河北省大名县一中2023年物理高二上期末质量检测试题含解析

河北省大名县一中2023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、如图所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，L1、为四只规格均为“6V，6W”的相同灯泡，各电表为理想电表，四只灯泡均能正常发光则下列说法正确的是（）A.此电路输入电压U=18VB.电流表的示数为3AC.电压表的示数为0VD.原线圈的输入功率为24W2、如图所示，ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成θ角．两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B．两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计．当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆正好以速度v2向下匀速运动，重力加速度为g．以下说法正确的是A.回路中的电流强度为B.ab杆所受摩擦力为mgsinθC.cd杆所受摩擦力为D.μ与v1大小关系满足=tanθ+3、如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是（）A.组成A束和B束的离子都带负电B.A束离子的比荷大于B束离子的比荷C.组成A束和B束的离子质量一定不同D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外4、如图为远距离输电示意图，n1、n2和，n3、n4分别是升、降压变压器的原、副线圈，已知发电机的输出电压一定。用电高峰时，某同学发现当他家的大功率电器开启后，家中的白炽灯变暗．下列说法正确的是课课评A.该同学家开启大功率电器后，输电线上损失的功率减小B.若减小降压变压器原线圈n3的匝数，可能会使白炽灯正常发光C.若减小降压变压器副线圈n4的匝数，可能会使白炽灯正常发光D.若减小升压变压器副线圈n2的匝数，可能会使白炽灯正常发光5、如下图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地。电容器电量始终保持不变，下列说法中正确的是（）A.若静电计指针偏角减小，说明电容器A板电势升高B.若B板稍向上移动一点，则静电计指针偏角将减小C.若B板稍向左移动一点，则静电计指针偏角将减小D.若两板间插入有机玻璃板，则静电计指针偏角将减小6、如图是教材中演示通电自感现象的电路图，L为电感线圈。实验时，闭合开关S，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A1立即变亮，最终A1与A2的亮度相同。下列说法正确的是（）A.变阻器R接入电路的电阻值与L的电阻值相同B.闭合S瞬间，L中电流与变阻器R中电流相等C.闭合S，电路稳定后，A1中电流大于A2中电流D.断开S瞬间，A1突然闪亮，随后逐渐变暗二、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，分别是直流电动机、摇绳发电、磁电式仪表和电磁轨道炮示意图，其中不属于“因电而动”（即在安培力作用下运动）的是（）A.B.C.D.8、如图所示，物体P用水平作用力F压在竖直的墙上，沿墙匀速下滑，物体的重力为G，墙对物体的弹力为N、摩擦力为f，物体对墙的压力N′、摩擦力为f′．下列说法正确的有（）A.G和f是一对平衡力B.N和F是一对平衡力C.f和f′是一对作用力和反作用力D.N′和F是一对作用力和反作用力9、如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定A.此交变电流的周期为0.1sB.此交变电流的频率为5HzC.将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光D.图象上对应的时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面10、如图，M点有电荷量为Q的负点电荷，在距离点电荷为r处放入厚度为d的平行金属板，N点为金属板内距表面为的点，MN连线与金属板表面垂直。当金属板处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A.金属板的左侧面感应出正电荷B.金属板的左侧面电势较高，右侧面电势较低C.感应电荷在N点产生的电场强度，方向沿MN连线向右D.感应电荷在N点产生的电场强度,方向沿MN连线向右三、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）利用如图所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻（1）现有电压表（0～3V）、开关和导线若干，以及下列器材：A．电流表（0～0.6A）B．电流表（0～3A）C．滑动变阻器（0～20）D．滑动变阻器（0～100）实验中电流表应选用________；滑动变阻器应选用________．（选填相应器材前的字母）（2）在实物图中用笔画线代替导线，按电路图将电路连线补充完整________（3）如上面右图所示，他们根据实验数据绘制出U﹣I图象，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数．由此可以得到，干电池的电动势E＝___V，内电阻r＝____Ω．（结果保留两位有效数字）（4）该实验小组还制作了一个水果电池．他们先将一电压表（量程3V、内阻2000Ω）与水果电池的两极相连，电压表的读数为0.70V；再将一数字电压表（内阻约为100MΩ）与水果电池的两极相连，读数为0.91V．由以上数据，可估算出该水果电池的内电阻r＝_____Ω（保留三位有效数字）12．（12分）如图所示,当可变电阻R调到20Ω,电流表的读数为0.3A,当可变电阻R调到10Ω,电流表的读数为0.4A,则电源的电动势E=____________V,内阻r=____________Ω。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、B【解析】由四只灯泡均正常发光，则可求得原副线圈的电流，求得匝数之比，由图象中的周期求得频率，各表的示数为有效值【详解】B、副线圈中每个灯泡正常发光，则电流为，则电流表测量的是三个灯泡的总电流，故示数为I2=3A；则B正确.A、原线圈的电流为I1=1A，由理想变压器的电流比等于匝数的反比可得匝数比为3:1,输出电压为6V，则原线圈电压为18V，输入电压为18+6=24V，则A错误.C、电压表示数为原线圈两端电压18V，则C错误；D、原线圈输入功率为P=U1I1=18W，则D错误.故选B.【点睛】考查变压器的基本内容，明确电流电压与匝数的关系，电表的示数为有效值2、D【解析】ab下滑时切割磁感线产生感应电动势，cd不切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解电流强度；根据平衡条件和安培力公式求解ab杆和cd杆所受的摩擦力，两个平衡方程结合分析D项【详解】ab杆产生的感应电动势E=BLv1；回路中感应电流为：，故A错误；ab杆匀速下滑，受力平衡条件，则ab杆所受的安培力大小为：F安=BIL=，方向沿轨道向上，则由平衡条件得ab所受的摩擦力大小为：f=mgsinθ-F安=mgsinθ-，故B错误．cd杆所受的安培力大小也等于F安，方向垂直于导轨向下，则cd杆所受摩擦力为：f=μN=μ（mgcosθ+F安）=μ（mgsinθ+），故C错误．根据cd杆受力平衡得：mgsin（90°-θ）=f=μ（mgsinθ+），则得μ与v1大小的关系为：μ（mgsinθ+）=mgcosθ，即=tanθ+，故D正确．故选D【点睛】对于双杆问题，可采用隔离法分析，其分析方法与单杆相同，关键分析和计算安培力，再由平衡条件列方程解答3、B【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，满足qvB=m，圆周运动的半径，由此进行分析得出结论【详解】A离子进入磁场后向左偏，根据左手定则可以判断A束离子都带正电，同理可知B离子带负电，故A错误；经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B；进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷（q/m）大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定不同，故B正确，C错误；在速度选择器中，电场方向水平向右，A粒子所受电场力方向向右，B粒子所受电场力方向向左，所以A离子受的洛伦兹力方向向左，B离子受的洛伦兹力方向向右，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D错误．故选B【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论4、B【解析】A、用电高峰时，开启大功率电器，用户用电的总功率增加，升压变压器、降压变压器的原、副线圈电流都要增加，功率损失增大，故A错误；B、若减小降压变压器原线圈n3的匝数，根据可知U4增大，根据可知可能会使白炽灯正常发光，故B正确；C、若减小降压变压器副线圈n4的匝数，根据可知U4减小，根据可知使白炽灯更暗，故C错误；D、若减小升压变压器副线圈n2的匝数，根据可知U2减小，根据可知输送电流增大，损失电压增大，功率损失增大，降压变压器的原、副线圈的电压减小，使白炽灯更暗，故D错误；故选B5、D【解析】A．若静电计指针偏角减小，则电容器的两极板间的电势差减小，说明电容器A板电势降低，A错误；B．若B板向上移动一点时，即两极板的正对面积S减小，根据知电容变小，电容器的带电量Q不变，根据知电势差变大，静电计指针的偏转角度增大，B错误；C．若B板向左移动一点，板间距离d增大，根据知电容变小，电容器的带电量Q不变，根据知电势差变大，所以静电计指针的偏转角度增大，C错误；D．若在两板间插入有机玻璃板时，即介电常数变大，根据知电容变大，电容器的带电量Q不变，根据知电势差变小，静电计指针的偏角减小，D正确。故选D。6、A【解析】A．最终A1与A2的亮度相同，由图可知两条支路电阻相同，所以变阻器R接入电路的电阻值与L的电阻值相同，故A正确；B．闭合S瞬间，由于L的自感作用，L中电流小于变阻器R中电流，故B错误；C．闭合S，电路稳定后，由于两灯亮度相等，电流相等，故C错误；D．因为稳定时两灯电流相等，故断开S的瞬间，两灯都逐渐变暗，故D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、ACD【解析】本题考查的是电磁感应定律的问题，直流电动机、磁电式仪表和电磁轨道炮利用的都是通电导线受磁场力的作用而运动，即在安培力作用下运动，ACD错误；摇绳发电是导线切割磁感线而产生电流，是电磁感应现象，B正确8、ABC【解析】由题意可知，物体沿墙壁匀速下滑，竖直方向受到重力和向上的滑动摩擦力，由平衡条件得知，滑动摩擦力大小f=G，即G和f是一对平衡力，故A正确；N和F的大小相同，方向相反，作用在一个物体上，是一对平衡力，故B正确；f和f′是一对作用力和反作用力，故C正确；N′和F的方向相同，不是一对作用力和反作用力，故D错误．所以ABC正确，D错误9、BD【解析】AB．根据图象可知，周期T=0.2s，频率为：，故A不符合题意，B符合题意；C．交变电流的电压的有效值为由此可知标有“12V、3W”的灯泡额定电压为12V，灯泡不能正常发光故，C不符合题意；D．图象上对应的0.1s时刻，电动势为零，发电机中的线圈刚好转至中性面，故D符合题意。故选BD。10、AD【解析】A．M点的电荷为负，故在金属板的左侧感应出正电荷，A正确；B．整个金属板为一个等势体，B错误；C．金属板内部合场强为零，故感应电荷在N点产生的电场强度与点电荷在N点产生的电场强度等大反向，根据可得感应电荷在N点产生的电场强度为：，C错误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.A②.C③.④.1.4V⑤.⑥.【解析】（1）根据电池电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作，在保证安全的前提下，要选择最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据电路图进行连线；（3）电源的U-I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源的内阻（4）根据闭合电路欧姆定律列出等式求解【详解】（1）实验中电流表应选用量程为0.6A的A即可；滑动变阻器应选用阻值较小的C（2）实物连线如图；（3）U-I图像的截距等于电动势，则干电池的电动势E＝1.4V，直线的斜率等于内阻，则内电阻r＝（4）将一电压表（量程3V、内阻2000Ω）与水果电池的两极相连，电压表的读数为0.70V；根据闭合电路欧姆定律列出等式：0.70=×2000再将一数字电压表（内阻约为100MΩ）与水果电池的两极相连，读数为0.91V

91=×100×106，解得：r=600Ω【点睛】本题考查了实验器材的选取、作实验电路图、求电动势与内阻，知道实验器材的选取原则、知道实验原理、掌握应用图象法处理实验数据的方法即可正确解题．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的12、