2023-2024学年江苏省南京市江宁区高级中学物理高二上期末达标检测试题含解析

2023-2024学年江苏省南京市江宁区高级中学物理高二上期末达标检测试题注意事项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、如图所示为有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度相同，两边界间距为L．一边长为2L的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，线框从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ，则整个过程中线框a、b两点间的电势差Uab随时间t变化的图像是（）A. B.C. D.2、如图所示，在真空中，A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正八边形路径abcdefgha，其中心O与A、B连线的中点重合，ah⊥AB。下列说法正确的是（）A.a点和d点电场强度相同B.b点和c点的电势相等C.电子在f点的电势能比在g点的电势能大D.将电子从d点沿直线移动到e点，电场力做负功3、标有“220V100W”的一灯泡接在u=311sin314tV的正弦交变电流上,则()A.产生该交变电流的发电机转速为每分钟50转B.与该灯泡串联的理想电流表读数为0.64AC.与该灯泡并联的理想电压表读数为311VD.通过该灯泡的电流i=0.64sin314tA4、智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60−0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗）。如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（）容量20000mAh兼容性所有智能手机边充边放否保护电路是输入DC：5V2AMAX输出DC：5V0.1A−2.5A尺寸56×82×22mm转换率0.60产品名称索扬SY10−200重量约430gA.给充电宝充电时将电能转化内能B.该充电宝最多能储存能量为3.6×105JC.该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2hD.该充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电，理论上能充满6次5、两个小灯泡，分别标有“1A4W”和“2A1W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为()A.2∶1 B.16∶1C.4∶1 D.1∶166、如图在电场强度为E的匀强电场中，任取间距为L的A、B两点，把试探电荷q沿三条不同路径从A点移动到B点：沿直线AB电场力做功W1；沿折线AMB电场力做功W2；沿曲线AB电场力做功W3。关于电荷沿三条路径从A点移动到B点的过程中，电场力做功W1、W2、W3及电势能变化大小正确的说法是（）A.W1＜W2＜W3，沿曲线运动电势能变化最大B.W3＜W2＜W1，沿直线运动电势能变化最大C.W1=W2=W3=EqL，沿各条路径电势能变化一样大D.W1=W2=W3=EqLcosθ，沿各条路径电势能变化一样大二、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，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长为L＝10cm的正方形线圈abcd共N＝100匝，线圈电阻r＝1Ω。线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动的角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω。则A.交流电压表的示数为2.22V B.由图示位置转过角时的感应电动势的大小为1.57VC.线圈转动一周电流产生的总热量约为1J D.图示位置ab边所受的安培力大小为0.0314N8、如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为B）和匀强电场（电场强度为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为B′），最终打在A1A2上，下列表述正确的是（）A.粒子带负电B.所有打在A1A2上的粒子，在磁感应强度为B′的磁场中的运动时间都相同C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在A1A2的位置越靠近P，粒子的比荷越大9、如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则下列说法正确的是()A.电动机内部的发热功率为I2RB.电动机的机械功率为IUC.电动机的总功率为I2RD.电动机机械功率为IU－I2R10、光滑金属导轨宽L＝0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图中甲所示．磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒ab的电阻为1Ω，自t＝0时刻起从导轨最左端以v0＝1m/s的速度向右匀速运动，则A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.64NC.1s末回路中电动势为1.6VD.1s末ab棒所受磁场力为1.28N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）某同学测量金属丝的直径时螺旋测微器如图甲所示，则该金属丝的直径为d=________mm（2）金属丝的电阻Rx大约是3Ω，实验室提供的电流表A（量程2.5mA，内阻约30Ω）、电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）．则金属丝、电流表和电压表的连接方式应该采用甲乙两图中的______图12．（12分）图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I－U特性曲线的实验电路图①根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接起来_____②开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_____端（选填“A”、“B”或“AB中间”）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L14．（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，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、A【解析】知从t=0时刻开始只有ab边切割磁感线，由右手定则可判断a的电势高于b，电动势为：因为ab边相当于电源，每边电阻箱等，故a、b两点间的电势差等于外电压：当cd边进入位置Ⅱ时，cd边也切割磁感线产生感应电动势，线框中总的感应电流为0，由右手定则可知道a的电势高于b，a、b两点间的电势差为：当ab边穿出磁场后，只有cd边切割磁感线，产生电动势仍为E，由右手定则可知a的电势高于b，a、b两点间的电势差：由以上分析可知，A正确，BCD错误。故选A。2、C【解析】A．根据等量异种电荷的电场线分布，可知a点和d点的电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同；故A错误。B．根据顺着电场线方向电势降低，知b点的电势比c点的电势高。故B错误。C．f点的电势比g点的电势低，电子从f点移动到g点，电场力做正功，电势能减小，则电子在f点的电势能比在g点的电势能大。故C正确。D．因d点和e点电势相等，则电子从d点到e点电势能不变，电场力做功为零，故D错误。故选C3、D【解析】由交流电u=311sin314tV可知ω=314rad/s，电压最大值Um=311V．由ω=2πf求解频率f．由U=Um求出电压的有效值．交流电压表测量的是有效值【详解】灯泡接在u=311sin（314t）V的正弦交流电上，ω=314rad/s，所以产生该交流电的发电机转速为每秒50转，故A错误；由交流电u=311sin314tV可知，电压的最大值Um=311V．有效值U=Um=220V，可以使“220V，100W”的灯泡正常发光，且电流表的电流I=P/U=0.46A．故B错误，与灯泡并联的交流电压表测量时，读数为220V．故C错误．灯泡的最大电流为Im=I=0.64A，因此通过灯泡的电流i=0.64sin314t（A）．故D正确．故选D4、B【解析】A．充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能，选项A错误；B．该充电宝的容量为该电池的电动势为5V，所以充电宝储存的能量选项B正确；C．以2A的电流为用电器供电则供电时间故C错误；D．由于充电宝的转化率是0.6，所以可以释放的电能为给容量为3000mAh的手机充电的次数选项D错误。故选B。5、B【解析】由P=I2R得：两灯泡的电阻分别为：，；所以电阻之比为：，所以ACD错误，B正确，故选B6、D【解析】电场力做功与路径无关，只取决于初末两点的位置，可得根据功能关系，电势能的减少量等于静电力做的功即故各条路径电势能变化一样大，故ABC错误，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、BC【解析】AB．根据Em=NBωS，可得感应电动势的最大值由于线框垂直于中性面开始计时，所以瞬时感应电动势表达式：当线圈转过角时的瞬时感应电动势为转动过程中，交流电压表的示数为有效值，所以有：故A错误，B正确；C．一个周期内，由公式周期为热量故C正确；D．电流为安培力为故D错误。故选BC。8、CD【解析】A．带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则，知该粒子带正电，故A错误；B．所有打在上的粒子，在磁场中做匀速圆周运动，运动的时间等于由则与带电粒子的比荷有关，故B错误；C．粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，有则故C正确；D．经过速度选择器进入磁场B'的粒子速度相等，根据粒子打在上的位置越靠近P，则半径越小，粒子的比荷越大，故D正确。故选择CD。9、AD【解析】A.电动机内部的发热功率为I2R，故A正确；BD.电动机的机械功率为IU－I2R，故B错误，D正确；C.电动机的总功率为IU，故C错误；故选：AD；10、CD【解析】由图读出1s末磁感应强度B，由求动生电动势，由法拉第电磁感应定律求出感生电动势，再由欧姆定律求出感应电流，由求出磁场力【详解】由图乙知，1s末磁感应强度，ab棒产生的动生电动势为，方向由b到a；由于磁场在均匀变化，回路中产生的感生电动势为，由楞次定律知感生电动势沿逆时针方向，所以回路中总的感应电动势为，回路中感应电流为:，1s末ab棒所受磁场力为；故CD正确三、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、①.1.721

mm（1.721

mm～1.723

mm都正确）；②.乙【解析】（1）由图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22.1×0.01mm=0.221mm，螺旋测微器的示数为1.5mm+0.221mm=1.721mm（2）由题意可知，，，，则电流表应采用外接法，应选图乙所示电路图【点睛】螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，对螺旋测微器读数时需要估读．当电压表内阻远大于待测电阻阻值时用电流表外接；12、①.②.A端【解析】（1）根据原理图连接实物图如下所示：（2）为了安全和保护仪器不被烧坏，开关S闭合之前，应该移动滑片，使测量电路短路，即将片滑移动到A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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、(1)(2)3N【解析】(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=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定