福建省安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2024学年高二物理第一学期期末学业质量监测试题含解析

福建省安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2024学年高二物理第一学期期末学业质量监测试题考生须知：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、如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ，一根长为L、质量为m的直导体棒垂直导轨放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，在磁场的方向由垂直导轨所在平面向上沿垂直直导体棒逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，下列关于B的大小变化的说法中正确的是A.先减小后增大 B.先增大后减小C.逐渐增大 D.逐渐减小2、如图所示，在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置，两条长直导线中电流大小与变化情况相同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始均匀增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是A.线圈a中无感应电流B线圈b中有感应电流C.线圈c中有顺时针方向的感应电流D.线圈d中有逆时针方向的感应电流3、如图所示，一个质量为0.5kg的铁锤，以v＝5m/s的速度竖直打在木桩的钉子上，钉子的质量为2g，经0.01s后铁锤速度减小到零，则铁锤对钉子的作用力大小为（）A1N B.245NC.250N D.255N4、可视为质点的带正电小球，质量为m，如图所示，用长为L的绝缘轻杆分别悬挂在甲重力场、乙悬点O处有正点电荷的静电场、丙垂直纸面向里的匀强磁场中，偏角均为，当小球均能由静止开始摆动到最低点A时，下列说法正确的是A.三种情形下，达到A点时所用的时间相同B.三种情形下，达到A点时绳子的拉力相同C.三种情形下，达到A点时的向心力不同D.三种情形下，达到A点时的动能不同5、如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线．若A、B对应的横坐标为2A，那么线段AB表示的功率及I＝2A对应的外电阻是()A.6W、2Ω B.4W、2ΩC.2W、1Ω D.2W、0.5Ω6、在如图所示的电路中，电源电动势为、内电阻为，为电容器，为定值电阻，为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）A.灯泡将变亮 B.灯泡亮度不变C.电容器所带的电荷量将减小 D.电容器所带的电荷量将增大二、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，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A紧靠竖直墙壁．用水平力向左推B，将弹簧压缩，推到某位置静止时推力大小为F，弹簧的弹性势能为E．在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是（

）A.撤去推力的瞬间，B的加速度大小为B.从撤去推力到A离开竖直墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,机械能守恒C.A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为D.A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为E8、如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则：A.从P射出的粒子速度大B.从Q射出的粒子速度大C.从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长9、库仑定律的适用范围是（）A.真空中两个带电球体间的相互作用B.真空中任意带电体间的相互作用C.真空中两个点电荷间的相互作用D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律10、如图所示，水平的平行金属板和直流电源相连，中间有一垂直纸面向外的匀强磁场，一带正电粒子（重力不计）以速度v向右飞入板间，恰能做匀速直线运动。仅改变以下某项条件时，物体仍然做匀速直线运动的有A.让粒子带负电B.让电源的正负极交换C.让金属板间距离增大D.让粒子所带电量增大三、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）在“测定金属的电阻率”的实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图1所示，则金属丝的直径为_____（2）某同学设计了如图所示的电路测量该金属丝的电阻（阻值约）可选用的器材规格如下：电源E（电动势，内阻不计）；电流表A（，内阻约）；电流表G（，内阻为）；滑动变阻器（阻值，额定电流）；滑动变阻器（阻值，额定电流）；定值电阻；定值电阻；开关S和导线若干①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选______，滑动变阻器R应选______②某次测量时电流表G的读数为，安培表示数为，计算的准确值为______（计算结果保留3为有效数字）12．（12分）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值为“2.5V1.25W”，实验室中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：电压表(量程为3V，内阻为3kΩ)；电流表(量程为100mA，内阻为10Ω)；电流表(量程为3A，内阻为0.1Ω)；滑动变阻器(0～10Ω，额定电流为2A)；滑动变阻器(0～1kΩ，额定电流为0.5A)；定值电阻(阻值为2.5Ω)；定值电阻(阻值为10Ω)；定值电阻(阻值为1kΩ)；电源E(E＝3V，内阻不计)。实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。（1）实验中滑动变阻器应选用________，电流表应选用________(均填器材符号)，并________(填“串联”或“并联”)定值电阻。（2）在图中的虚线框内画出电路图______________。(图中标出选用的器材的符号)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【解题分析】对导体棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，将支持力FN和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图，从图中可以看出，安培力FA一直变大，由于FA=BIL，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度渐渐变大，故C正确。故选C。2、C【解题分析】A．由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向。ac象限磁场不为零，a中磁场垂直纸面向里，当电流增大时，线圈a中有逆时针方向的电流，故A错误；BD．由矢量合成可知，其中bd区域中的磁通量为零，当电流变化时不可能产生感应电流，故BD错误。C．c线圈磁场不为零，由矢量合成可知c中磁场垂直纸面向外，当电流增大时，线圈c中有顺时针方向的电流，故C正确；故选C。3、D【解题分析】以铁锤为研究对象，取竖直向上为正方向，由动量定理代入数据解得F=255N根据牛顿第三定律，铁锤打击钉子的平均作用力为255N，方向竖直向下；故D正确，ABC错误。故选D。4、A【解题分析】AD．三种情况下均只有重力做功，因此由动能定理可知，它们到达最底点时的速度相同，动能相同；同理可知小球运动任意对应的时刻的速度均相同，因此达到A点的时间一定相同，选项A正确，D错误；C．根据向心力公式可知，它们在A点需要的向心力相同，选项C错误；B．但由于乙受到库仑力，而丙受到洛伦兹力，因此三种情况下绳子上的拉力不相同；故B错误；故选A。5、D【解题分析】由电源总功率为，得．由，可知．当电流为2A时，，得．此时线段AB表示的功率．综上分析，D正确6、D【解题分析】AB.当滑动变阻器的滑片向右移动时，R增大，总电阻变大．根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I减小，灯泡L将变暗，选项AB错误；CD.路端电压增大，而电容器的电压等于路端电压，根据Q=CU可知电容器的带电量将增大，故D正确，C错误二、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、ABC【解题分析】A、撤去推力前,B处于静止状态,弹簧的弹力与F0二力平衡.撤去F的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律得,B的加速度大小为.故A正确.B、从撤去推力到A离开竖直墙之前,墙壁对B有弹力作用,A、B和弹簧组成的系统合外力不等于零,系统的动量不守恒.因为只有弹力做功,系统的机械能守恒,故B正确.C、D,A离开竖直墙后,系统所受的合外力为零,动量守恒;弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒.当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大；对于从撤去推力到A离开竖直墙之前,机械能守恒,设A刚离开墙壁时，B的速度大小为.则有,得;A离开墙壁后,根据系统的动量守恒得:;根据系统的机械能守恒得:计算得出,弹簧的弹性势能最大值:,所以C选项是正确的,D错误.【题目点拨】撤去F的瞬间,B所受的弹力大小等于F0,根据牛顿第二定律求出撤去推力瞬间的加速度大小;分析A、B和弹簧组成的系统所受的外力,判断动量和机械能是否守恒.A离开竖直墙后,根据动量守恒定律和机械能守恒定律分析A离开竖直墙后,A、B的最大弹性势能.8、BD【解题分析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论【题目详解】如图，粒子在磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出；由图知，粒子运动的半径RP＜RQ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度vP＜vQ，故A错误，B正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：t=T，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故C错误，D正确；故选BD【题目点拨】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹，掌握粒子圆周运动的周期、半径的关系是解决本题的关键9、CD【解题分析】库仑定律适用于真空中的点电荷，或者带电体大小远小于它们之间距离（即也可看成点电荷），故CD正确，AB错误10、AD【解题分析】A.带正电粒子恰能做匀速直线运动，则Eq=qvB。粒子带负电，电场力与洛伦兹力大小仍相等，方向都与相反，粒子仍然做匀速直线运动的，故A正确；B.让电源的正负极交换，正粒子受到的电场力与洛伦兹力都向下，粒子将向下偏转，故B错误；C.当板间距离增大时，根据U=Ed，场强变小，Eq<qvB，粒子运动轨迹偏向下极板，故C错误；D.粒子所带电量增大，只要速度不变，仍满足Eq=qvB，粒子仍然做匀速直线运动的，故D正确。故选：AD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、①.②.③.④.【解题分析】（1）固定刻度读数为，则此金属丝的直径为（2）根据闭合电路欧姆定律电路和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻为：，由于待测电阻电阻为，所以滑动变阻器应用根据串分压原理，，故定值电阻根据电阻定律，由：【题目点拨】根据闭合电路欧姆定律电路和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻，根据欧姆定律再进行求解；用伏安法测量电阻，首先要考虑安全，其次准确，最后操作方便12、①.R1②.A1③.并联④.【解题分析】[1]由于所做实验为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”，滑动变阻器需采用分压的接法，故滑动变阻器选R1；[2][3]由电功率公式，小灯泡的额定电流为电流表A2的量程过大，无法使用；而电流表A1的量程过小，但已知电流表内阻且题目中给有定值电阻，则可把电流表进行改装使用，故把电流表与定值电阻串联且改装后的电流表需外接；由题给定的定值电阻，则选用，此时电流表的