内蒙古平煤高级中学、元宝山一中2023-2024学年物理高二第一学期期末质量检测试题含解析

内蒙古平煤高级中学、元宝山一中2023-2024学年物理高二第一学期期末质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法正确的是（）A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变大C.线圈a有缩小的趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大2、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交流电动势(V)，则关于交流电流的说法中，正确的是（）A.交流电的频率为100HzB.交流电动势的有效值为220VC.交流电的最大值为220VD.t=0时线圈平面与磁感线平行3、如图所示，三个线圈在同一平面内，当I减小时，a、b线圈中的感应电流方向为A.都为顺时针方向B.a线圈中为顺时针方向，b线圈中为逆时针方向C.都为逆时针方向D.a线圈中为逆时针方向，b线圈中为顺时针方向4、如图所示,电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是()A. B.C. D.5、如图所示，有一磁感应强度为B的匀强磁场，C、D为垂直于磁场的同一平面内的两点，它们之间的距离为l，今有一电荷量为e带电粒子在此磁场中运动，它经过C点时的速度的方向和磁场方向垂直，且与CD间的夹角，此粒子在运动中后来又经过了D点，（不计重力）则下列说法正确的是（）A.带电粒子带正电B.带电粒子经过C、D两点后，速度方向偏转C.带电粒子由C运动到D的时间为D.带电粒子的质量为6、如图所示，真空中两电荷量为，的点电荷分别位于M点和N点，P为M、N连线上的一点，且已知P点的电场强度为零，则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、如图所示，有三个质量相等，分别带正电、带负电和不带电的小球，从平行板电场的中点以相同的初速度垂直于电场方向进入，它们分别落在A、B、C三点，下列说法正确的是A.落在C点的小球带正电B.落在A点的小球带正电C.三个小球在电场中运动的时间相等D.三个小球到达极板时的动能关系为8、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定A.粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能B.粒子在A点所受到的力大于它在B点受到的力C.粒子在A点的动能小于它在B点的动能D.从A点到B点,电势一直降低9、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是（）A.磁通量有正负，所以是矢量B.若使框架绕OO'转过60°角，磁通量为BSC.若从初始位置绕OO'转过90°角，磁通量为BSD.若从初始位置绕OO'转过180°角，磁通量变化量为2BS10、空间存在一静电场，场强方向与轴平行，电场中的电势随的变化规律如图所示，下列说法正确的是A.处电场强度可能为零B.处电场方向一定沿轴正方向C.沿轴正方向，电场强度逐渐减小D.电荷量为的负电荷沿轴从0点移动到处，电势能增大三、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）潍坊高铁北站于2018年12月26日正式投入使用，启用前安装电磁设备时，为减少地磁场的影响，技术人员用霍尔元件做成的设备测地磁场B的大小和方向，该设备的示意图如图所示，设备的MN端边沿东西方向、NQ沿南北方向置于水平地面上，通入沿NQ自南向北方向的恒定电流I后，电压表有读数；以MN为轴，缓慢向上抬高PQ端，电压表示数发生变化，当它与地面成85°角时，电压表读数最大为U．若该霍尔元件的载流子M为自由电子，电量为e，单位体积内的自由电子个数为n，MN和PQ两端的截面积均为s，MN＝PQ＝d．则该处的地磁场B＝_____；方向_____；该元件电势高的一侧是_____（填“MP”或“NQ”）。12．（12分）某实验小组欲测定一电源的电动势和内电阻，已知待测电源的电动势约为4V。实验室提供了下列器材：A．定值电阻R0=2ΩB．直流电流表（量程0～1A，内阻不能忽略）C．电压表（量程0～5V内阻较大）D．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）E．滑动变阻器（阻值范围0～200Ω、额定电流1A）F．电键及导线若干(1)实验时滑动变阻器应选用__________；（填“D”或“E”）(2)某同学将选定的器材进行了部分实物图连接，请你以笔画线做导线完成剩余部分的电路连接；（）(3)按正确操作完成实验，根据实验记录，将测量数据描点做出拟合图线如图所示，由图象可得该电源的电动势是_______V，内电阻是_____Ω；（计算结果保留二位有效数字）(4)本次实验产生系统误差的原因是_________________________。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、A【解析】AB．当滑动触头向上滑动时电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈的电流减小，线圈产生的磁场减弱，故穿过线圈的磁通量减小；根据中的电流方向和安培定则可知产生的磁场方向向下穿过线圈，根据楞次定律，中的感应电流的磁场要阻碍原来磁场的减小，故的感应电流的磁场方向与产生的磁场的方向相同，根据安培定则可知线圈中感应电流方向俯视应为顺时针方向，故A正确，B错误；C．直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向上滑动导致穿过线圈的磁通量减小，故只有线圈面积增大时才能阻碍磁通量的减小，故线圈应有扩张的趋势，故C错误；D．开始时线圈对桌面的压力等于线圈的重力，当滑动触头向上滑动时，线圈的电流减小，线圈产生的磁场减小，根据楞次定律可知，此时两线圈互相吸引，故线圈对水平桌面的压力将减小，故D错误；故选A。2、B【解析】A.根据交流电动势(V)可知交流电的角速度，所以交流电的频率为，选项A错误；B.根据交流电动势(V)可知交流电的最大值，所以交流电动势的有效值为，选项B正确；C.根据交流电动势(V)可知交流电的最大值为，选项C错误；D.根据交流电动势(V)可知t=0时，此时磁通量最大，线圈平面与磁感线垂直，选项D错误。故选B。3、D【解析】根据安培定则判断可知，在线圈处产生的磁场的方向垂直于纸面向外，当减小时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的电流；在线圈处的磁场的方向向里，当减小时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的电流；A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析相符，故D正确；故选D。4、D【解析】根据左手定则可知：A图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上，不受洛伦兹力，故A错误；B图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上，不受洛伦兹力，故B错误；C图中洛伦兹力方向向下，C错误；D图中洛伦兹力的方向向下，故D正确；故选D5、D【解析】A．由左手定则可知，粒子带负电，选项A错误；B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何知识可知经过C、D两点后，速度方向偏转60°，故B错误。C．由几何知识得：轨迹的圆心角θ=2α=60°，作出轨迹如图，由几何知识得粒子的轨迹半径r=l由于轨迹对应的圆心角θ=60°，故粒子由C到D运动时间故C错误。D．由牛顿第二定律，则有从而得粒子的质量为故D正确。故选D。6、B【解析】根据点电荷的电场强度公式，由点电荷电场强度的叠加，即可求解【详解】已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得：，，解得：，故ACD错误，B正确【点睛】理解点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加，并掌握电场强度的矢量性，难度不大，属于基础题二、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、BD【解析】C．小球在电场中做类平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，根据可知，C错误；AB．根据偏转位移相等则，可知C的电场力方向向下，A的电场力方向向上，所以A带正电，C带负电，B不带电，A错误B正确；D．根据受力分析可知根据动能定理知，C的合力最大，则C球合力做功最多，A球合力做功最小，可知C球动能增加量最大，A球动能增加量最小，初动能相等，所以三个小球到达极板时的动能关系为，D正确。故选BD。8、ACD【解析】由题图可知，本题考查了电场线．根据电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小的规律进行判断和分析．由带电粒子轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功正负，判断动能和电势能的变化；沿电场线的方向，电势降低【详解】AC、由粒子的运动轨迹和电场线的方向可以判断，粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故AC正确；B、由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故B错误；D、沿电场线方向电势逐渐降低，A点电势高于B点的电势，故D正确【点睛】本题要根据轨迹的弯曲方向判断电场力的方向，根据电场力的做功情况，判断动能和电势能的大小．用电场线可以形象地描述电场的强弱和方向，电场线的方向反映了电势的高低9、BD【解析】A．磁通量没有方向，是标量，正负表示磁感线穿过平面的方向，故A错误；B．使框架绕转过角，则在磁场方向的投影面积为，则磁通量为故B正确；C．从初始位置绕转过角，线框与磁场平行，故磁通量为0，故C错误；D．从初始位置绕转过角，，磁通量变化为故D正确；故选BD。10、BD【解析】A．φ-x图象的斜率等于电场强度，则知x=4m处的电场强度不为零，故A错误；B．从0到x=6m处电势不断降低，沿电场线电势降低，所以x=4m点的电场方向一定沿x轴正方向，故B正确；C．由斜率看出，从0到6m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度沿x轴先减小后增大，故C错误；D．某负电荷沿x轴正方向移动，沿x轴正方向电势降低，负电荷在电势高的地方电势能小，所以电势能增大，增大了8eV，故D正确第II卷（非选择题三、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.与地面成5°斜向下③.MP【解析】[1]当电子受到的电场力和洛伦兹力相等时，电压达到稳定，此时有电流的微观表达式为解得[2]由于当时电压最大为U，此时磁场方向与霍尔元件垂直，即地磁场方向与地面成5°斜向下；[3]由与载流子为电子，由左手定则可知，电子朝NQ板聚集，即电势较高的一侧为MP。12、①.D②.③.3.9④.2.1⑤.电压表分流【解析】(1)[1]为了测量方便，要求电流不能太小，所以滑动变阻器选用阻值较小、额定电流较大的的，故选D(2)[2]由原理图可知滑动变阻器为限流接法，伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实物电路图如图所示(3)[3]由图示电路图可知，电源电动势[4]电源内阻(4)[5]由图示实物电路图可知，由于电压表的分流作用，电流表的测量值小于流过电源的电流，