河南省鹤壁市浚县二中2023-2024学年物理高二上期末质量检测试题含解析

河南省鹤壁市浚县二中2023-2024学年物理高二上期末质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、已知相互垂直的两个共点力合力的大小为40N，其中一个力的大小为20N，则另一个力的大小为（）A.10N B.20NC.N D.60N2、如图所示，空间中存在沿x轴静电场，以无穷远处为电势的零点，其电势φ沿x轴的分布如图所示，x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点，质量为m、电量为+q的带正电的粒子(不计重力)，以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是A.粒子在x2点的速度为零B.从x1到x3点的过程中，粒子的电势能先减小后增大C.若粒子能到达x4处，则v0的大小至少应为D.若v0＝，则粒子在运动过程中的最大动能为3qφ03、匀强磁场中一个运动的带电粒子，运动速度v方向如图所示，下列说法正确的是()A.若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向下B.若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下C.若粒子带负电，运动速率v一定减小D.若粒子带正电，运动速率v一定增大4、如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势φ随位移x变化的图像是（）A. B.C. D.5、如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段（）A.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B.甲、乙两物块间的摩擦力不变C.甲、乙向左运动的加速度不断减小D.甲对乙的压力不断减小6、如图所示，质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2两小球，分别用绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β(α＞β)，两小球恰在同一水平线上，那么()A.两球可能带同种电荷B.q1一定大于q2C.m1一定小于m2D.m1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力二、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、宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为，两星到某一共同圆心的距离分别为和，那么，这双星系统中两颗恒星的质量关系正确的是()A.这两颗恒星的质量必定相等B.这两颗恒星的质量之和为C.这两颗恒星的质量之比为D.其中必有一颗恒星的质量为8、如图所示，虚线是带电粒子在电场中运动的径迹，不考虑重力和空气阻力，粒子在由电场中的A点运动到B点的过程中，以下判断正确的是（）A.粒子带负电B.粒子在A点受到的电场力的大小比在B点受到的大C.粒子在A点的动能比在B点的动能大D.粒子在A点的电势能比在B点的电势能大9、如图，长直通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面，电流方向向上．下列说法中正确的是（）A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是B.若线圈竖直向下运动，无感应电流产生C.当线圈以ab边为轴转动时（小于），其中感应电流方向是D.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是10、变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗.如图所示，是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，匝数分别为和.下列说法中不正确的是（）A.，原线圈比副线圈的导线粗B.，原线圈比副线圈的导线细C.，原线圈比副线圈的导线粗D.，原线圈比副线圈的导线细三、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）某研究小组收集了一个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）实验室备有如下器材：A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ）B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）E．电阻箱R2（0～999.9Ω）F．开关S一只、导线若干G．电动势为4V的锂电池为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图所示为其对应的实物图，(1)图中的电流表A应选_______(选填“A1”或“A2”)(2)请将图中实物连线补充完整_______(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应放在____________(选填“左”或“右”).12．（12分）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：（1）旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻线；（2）将K旋转到电阻挡“×100”的位置；（3）将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻“0”刻线；（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，将按照下面的步骤进行操作：①将K旋转到电阻挡________的位置（选填“×1k”或“×10”）；②将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准；③将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接；④完成读数测量。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，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14．（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】依据合力与分力遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则作图，结合勾股定理，即可求解【详解】根据平行四边形定则，如图所示：根据几何关系，有：；故选C.【点睛】本题关键根据平行四边形定则作图，然后根据几何关系列式求解2、C【解析】根据粒子在电场中只受电场力作用，则电势能和动能之和守恒，从而分析选项AD；正电荷在高电势点电势能较大，分析粒子电势能的变化；若粒子能运动到x1处，初速度v0最小，根据动能定理求解最小初速度；若v0为，当带电粒子运动到x3处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，根据动能定理求解最大速度【详解】带负电的粒子从原点到x2电势能的变化为零，电场力的功为零，可知粒子在x2点的速度仍为v0，选项A错误；从x1到x3点的过程中，电势一直降低，可知带正电的粒子的电势能一直减小，选项B错误；x1处的电势最大，正粒子的电势能最大，动能最小，若粒子能运动恰好运动到x1处，就能运动到x4处．若粒子能运动恰好运动到x1处，初速度v0最小，根据动能定理得-qφ0=0-mv02，得．所以若小球能运动到x4处，则初速度v0至少为．故C正确．当带电粒子运动到x3处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，根据动能定理得qφ0=Ek-mv02，得最大动能为2qφ0．故D错误．故选C【点睛】本题一要抓住Φ-x图象的斜率等于电场强度，分析电场力变化情况，由电势与电势能的变化，判断电势能的变化．根据电场力做功情况，分析粒子运动到什么位置速度最大，由动能定理求解最大速度3、B【解析】由左手定则可知，若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向上；若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下，选项B正确，A错误；因洛伦兹力不做功，故无论是正电还是负电，粒子的速率都是不变的，故选项CD错误；故选B.考点：左手定则【名师点睛】此题是对左手定则的考查；要知道判断带电粒子在磁场中的受力方向用左手定则，注意四指指正电荷的运动方向或者负电荷运动方向的反方向，这是易错点；洛伦兹力对带电粒子是不做功的.4、C【解析】设距离A点为x的位置的电势为φ，则得：（为AB连线与电场线的夹角），则有：故选C。5、B【解析】ABC．甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的没有摩擦力，整体的加速度不变，所以对于甲来说，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度不变，所以甲、乙两物块间的摩擦力不变，故A错误，B正确，C错误；D．甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向向下，所以对乙的压力变大，故D错误。故选B6、C【解析】根据异种电荷相互吸引分析电性关系．由力的平衡得到得到质量与偏角之间的关系，来分析质量大小．由牛顿第三定律，分析库仑力的关系.【详解】两球相互吸引，则可能是异种电荷，也可能一个带电另一个不带电，故A错误．两球间的库仑力为相互作用力，无论电荷量是否相等都有库仑力大小相等，故无法判断电量的大小．故B错误；设两球间库仑力大小为F，对m1研究，得到F=m1gtanα，同理，对m2研究，得到F=m2gtanβ则m1tanα=m2tanβ，因α＞β，得到m1＜m2，故C正确．根据牛顿第三定律，m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力．故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、BCD【解析】设两颗恒星的质量分别为m1，m2，由万有引力提供向心力得，对m1：①对m2：②由①得由②得所以③由①/②得④联立④③得故选BCD。8、ABC【解析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加；【详解】A、物体做曲线运动的时候，受到的合力的方向指向物体运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，该粒子受到的电场力的方向是向左的，与电场线的方向相反，所以是负电荷，所以A正确；B、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，A点的电场线密，所以粒子在A点时受到的电场力的大小比在B点受到的大，所以B正确；C、负电荷受到的电场力是向左的，但是粒子的运动的方向是向右的，此时电场力做负功，动能减小，电势能要增加，所以C正确，D错误【点睛】本题就是考查学生基础知识的掌握，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题9、BCD【解析】当通过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将会产生感应电流．根据楞次定律判断感应电流的方向【详解】A.当导线框向右平移时，穿过线圈的磁通量垂直纸面向里且减少，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，感应电流方向是a→b→c→d→a，即顺时针方向．故A错误；B.若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生．故B正确；C.当线圈以ab边为轴转动时(小于90∘)，穿过线圈的磁通量垂直纸面向里且减少，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，感应电流方向是a→b→c→d.故C正确；D.当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量垂直纸面向里且增大，根据楞次定律可知，其中感应电流方向是a→d→c→b.故D正确故选BCD10、ACD【解析】由于是降压变压器，所以原线圈匝数要比副线圈匝数多，即，故C、D错误；输入功率等于输出功率，所以副线圈中的电流大于原线圈中的电流，则较粗导线的线圈应该作为副线圈，故A错误，B正确.本题选不正确的，故选A、C、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、①.A2②.③.左【解析】根据通过待测电阻的最大电流选择电流表；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，根据待测电阻阻值与滑动变阻器最大阻值间的关系确定滑动变阻器的接法；根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图【详解】电压表量程是3V，通过待测电阻的最大电流，因此电流表应选电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）；(2)待测电阻R0阻值约为2kΩ，滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）与电阻箱R2（0～999.9Ω）最大阻值均小于待测电阻阻值，变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小，不能测多组实验数据，为测多组实验数据，减小实验误差，滑动变阻器应采用分压接法.,,,故电流表应该采用内接法可减小系统误差，实物电路图如图所示：(3)滑动变阻器采用分压接法，为保护电路流过电流表的电流最小为零，电键闭合前，滑动变阻器的滑动触头P应置于左端.【点睛】根据待测电阻与滑动变阻器阻值间的关系确定滑动变阻器的接法，根据待测电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表的接法是正确连接实物电路图的前提与关键12、①.S②.T③.×1k【解析】（1）[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S；（3）[2]接着是欧姆调零，将“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处；（4）①[3]由于将K旋转到电阻挡“×100”的