2024届天津市和平区物理高二上期末达标检测试题含解析

2024届天津市和平区物理高二上期末达标检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、有一半径为R的均匀带电薄球壳，在通过球心的直线上，各点的场强E随与球心的距离x变化的关系如图所示;在球壳外空间，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电常数为k，半径为R的球面面积为S=4R2，则下列说法正确的是()A.均匀带电球壳带电密度为B.图中r=1.5RC.在x轴上各点中有且只有x=R处电势最高D.球面与球心间电势差为E0R2、重为500N的物体放在水平地面上，物体与地面的最大静摩擦力是80N，动摩擦因数为0.15，如果分别用70N和85N的水平推力推物体，则物体受到的摩擦力分别是（）A.70N，80N B.70N，75NC.0N，75N D.70N,85N3、物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后．将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同4、下列物理量属于矢量的是()A.时间 B.路程C.速度 D.动能5、将长为0.5m的通电直导线垂直放在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，并通一电流强度为2A的电流．则导线所受安培力大小是（）A.0.1N B.0.2NC.0.4N D.0.5N6、如图所示，等边三角形abc与纸面平行，在顶点a、b处各放一垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，已知a处电流在c处产生的磁场磁感强度为B，则关于c处的磁感强度大小和方向说法正确的是（）A.磁感强度大小为，方向平行ab边水平向右B.磁感强度大小为，方向垂直ab边竖直向下C.磁感强度大小为B，方向ab平行边水平向右D.磁感强度大小为B，方向垂直ab边竖直向下二、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、A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是()A.这两点电荷一定是同种电荷B.这两点电荷一定是异种电荷C.DC两点电场强度相等D.C点的电场强度比D点的电场强度大8、如图所示，一导线弯成闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外．线圈总电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是（）A.感应电流一直沿顺时针方向B.线圈受到的安培力先增大，后减小C.感应电动势的最大值E＝BrvD.穿过线圈某个横截面的电荷量为9、某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后各自的电流I随所加电压U变化的图象如图所示，点M为两元件的伏安特性曲线的交点．则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法正确的是A.图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线B.图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线C.通过图线中可求得M点对应小灯泡的阻值和热敏电阻的阻值D.图线中M点对应的状态，表示小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等10、如图所示，发电机的矩形线圈面积为S，匝数为N，绕轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动。从图示位置开始计时，下列判断正确的是（  ）A.此时穿过线圈磁通量为NBS，产生的电动势为零B.线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为C.P向下移动时，电流表示数变小D.P向下移动时，发电机的电功率增大三、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）某实验小组利用如图甲所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，选用下列器材：①待测电池，电动势约为1.5V②电流表，量程0.6A③电压表，量程1.5V④滑动变阻器，0~20Ω⑤定值电阻R0＝1.4Ω⑥开关一个，导线若干由实验数据作出的U－I图像如图乙所示，由图像可求得电源电动势为_________V，内阻为_________Ω。若把2节该规格的电池串联对一个小灯泡供电（小灯泡的特征曲线如图丙），则小灯泡的实际功率约为_________W（保留2位有效数字）。12．（12分）如图所示为伏安法测电阻一种常用电路。以下分析正确的是（）A.此接法的测量值大于真实值B.此接法的测量值小于真实值C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端四、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、A【解题分析】A．由图线可知，距离球心R处的场强为E0，则根据点电荷场强公式可知：解得球壳带电量：则均匀带电球壳带电密度为：故A正确；B．根据点电荷场强公式：解得故B错误；CD．由题意可知在在x轴上各点中，在0-R范围内各点的电势均相同，球面与球心间的电势差为零，故CD错误；故选A。2、B【解题分析】物体与地面的最大静摩擦力是80N，当用70N的水平推力推物体时，物体没有动，所以此时受到的摩擦力是静摩擦力，且与推力大小相等为70N；当用85N的水平推力推物体时大于最大静摩擦力，此时受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为，故B正确；ACD错误；故选B3、D【解题分析】金属套环跳起来的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的，线圈接在直流电源上时，金属套环也会跳起．电压越高线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈．若套环是非导体材料，则套环不会跳起，故A、B、C选项错误，D选项正确4、C【解题分析】速度既有大小又有方向是矢量；而时间、路程和动能只有大小无方向，是标量；故选C.5、B【解题分析】通电导线受到的安培力大小为故选B。6、A【解题分析】两通电直导线在c处产生的磁场如图所示，大小均为B，根据几何知识可得合磁场大小为：，方向水平向右；AB．综上所述，c处磁感强度大小，方向水平向右，A正确B错误；CD．综上所述，c处磁感强度大小为，方向水平向右，CD错误；故选A。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【解题分析】AB．根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，这两点电荷是两个等量异种电荷．故A错误，B正确；BD．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故D正确，C错误8、AB【解题分析】由楞次定律可判断感应电流的方向，由左手定则可得出安培力的方向；分析线圈有效切割长度的变化，由法拉第电磁感应定律可分析感应电动势的变化，确定感应电流和安培力的变化．当有效的切割长度最大时，产生的感应电动势最大，最大的有效切割长度等于2r．根据q=求解电量【题目详解】线圈进入磁场的过程，磁通量一直增大，根据楞次定律判断可知感应电流一直沿顺时针方向，故A正确．设线圈有效的切割长度为L，由图可知L先增大后减小，线圈受到的安培力，则知安培力先增大，后减小，故B正确．最大的有效切割长度等于2r，则感应电动势的最大值E=2Brv，故C错误．穿过线圈某个横截面的电荷量为，故D错误．故选AB【题目点拨】本题运用安培力与速度的关系式、电量与磁通量变化量的关系式是两个关键，要理解有效切割长度的意义，运用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行分析.9、ACD【解题分析】A、B项：小灯泡的灯丝温度随通电电流增大，阻值也随着增大，所以图中b是小灯泡的伏安特曲线，同理可知，热敏电阻的温度随着通电电流增大，其阻值会减小，所以图线a是热敏电阻的伏安特性曲线，故A正确，B错误；C项：由公式可求出M点的小灯泡的阻值和热敏电阻的阻值，故C正确；D项：两图线的交点M，表示此状态一个人元件不公电流相同，电压也相同，所以功率相同，故D正确故选ACD10、BD【解题分析】A．此时线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，磁通量是BS，变化率为零，即感应电动势为零，故A错误；B．过程中产生的感应电动势最大值为故表达式为故B正确；CD．P向下移动时，副线圈匝数增大，根据可得副线圈的输入电压增大，即电流表示数增大，根据可得副线圈消耗的电功率增大，而副线圈消耗的电功率决定发电机的功率，所以发电机的功率增大，故D正确C错误。故选BD。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、①.1.4②.1.4③.0.63【解题分析】[1]根据闭合电路欧姆定律可知结合图象可知，图象与纵轴的交点表示电动势，故有电源电动势为[2]根据图像可得故有电源内阻为[3]根据闭合电路欧姆定律可得在小灯泡特征曲线作出电源的图象，如图所示由图示图象可知，灯泡两端电压通过灯泡的电流灯泡实际功率12、A【解题分析】AB．上图是电流表的内接法测电阻，图中电压表示数大于的两端电压，所以测量值A正确，B错误；C．内接法的误差是由于电流表的分压造成的，如果待测电阻值比电流表内阻越大，电流表分压作用越小，误差越小，C错误；D．为了安全期间，以防超过电表量程，滑动变阻器开始要处于最右端，让分压最小，D错误。故选A。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、(1)(2)3N【解题分析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解题分析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【题目详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安