2023-2024学年浙江省丽水学院附属高级中学高二物理第一学期期末教学质量检测试题含解析

2023-2024学年浙江省丽水学院附属高级中学高二物理第一学期期末教学质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带负电荷的粒子仅在电场力的作用下在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的()A.带电粒子一定是先经过a，再到b，然后到cB.带电粒子在三点所受电场力的大小Fb>Fa>FcC.带电粒子在三点动能Ekc>Eka>EkbD.带电粒子在三点电势能的大小相等2、两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为A. B.C. D.3、真空中两个点电荷的相互作用力为F，若每个电荷的带电量都不变，把它们之间的距离减少一半，则它们之间的作用力变为（）A.16F B.8FC.4F D.2F4、如图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F的方向，其中正确的是（）A. B.C. D.5、如图，光滑无电阻的金属框架MON竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于MON平面指向纸里。质量为m，长度为l，电阻为R的金属棒ab从∠abO=45°的位置由静止释放，两端沿框架在重力作用下滑动。若当地的重力加速度为g，金属棒与轨道始终保持良好接触，下列说法正确的是（）A.棒下滑过程机械能守恒B.下滑过程中棒产生从b到a方向的电流C.从释放到棒全部滑至水平轨道过程中产生电能等于D.从释放到棒全部滑至水平轨道过程中，通过棒的电荷量等于6、已知两分力F1、F2的合力为F，则下列说法正确的是A.合力F一定大于分力F1 B.合力F一定大于分力F2C.合力F只与分力F1和F2的大小有关 D.合力F与分力F1和F2的大小及方向都有关二、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，一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成θ=60°角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均为竖直状态，当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B=0.4T，则A.导体中电流方向为b→aB.每根弹簧的弹力大小为0.10NC.弹簧的劲度系数k=5N/mD.若导体中不通电流，则弹簧伸长0.02m8、一根长为0.2m、电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是()A.0.4N B.0.2NC.0.1N D.0N9、如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直于导轨所在平面向里，金属棒ab可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，导轨电阻不计。现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力恒定，当速度为v时加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，当速度为v时加速度为a2，最终也以2v做匀速运动，则（）A.两种情况中，金属棒ab都是从静止开始做加速度减小的加速度运动，直到匀速B.两种情况中，金属棒最终受到的拉力一样大C.a2＝2a1D.a2＝3a110、(多选)如图为一个电磁泵从血库里向外抽血的结构示意图，长方体导管的左、右表面绝缘，上、下表面为导体，管长为a、内壁高为b、宽为L且内壁光滑．将导管放在垂直左、右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正、负离子，将上、下表面和电源接通，电路中会形成大小为I的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出，其中v为血浆流动方向．若血浆的电阻率为ρ，电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，则下列判断正确的是()A.此装置中血浆的等效电阻B.此装置中血浆受到安培力大小F＝BILC.增大磁感应强度可以加快血浆的外抽速度D.前后两侧的压强差三、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）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A电池组(3V，内阻1Ω)B.电流表(0～3A，内阻0.0125Ω)C.电流表(0～0.6A，内阻0.125Ω)D.电压表(0～3V，内阻3kΩ)E.电压表(0～15V，内阻15kΩ)F.滑动变阻器(0～20Ω，额定电流1A)G.滑动变阻器(0～2000Ω，额定电流0.3A)H.开关、导线(1)上述器材中应选用的是________________．(填写各器材的字母代号)(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法(3)设实验中，电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I＝________A，U＝________V.(4)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请按要求下面的方框图中画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图，然后根据你设计的原理电路用笔画线代替导线将给定的器材连成实验电路．________________12．（12分）某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还能提供的其它器材规格如下：电流表A1（量程0~0.6A，内阻r1约为0.125Ω）电流表A2（量程0~3A，内阻r2约为0.025Ω）电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ）滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）滑动变阻器R2（最大阻值为1750Ω）电源E（电动势约为3V）（1）在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，则该金属丝直径的测量值d=________mm。（2）使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×1”挡，指针位置如图所示，则该金属丝的电阻为_______Ω。（3）若采用伏安法测量金属丝的电阻，为保证电表安全及测量准确、方便，那么电流表应选择_______（选填A1或A2）；滑动变阻器应选择_______（选填R1或R2）。（4）采用伏安法测电阻时，测得了多组U、I数据，根据这些数据作出如图所示的U-I图像。由此可得金属丝的电阻R=_______Ω。（保留两位有效数字）（5）若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻R，金属丝的长度l，以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ=_______。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，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）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

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．根据电场线与等势面垂直，且指向电势较低的等势面，由图可知，电场的方向向上，根据轨迹弯曲方向可知，带电粒子受到的电场力向下，说明粒子带负电。无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会得到如图的轨迹，故A错误；B．因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，故B错误；CD．根据Ep=qφ知，带电粒子在三点电势能关系为Epc<Epa<Epb．带负电的粒子在电场中运动时，电势能与动能之间相互转化，根据能量守恒定律应有：Ekc＞Eka＞Ekb。故C正确，D错误。故选C。2、C【解析】本题考查库仑定律及带电体电量的转移问题．接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确3、C【解析】根据库仑定律：可知，若每个电荷的带电量都不变，把它们之间的距离减少一半，则它们之间的作用力变为，故选C.考点：库仑定律【名师点睛】此题考查了库仑定律的理解和应用；解题的关键是掌握库仑定律的公式：，然后根据题目中已知的各个物理量的关系进行解答判断；此题是基础题，意在考查学生对物理基本公式掌握的熟练程度.4、C【解析】直接根据左手定则判断受力即可【详解】根据左手定则，四指指向电流方向，磁场垂直手心过，拇指所指的方向即为通电导线受力的方向，故C对；ABD错；故选C5、D【解析】A．棒在下滑过程中，棒与金属导轨组成闭合回路，磁通量在改变，会产生感应电流，棒将受到安培力作用，安培力对棒做功，棒的机械能不守恒，故A错误；B．棒下滑过程中，围成的面积减小，根据楞次定律可知，产生感应电流，方向为到，故B错误；C．棒从释放到滑至水平轨道过程，金属棒的重力势能减小为金属棒减小的重力势能转化为金属棒的电能和金属棒的动能，由能量守恒定律得知棒上产生的电能小于，故C错误；D．棒与金属导轨组成闭合回路磁通量的变化量为根据推论得到通过棒的电荷量为故D正确；故选D。6、D【解析】由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1-F2|≤F合≤F1+F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故AB错误．根据平行四边形定则可知，合力F与分力F1和F2的大小及方向都有关，故C错误，D正确二、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、AC【解析】A：当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长缩短，安培力方向向上，则左手定则，导体中电流的方向为b→a．故A项正确B：通电后，导体棒的有效长度，受到的安培力，据受力分析解得，每根弹簧的弹力大小为0.05N．故B项错误C：据解得．故C项正确D：若导体中不通电流解得：，弹簧伸长0.01m．故D项错误8、BCD【解析】当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为Fmax=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零。则导线所受磁场力的范围为0-0.2NA.0.4N与分析不符，故A错误。B.0.2N与分析相符，故B正确。C.0.1N与分析相符，故C正确。D.0N与分析相符，故D正确。9、ABD【解析】A．两种情况中，金属棒ab运动过程中速度越来越大，安培力越来越大，根据牛顿第二定律可知加速度越来越小，最后匀速，所以两种情况都是从静止开始做加速度减小的加速度运动，直到匀速，故A正确；B．两种情况中，金属棒最终都是匀速运动，则受到的拉力有：，两种情况中，金属棒最终受到的拉力一样大，故B正确；CD．当拉力恒定，速度为v，加速度为a1时，根据牛顿第二定律有：解得：若保持拉力的功率恒定，速度为2v时，拉力为F，则有：P=F•2v得：则当速度为v时，拉力大小为：根据牛顿第二定律得：解得：所以有a2=3a1，故C错误，D正确。故选ABD。10、ACD【解析】导体长度为b，横截面积为aL，由电阻定律可得此装置中血浆的等效电阻为：R=ρ，故A正确．导体长度为a，故所受安培力为F=BIb，故B错误．根据洛伦兹力与电场力平衡，则有qvB=q，解得：U=Bav，当增大磁感应强度B时，则前后表面的电势差U增大，导致电场力增大，则会加快血浆的外抽速度，故C正确；压强公式得可得：，故D正确．故选ACD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.ACDFH②.外③.0.48④.2.20⑤.【解析】(1)[1]AH．必用且唯一，故AH正确；BC．估算回路中的电流电流表选择0.6A，故C正确，B错误；DE．因电源电压为3V，电压表选3V量程读数准确，故D正确，E错误；FG．滑动变阻器(0～2000Ω，额定电流0.3A)，额定电流较小，易烧坏，故F正确，G错误；故选择ACDFH选项。(2)[2]金属导线的电阻约为5Ω，满足，待测电阻为小电阻，采用外接法相对误差较小，故选择电流表外接法。(3)[3]百分位上的数字已不准确，保留到百分位即可，读得0.48A；[4]1格表示0.1V，估读到百分位，读得数值为2.20V；(4)[5]由以上分析可知电流表采用外接法，因滑动变阻器阻值较小，且要求测量结果尽量准确，滑动变阻器采用分压式接法，所以画的电路图为12、①.0.383（0.381～0.386之间均可）②.5.0③.A1④.R1⑤.4.8（4.6～5.0之间均可）⑥.【解析】（1）[1]．该金属丝直径的测量值d=0.01mm×38.3=0.383mm。（2）[2]．该金属丝的电阻为5×1