湖北省黄冈市荆州中学校2023-2024学年物理高二上期末质量检测试题含解析

湖北省黄冈市荆州中学校2023-2024学年物理高二上期末质量检测试题注意事项：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、如图所示，圆形区域半径为R，区域内有一垂直纸面匀强磁场。磁感应强度的大小为B，P为磁场边界上的最低点。大量质量均为m，电荷量绝对值均为q的带负电粒子，以相同的速率v从P点沿各个方向射入磁场区域。粒子的轨道半径r＝2R，A、C为圆形区域水平直径的两个端点，粒子重力不计，空气阻力不计，则下列说法不正确的是（）A.粒子射入磁场的速率为v＝B.粒子在磁场中运动的最长时间为t＝C不可能有粒子从C点射出磁场D.若粒子的速率可以变化，则可能有粒子从A点水平射出2、如图所示，两等量同种点电荷固定在真空中。在它们连线的中垂线上有A、B两点，O为连线中点，C为连线上一点，下列结论正确的是（）A.B点场强一定大于A点场强B.B点电势一定高于A点电势C.若电荷仅受电场力从O点运动到C点，电势能一定减小D.若电荷仅受电场力从O点运动到C点，加速度一定增大3、磁感线可以用来描述磁场，下列关于磁感线的说法不正确的是()A.磁感线的疏密表示磁场的强弱B.磁感线从S极出发，终止于N极C.匀强磁场的磁感线疏密分布均匀D.磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向4、质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项正确的是()A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶15、一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（）A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B.汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104NC.汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s26、下列关于起电现象的描述，正确的是（）A.摩擦起电的本质是产生了新的电荷B.两个完全一样的金属球，一球带电荷量+0.4C，另一球带电荷量-0.2C，两球接触后再分开，则每球带电荷量是+0.3cC.一带正电物体靠近不带电的导体时，不带电的导体将带负电荷D.无论通过何种方式使物体带电，本质都是电荷在物体之间或者内部转移，并没有创造新电荷二、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、如图甲所示，是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度沿两点电荷连线的中垂线从点向上做直线运动，其图像如图乙所示，下列说法正确的是A.两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等B.时刻电场强度一定最大，时刻与时刻试探电荷在同一位置C.试探电荷做往复运动，0到时刻与到时刻加速度方向相反D.时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零8、如图甲所示，电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，R=95Ω．线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．则A.A点的电势小于B点的电势B.在线圈位置上感应电场沿逆时针方向C.0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05CD.0.1s时间内非静电力所做的功为2.5J9、近期我国多个城市的数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成的主要原因．下列关于的说法中正确的是()A.的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B.在空气中的运动属于布朗运动C.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料使用能有效减小在空气中的浓度D.中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈10、如图所示，小明将圆柱形强力钕磁体（可导电）吸附在干电池的负极上，铜导线折成的线框上端放在干电池的正极上，下端与钕磁铁接触，组成了简易的电动机。松手后，线框开始顺时针转动（从上向下看），下列说法正确的是（）A.电动机的工作原理为电磁感应现象 B.电动机的工作原理为通电导线在磁场中受安培力的作用C.钕磁体的上端为N极 D.钕磁体的上端为S极三、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）在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R（1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为_____mm（2）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_____．（选填“偏大”或“偏小”）（3）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙、丁，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_____A12．（12分）在“研究电磁感应现象”的实验中，如图甲、乙、丙所示是实验中连接的三个回路．其中判别电流表指针的偏转方向与电流方向关系的回路是_______(填“甲”、“乙”或“丙”)，显示是否产生了感应电流的回路是________(填“甲”、“乙”或“丙”)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．由洛伦兹力提供向心力，有解得根据题意r＝2R可得故A正确，不符合题意；B．当粒子以圆形区域的直径2R为弦做圆周运动时，粒子在磁场中运动的时间最长，由几何关系可知此时轨迹对应的圆心角为60°，粒子运动的周期为则粒子在磁场中运动的时间为故B正确，不符合题意；C．粒子的轨道半径为2R，磁场的半径为R，粒子可能从C点射出，故C错误，符合题意；D．当粒子的轨道半径为R时，竖直向上射出的粒子，可以从A点水平射出，且速率满足故D正确，不符合题意。故选C。2、D【解析】A．因为在等量同种电荷连线的垂直平分线上，从O点向两侧场强先增加后减小，可知B点场强不一定大于A点场强，选项A错误；B．若是等量的同种正电荷，则B点电势一定高于A点电势；若是等量的同种负电荷，则B点电势一定低于A点电势，选项B错误；C．若电荷仅受电场力从O点运动到C点，则受电场力方向不能确定，则电场力做功情况不能确定，则电势能的变化不能确定，选项C错误；D．无论是等量正电荷还是负电荷，则C点的场强一定大于O点的场强，则若电荷仅受电场力从O点运动到C点，加速度一定增大，选项D正确；故选D.3、B【解析】磁感线封闭的曲线，无头无尾，其疏密描述磁场的强弱，磁感线上一点的切线方向表示该点的磁场方向，所以ACD说法正确；B说法错误。故本题不正确的选B。4、A【解析】质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，半径为：半径与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即Rp∶Rα＝1∶2而周期公式：周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即Tp∶Tα＝1∶2A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2与分析相符，故A正确。B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1与分析不符，故B错误。C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2与分析不符，故C错误。D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶1与分析不符，故D错误。5、D【解析】汽车转弯时做圆周运动，重力与路面的支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析解题【详解】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得，解得，所以汽车转弯的速度为20m/s时，所需的向心力小于1.4×104N，汽车不会发生侧滑，BC错误；汽车能安全转弯的向心加速度，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2，D正确【点睛】本题也可以求解出以20m/s的速度转弯时所需的向心力，与将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动6、D【解析】A．摩擦起电的本质是电荷的转移，不是产生了新的电荷，选项A错误；B．两个完全一样的金属球，一球带电荷量+0.4C，另一球带电荷量-0.2C，两球接触后再分开，电荷先中和后均分，则每球带电荷量是+0.1C，选项B错误；C．一带正电物体靠近不带电的导体时，不带电的导体近端将感应出负电，远端感应出正电，但是导体总电荷还是为零，选项C错误；D．无论通过何种方式使物体带电，本质都是电荷在物体之间或者内部转移，并没有创造新电荷，选项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、BD【解析】A．由图乙可知，粒子向上先做减速运动，再反向做加速运动，且向上过程加速度先增大后减小，粒子仅受电场力，则电场力应向下，故两个固定的点电荷均带负电，由于电场线只能沿竖直方向，说明两粒子带等量电荷，故A错误；B．由乙图知，时刻加速度最大，则场强最大，根据运动的对称性知粒子时刻回到时刻的位置，B正确；C．与时刻，加速度方向相同，故C错误；D．时间内，电场力做负功，电势能增大，故D正确。故选BD。8、BCD【解析】线圈相当于电源，由楞次定律可知A相当于电源的正极，B相当于电源的负极．A点的电势高于B点的电势，在线圈位置上感应电场沿逆时针方向，选项A错误，B正确；由法拉第电磁感应定律得：，由闭合电路的欧姆定律得：，则0.1s时间内通过电阻R的电荷量为q=It=0.05C，选项C正确；0.1s时间内非静电力所做的功为W=Eq=50×0.05J=2.5J，选项D正确；故选BCD.9、BCD【解析】布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体颗粒的运动，是分子运动的具体表现；温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.【详解】PM2.5的数量级为10-6m，空气中氧气分子的尺寸数量级为10-10m，故选项A错误；PM2.5在空气中的运动时空气中悬浮颗粒的运动，属于布朗运动，选项B正确；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项C正确；微粒越小，因受其它颗粒碰撞受力越不平衡，布朗运动越剧烈，选项D正确；故选BCD.【点睛】此题关键是理解布朗运动的特征以及影响布朗运动的因素，知道温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.10、BC【解析】AB．电动机的工作原理是线圈先通电在磁场中受安培力而转动，而发电机是动力装置先带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，故A错误，B正确；CD．对线框的下端平台侧面分析，若钕磁体上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，同理若钕磁体上端为N极，下端为S极，则转动方向由上往下看（俯视），线框沿顺时针转动，故C正确，D错误。故选BC。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、①.0.697（0.695﹣0.698）②.偏小③.2.60（2.59﹣2.61）④.0.52【解析】（1）根据内接的特点，结合欧姆定律以及串并联电路的特点，即可分析出测量值与真实值之间的关系；（2）先算出电表的分度值，若测量的最小分度为“1“时要估读到下一位，若测量的最小分度为“2“或“5“时读到本位即可【详解】（1）金属丝的直径为：0.5mm+0.01mm×19.8=0.698mm；（2）电流表外接法测量电阻，由于电压表分流的影响，故金属丝电阻的测量结果将比真实值偏小；（3）电压表的分度值为0.1V，要估读到下一位，故其读数为2.60V；电流表选择的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，故其读数为0.52A.【点睛】解决本题的关键掌握螺旋测微器和电表的读数方法，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．读电表读数时要注意计算电表的分度值，然后再确定是否估读，若测量的最小分度为“1“时要估读到下一位，若测量的最小分度为“2“或“5“时读到本位即可．内外接选择的方法：大电阻选内接测量结果偏大，小电阻选外界测量结果偏小，口诀：“大内大，小外小．”12、①.甲②.乙【解析】甲图中，电源与电流表串联，当开关闭合后，则电流表指针会偏转，从而可判定指针的偏转方向与电流方向的关系；乙图中，线圈与电流表串联，当穿过线圈的磁通量变化时，则线圈会产生感应电动