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L15．（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、C【解析】A项：库仑通过扭秤实验总结出了电学中的基本定律——库仑定律，故A正确；B项：最早提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场的是法拉第，故B正确；C项：安培提出了分子电流假说，成功解释了铁棒的磁化与高温去磁现象，故C错误；D项：法拉第发现磁能生电，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来，故D正确本题选错误的，故选C2、B【解析】A．法拉第创造性的在电场中引入了电场线，选项A错误；B．奥斯特发现了电流的磁效应，选项B正确；C．英国物理学家阿斯顿发明质谱仪，选项C错误；D．1930年欧内斯特•奥兰多•劳伦斯提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功。故D错误；故选B.3、C【解析】由题中“甲、乙两物体做自由落体运动”可知，本题考查自由落体运动，根据自由落体运动公式可进行分析【详解】A、自由落体的加速度都是g，故A错误；BD、根据公式可得故BD错误；C、根据公式可得故C正确4、B【解析】A．由甲图可知A、B两点离正电荷距离相等，所以A、B两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误.B．乙图中带电体表面上C点和D点是等势体，故两点电势相等，所以B正确.C．由丙图可知电场线方向向上，所以F点电势大于E点电势，电子由F点到E点电场力做负功，电势能增加，故电子在E点电势较大，故C错误.D．由甲图可知A、B两点电势相等，弧AB在一个等势面上，但因A、B连线并不是一个等势面，根据电场线方向可知连线中点电势大于A、B两点的电势，即大于，故D错误.5、D【解析】原来斜面对物体的静摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，所以稍微最大水平力F，静摩擦力可能增大，也可能减小，甚至可能大小不变（大小不变，方向改变）；F增大，则物体对斜面的压力FN=mgcosθ+Fsinθ也增大，所以选项ABC错误，选项D正确6、B【解析】交流发电机工作时的电动势最大值表达式Em=NBSω，发电机转子转速提高一倍，线圈匝数同时也提高一倍，电动势最大值表达式为：Em′=2NBS2ω=4NBSω=4Em，角速度为：ω′=2ω，则其电动势变为：e=4Emsin2ωt．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、AD【解析】A.由于洛伦兹力不做功，所以从A到C过程中，只有重力做功，故有，解得，在C点受到竖直向上的洛伦兹力，大小为，A正确；B.在C点，受到向上的洛伦兹力，向上的支持力，向下的重力，三者的合力充当向心力，故有，解得，B错误；C.小球从C到D过程中，洛伦兹力和支持力沿水平方向的分力增大，所以水平外力F的增大．C错误；D.小球从C到D的过程中小球的速率不变，而洛伦兹力和支持力不做功，所以小球的动能不变，拉力F的功率与重力的功率大小相等，方向相反．由运动的合成与分解可知，小球从C向D运动的过程中，竖直方向的分速度越来越大，所以重力的功率增大，所以外力F的功率也增大，D正确.故选AD。【点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路

正确的受力分析除重力．弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析

正确分析物体的运动状态找出物体的速度．位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）（2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成8、AC【解析】水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小故能判断圆环中是否有感应电流【详解】水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小，故有感应电流产生，故A正确；因为圆环在上滑的过程中，有感应电流，对整个过程由能量守恒定律得，重力势能转化为电能，故不能上升到左侧与P点等高处，故B错误；整个过程重力势能转化为电能，故小球最终停在最低点，不会在轨道上永远滑动下去，故C正确，D错误；故选AC9、AB【解析】A．此时穿过线框的磁通量为故A正确；B．图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为N→M→L→K→N，故B正确；C．线圈固定轴转动了后，磁通量为所以磁通量变化为0，故C错误；D．线框平面转到中性面时，即线圈平面与磁场垂直，则没有任何边切割磁感线，所以感应电动势为0，故D错误。故选AB。10、AC【解析】A、金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A正确；B、金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，流过电阻R的电流方向为，故B错误；C、金属棒速度为时，安培力大小为，，由以上两式得：，故C正确；D、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故D错误【点睛】释放瞬间金属棒只受重力，加速度为．金属棒向下运动时，根据右手定则判断感应电流的方向．由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式．金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能；本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道基础题三、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.偏转②.不偏转③.偏转【解析】(1)[1]接好电路，合上开关瞬间，穿过大线圈的磁通量增加，电流表指针偏转；(2)[2][3]电路稳定后，穿过大线圈的磁通量不变，电流表指针不偏转；迅速移动滑动变阻器的滑片，穿过大线圈的磁通量变化，电流表指针偏转。12、①.60.20②.8.300③.×100④.欧姆调零⑤.1700⑥.【解析】(1)[1]由图示游标卡尺可知，其示数为60mm+4×0.05mm=60.20mm；[2]由图示螺旋测微器可知，其示数为8mm+30.0×0.01mm=8.300mm。(2)①[3]选用多用电表“×10”挡调零后进行测量，欧姆表针偏转角度很小，说明该电阻较大，应换更大倍率的“×100”挡；②[4]重新换挡后红、黑表笔短接，调整欧