安徽宿州市汴北三校联考2023-2024学年物理高二上期末质量检测试题含解析

安徽宿州市汴北三校联考2023-2024学年物理高二上期末质量检测试题注意事项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、一个木箱在水平拉力F的作用下沿光滑水平地面滑动，有四位同学作出它的受力情况如图所示，其中正确的是（）A.A B.BC.C D.D2、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为（）A. B.C. D.3、如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示，则此过程中磁铁受到的摩擦力（磁铁保持静止）（）A.为零B.方向由向左变为向右C.方向保持不变D.方向由向右变为向左4、在磁场中的某一位置放置一条直导线，导线与磁场方向垂直放置．下图中几幅图象表示的是导线受的安培力力F与通过的电流I的关系．a、b分别代表一组F、I的数据．下图中正确的是A. B.C. D.5、如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c为电场中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称，a、c两点关于PQ对称．已知一带正电的试探电荷从a点移动到c点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是()A.a点的电势高于c点的电势B.a点的场强与c点的场强完全相同C.M点处放置的是正电荷D.若将带正电的试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先做正功，后做负功6、如图所示,一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈,铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场，磁场的中心与铁芯的轴线重合当铁芯绕轴线以角速度转浏的过程中,线圈中的电流变化图象是下图中的哪一个?(从图位置开始计时,NS极间缝隙的宽度不计,以边的电流进入纸面,边的电流出纸面为正方向)A. B.C. 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、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8、如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（）A.电动势E1=E2，内阻r1<r2B.电动势E1=E2，发生短路时的电流I1>I2C.电动势E1>E2，内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大9、如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，则下列说法中正确的是（）A.电场的周期与粒子在磁场中圆周运动周期相同B.电场的周期是粒子从磁场中圆周运动周期的2倍C.增大电场强度可以增大带电粒子射出时的动能D.增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能10、一个带电微粒在如图所示正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，重力不可忽略，已知轨迹圆的半径为r，电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B，重力加速度为g，则（）A.该微粒带正电 B.带电微粒沿逆时针旋转C.微粒从a到c，机械能守恒 D.微粒做圆周运动的速度为三、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）在练习使用多用电表时，指针偏转如图所示，如果此时选择的是“×10”的欧姆挡，则读数为_________Ω；如果此时选择的是“100mA”的电流挡，则读数为________mA；如果此时选择的是“50V”的直流电压挡，则读数为________V。（2）把一量程5mA、内阻100Ω的电流表改装成欧姆表，线路如图所示，现备有如下器材：A．电源E=3V（内阻不计）；B．变阻器0~800Ω；C．变阻器0~100Ω；①变阻器选用________，红表笔接______端。（填“M”或“N”）②电流表2mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________Ω。12．（12分）某同学设计了如图甲所示的电路来测量定值电阻的阻值及电源的电动势和内阻．其中为待测电源、为待测电阻、为不计内阻的电流表，为的电阻箱（1）闭合开关和，调节电阻箱，该同学在电阻箱示数时记下了电流表示数为；然后断开开关调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，读出此时电阻箱的示数，可知电阻___________（2）该同学继续实验，断开，闭合，多次调节电阻箱，记录多组电阻箱示数和对应的电流表示数，并将测得的数据绘制了如图乙所示的图线．由图线可求出该电源的电动势____________，内阻_________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【解析】物块竖直方向受重力、地面的支持力；水平方向受拉力F，因水平面光滑，故无摩擦力，A对2、B【解析】AC．将电流强度的微观表达式代入，可得故AC错误。BD．设自由电子数目N，故B正确，D错误。故选择B选项。3、B【解析】由图可知通电导线所在位置的磁场的方向，根据左手定则可以判定通电导线所受安培力的方向如图所示。显然安培力有一个水平方向的分量，根据牛顿第三定律可知条形磁铁受到通电导线的安培力也有一个水平方向的分量，而由于条形磁铁保持静止，故条形磁铁所受地面的静摩擦力与安培力在水平方向的分量相互平衡。所以当导线在条形磁铁的左侧上方时条形磁铁所受的静摩擦力方向向左，而当导线运动到条形磁铁的右半部分上方时条形磁铁所受地面的静摩擦力水平向右。故条形磁铁所受摩擦力的方向由向左变为向右，故B正确，ACD错误。故选B4、C【解析】在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：由于磁场强度和导线长度不变，因此与的关系图象为过原点的直线；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、D【解析】因正电荷由a到c电势能增加，则电场力做负功，则电势升高．故c点电势高于a点电势．则M点为负电荷，故AC错误a点与c点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故B错误；将该试探电荷沿直线由a点移动到b点，根据等势线分布图可知，电势先降低后升高，则电势能先减小后增大，电场力先做正功、后做负功．故D正确；故选D【点睛】在电场中跟据带电粒子运动轨迹和电场线关系判断电场强度、电势、电势能、动能等变化是对学生基本要求，也是重点知识，要重点掌握6、D【解析】在一个周期内，前半个周期内：根据右手定则可知电流从b边进入纸面，a边电流出纸面，为负值．设ab边长为，ad边长为，矩形abcd的面积为S，电阻为R，磁感应强度大小为B，则感应电动势大小为：，感应电流大小为：，为不变．后半个周期内：根据右手定则可知电流从a边进入纸面，b边的电流出纸面，为正值．感应电流大小为：，为不变，故ABC错误，D正确，故选D【点睛】将一个周期分成两个半个周期研究，根据右手定则判断感应电流的方向，确定电流的正负．根据感应电动势公式推导电动势表达式，确定电流大小，然后选择图象二、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】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8、ABD【解析】AC、在U-I图像中与纵坐标的交点表示电动势的大小，图像斜率的大小表示了电源内阻的大小，结合图像知电动势E1=E2，内阻r1＜r2，故A正确；C错误B、图像与横坐标的交点表示电压为零时的电流值，此值表示了短路电流的大小，结合图像知：I1＞I2，故B正确；D、由知，由于r1＜r2，当当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大，故D正确；9、AD【解析】AB．在回旋加速器中，只有电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期相同时，粒子才能在电场中不断被加速，故选项A正确，B错误；CD．当粒子从加速器中射出时满足则最大动能可知增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能，增大电场强度不可以增大带电粒子射出时的动能，选项D正确，C错误。故选AD。10、BD【解析】A．带电微粒在正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，可知所受的向下的重力和向上的电场力平衡，电场向下，则粒子带负电，选项A错误；B．根据左手定则可知，带电微粒沿逆时针旋转，选项B正确；C．微粒从a到c，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项C错误；D．根据mg=qE，以及，解得微粒做圆周运动的速度为选项D正确。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、①.70②.68③.34.0④.B⑤.N⑥.900【解析】（1）[1]欧姆表盘读数乘以倍率即为电阻阻值：[2]“100mA”的量程选择表盘中“0~10”刻度读数，每小格为2mA，所以读数为68mA；[3]“50V”的量程选择表盘中“0~50”刻度读数，每小格为1V，所以读数为34.0V；（2）[4]电流表的满偏电流为5mA，电动势为3V，计算回路中电流满偏时的电阻：所以滑动变阻器选择B；[5]红表笔接欧姆挡内部电源的负极，即N端；[6]先欧姆调零，可知：电流为2mA时：联立方程解得：。12、①.6.2②.9.0③.2.8【解析】根据“测量定值电阻的阻值及电源的电动势和内阻”可知，考查了电阻的测量和测电源的电动势和内阻．根据实验要求进行分析：（1）根据前后两次电流相等，则前后两次电路中的电阻相等，即等效法测电阻；（2）根据闭合电路欧姆定律求出图像的函数表达式，然后根据图像求出电源的电动势和内阻【详解】（1）同一个电源，前后两次电路中的电流相等，则前后两次电路中的电阻相等，由此分析可得：，即；（2）根据闭合电路欧姆定律得：，解得：，图像的斜率为：，电动势为：；图像截距：，电源的内阻为：【点睛】解题的关键在于闭合电路欧姆定律结合数学规律求解电动势和内电阻四、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【详解】（1）当R0＝