山东省曲阜市2023年物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

山东省曲阜市2023年物理高二第一学期期末学业质量监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，矩形线框abcd与条形磁铁的中轴线位于同一平面内，线框内通有电流I，则线框受磁场力的情况()A.ab和cd受力，其它二边不受力B.ab和cd受到的力大小相等方向相反C.ad和bc受到的力大小相等，方向相反D.以上说法都不对2、电磁炮是目前许多国家热衷发展的一种新式武器，其工作原理如图所示。当两平行导轨接入电源时，强电流从一导轨流入，经滑块（炮弹）从另一导轨流回时，在两导轨平面间产生强磁场，磁感应强度大小与电流成正比。通有电流的滑块在安培力的作用下（不计阻力）加速一段距离后，炮弹会以很大的动能射出。关于电磁炮，下列说法正确的是（）A.当水平放置的平行导轨通有如图所示的电流时，导轨间的磁场方向竖直向下B.当回路中电流一定时，炮弹将做匀加速直线运动C.若只将电流增大2倍，炮弹射出的动能也会增大2倍D.若只将导轨长度增大2倍，炮弹射出的动能会增大4倍3、自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的一块磁铁，当磁铁运动到霍尔传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电压通过导线传入一个小型放大器中，放大器就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段时间内的脉冲数．当自行车以某个速度匀速直线行驶时，检测到单位时间内的脉冲数为N，已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为R1，前轮的半径为R2，脉冲的宽度为，峰值为Um，下列说法正确的是A.车速越快，脉冲的峰值Um越大B.车速越快，脉冲的宽度越大C.车速为D.车速为4、电流表的内阻是Rg＝200Ω，满刻度电流值是Ig＝500μA，现欲把这电流表改装成量程为2.0V的电压表，正确的方法是A.应串联一个0.05Ω的电阻 B.应并联一个0.05Ω的电阻C.应串联一个3800Ω电阻 D.应并联一个3800Ω的电阻5、如图所示的电路中，当电路正常工作后，关于两个小灯泡L1和L2的分析，下列说法中正确的是（）A.L1和L2都亮B.L1和L2都不亮C.L1不亮，L2亮D.L1亮，L2不亮6、一个电流表满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500Ω．要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上A.串联一个9.5Ω的电阻 B.并联一个10kΩ的电阻C.串联一个9.5kΩ的电阻 D.并联一个9.5Ω的电阻二、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，在的区域内存在与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在时刻，从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y轴正方向的夹角分布在范围内。其中，沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场右边界上点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为B.粒子的发射速度大小为C.带电粒子的比荷为D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为8、如图所示，速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则（）A.若改为电荷量﹣q的离子，将往上偏（其它条件不变）B.若速度变为2v0将往上偏（其它条件不变）C.若改为电荷量+2q的离子，将往下偏（其它条件不变）D.若速度变为v0将往下偏（其它条件不变）9、如图所示，两个相同的带电小球A、B分别用2L和L长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点，当平衡时，小球B偏离竖直方向30°，小球A竖直悬挂且与光滑绝缘墙壁接触．若两小球的质量均为m，重力加速度为g．则A.A、B的静电力等于B.墙壁受的压力等于C.A球受到细线的拉力等于D.B球受到细线的拉力等于10、磁流体发电是一项新兴技术，它可把气体的内能直接转化为电能，如图是它的示意图，平行金属板A、C间有一很强的磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电离子)喷入磁场，两极板间便产生电压，现将A、C两极板与电阻R相连，两极板间距离为d，正对面积为S，等离子体的电阻率为ρ，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直磁场方向射入A、C两板之间，则稳定时下列说法中正确的是：A.极板A是电源的正极B.电源的电动势为BdvC.极板A、C间电压大小为D.回路中电流为三、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）（1）在“研究平抛运动”实验中①实验中备有下列器材：横挡条、坐标纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台。还需要的器材有___________；A.秒表B.天平C.重锤线D.弹簧测力计②如图甲是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的__________；A.球心B.球的上端C.球的下端③在此实验中，下列说法正确的是__________；A.斜槽轨道必须光滑B.y轴的方向根据重锤线确定C应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一点④如图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是__________；A.释放小球时初速度不为0B.释放小球的初始位置不同C斜槽末端切线不水平（2）如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验可知：①闭合开关S的瞬间，电流表G中_________（选填“有”、“无”）感应电流产生；②闭合开关S后，向右滑动变阻器滑片，电流表G中有_________（选填“a→b”、“b→a”）的感应电流。12．（12分）（1）测某金属丝的电阻率，为了精确的测出金属丝的电阻，常用欧姆表对金属丝的电阻粗测，下图是分别用欧姆档的“×1”（图a）和“×10”档（图b）测量时表针所指的位置，则测该段金属丝应选择________档（填“×1”或“×10”），该段金属丝的阻值约为________Ω。（2）所测金属丝的直径d如图c所示，d=_______mm;接入电路金属丝的长度L如图d(金属丝的左端从零刻度线对齐)所示，L=________cm。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、D【解析】A．各边都处在磁场中，各边电流方向都与磁场方向不平行，都受到安培力的作用，故A错误；B．ab边所处位置磁感应强度大，cd边所处位置磁感应强度小，而两边电流大小相等，由F=BILsinθ可知两边所受安培力不相等，故B错误；C．ad边与bc边关于条形磁铁对称，它们所处的磁场强度大小相等，两边长度与电流大小相等，由F=BILsinθ可知，两边所受安培力大小相等，由左手定则可知安培力的方向相同，故C错误；D．由上可知，故D正确故选D。2、B【解析】A．根据安培定则可知，导轨上的电流在导轨平面产生的磁场方向向上，A错误；B．炮弹在安培力的作用下运动，回路中电流一定，磁感应强度一定，根据牛顿第二定律可知加速度恒定，所以炮弹做匀加速直线运动，B正确；C．若只将电流增大2倍，磁感应强度也增大2倍，根据动能定理可知动能变为原来的4倍，C错误；D．若只将导轨长度增大2倍，根据动能定理可知炮弹射出的动能会变为原来的2倍，D错误。故选B。3、C【解析】依据单位时间内的脉冲数，即可知转动周期，再结合角速度与周期，与线速度与角速度关系，即可求解；根据左手定则得出电子的偏转方向，抓住电子所受的电场力和洛伦兹力平衡得出霍尔电压的表达式，从而进行分析【详解】A、B、根据得，Um=Bdv，由电流的微观定义式：I=nesv，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，s是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度.整理得:.联立解得：，可知用霍尔元件可以测量磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压Um与车速大小无关;故A，B均错误.C、D、由题意如果在单位时间内得的脉冲数为N时，则自行车的转速为，则车速为；故C正确，D错误.故选C.【点睛】所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体时，产生横向电势差的物理现象．霍尔效应在新课标教材中作为课题研究材料，解答此题所需的知识都是考生应该掌握的．对于开放性物理试题，要有较强的阅读能力和获取信息能力4、C【解析】把电流表改装成2V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析相符，故C正确；D．与分析不符，故D错误；故选C。5、A【解析】由图知，电源的交变电流，电容器通交流、隔直流，所以两灯泡都亮，故A正确；BCD错误。6、C【解析】本题考查电表的改装及串联电路的特点【详解】要改装成一个电压表，则必须要有分压电阻，所以应该将电流表和一个电阻串联，排除BD选项，串联后总电压量程为10V，根据欧姆定律有，，解得R=9500Ω，即C选项正确．综上所述，本题选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、AD【解析】A．沿y轴正方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示：设粒子运动的轨迹半径为r，根据几何关系有可得粒子在磁场中做圆周运动的半径选项A正确；B．根据几何关系可得所以圆弧OP的长度所以粒子的发射速度大小选项B错误；C．根据洛伦兹力提供向心力有结合粒子速度以及半径可得带电粒子的荷质比选项C错误；D．当粒子轨迹恰好与磁场右边界相切时，粒子在磁场中运动的时间最长，画出粒子轨迹过程图如图所示：粒子与磁场边界相切于M点，从E点射出。设从P点射出的粒子转过的圆心角为，时间为，从E点射出的粒子转过的圆心角为，故带电粒子在磁场中运动的最长时间为，选项D正确。故选AD。8、BD【解析】因为恰能沿直线飞出离子速度选择器，所以受力平衡，即．若改为电荷量－q的离子，依然沿直线飞出（因为电场力跟洛伦兹力均反向依然平衡），A错若速度变为则2v0洛伦兹力大于电场力将往上偏，B对平衡与电荷量以及电性无关，故C错若速度变为v0将往下偏（因为洛伦兹力小于电场力），D对9、AC【解析】设细线的固定点为O，由几何关系可得：AB连线垂直OB边线，A、D项：对小球B受力分析，受到重力，OB细线的拉力，AB间的库仑力，且三力平衡，由平衡条件得：，，故A正确，D错误；B、C项：对A球受力分析，受到重力，AB间的库仑力，细线OA的拉力，墙壁对A球的弹力，由平衡条件得：，，故B错误，C正确故选AC10、BC【解析】由左手定则知正离子向下偏转，所以上极板带负电，上板是电源的负极，下板是电源的正极，A错误；根据得电动势的大小为，则流过R的电流为，而，则电流大小，两极板间电势差为，故BC正确，D错误三、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.C②.A③.BCD④.C⑤.无⑥.a→b【解析】(1)[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故C；[2]确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心，故选A；[3]AC．实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽末端的速度就是一样的，故A错误，C正确；B．y轴必须是竖直方向，即用铅垂线，故B正确；D．记录点适当多一些，能够保证描点光滑，用平滑曲线连接，偏离较远点应舍去，故D正确。故选BCD。[4]由图可知斜槽末端不水平，才会造成斜抛运动，故选：C。(2)[5]闭合开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流；闭合开关S后，向右滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电流变大，则通过线圈B的磁通量增大了，根据右手螺旋定则可确定穿过线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可得：电流表G中有a→b的感应电流12、①.×1②.7.0③.1.700~1.704④.99.00~99.05【解析】(1)[1][2]由图a、b所示可知，图b所示欧姆表指针偏转角度太大，应选用图a所示测量电阻阻值，图a所示欧姆档的“×1档”，所测电阻阻值为

0×1=7.0Ω(2)[3]由图c所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为

0×0.01mm=0.200mm螺旋测微器示数

5mm+0.200mm=1.700mm由于读数误差所