河南省汝州市实验中学2023年高二上物理期末教学质量检测试题含解析

河南省汝州市实验中学2023年高二上物理期末教学质量检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，空间中存在沿x轴静电场，以无穷远处为电势的零点，其电势φ沿x轴的分布如图所示，x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点，质量为m、电量为+q的带正电的粒子(不计重力)，以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是A.粒子在x2点的速度为零B.从x1到x3点的过程中，粒子的电势能先减小后增大C.若粒子能到达x4处，则v0的大小至少应为D.若v0＝，则粒子在运动过程中的最大动能为3qφ02、电磁轨道炮工作原理如图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触，电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回，轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出，现欲使弹体的出射速度增加到原来的2倍，理论上可采用的方法是（）A.只将电流I增加至原来的2倍B.只将弹体质量减至原来的一半C.只将轨道长度L变为原来的2倍D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的4倍，其它量不变3、如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为vP和vQ，则（）A.ωP<ωQ，vP<vQ B.ωP<ωQ，vP=vQC.ωP=ωQ，vP<vQ D.ωP=ωQ，vP>vQ4、把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场线，在图中描绘正确的是（）A.B.C.D.5、一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中平行实线是等势面则下列说法中正确的是A.a点的电势比b点低B.电子在a点的加速度方向向右C.电子从a点到b点动能减小D.电子从a点到b点电势能减小6、如图甲所示，光滑绝缘细杆竖直放置，距细杆右侧d的A点处有一固定的正点电荷，细杆上套有一带电小环，设小环与点电荷的竖直高度差为h，将小环无初速度地从h高处释放后，在下落至h=0的过程中，其动能随h的变化曲线如图乙所示，则下列判断中正确的是A.小环带负电B.从h高处下落至h=0的过程中，小环电势能一直增大C.从h高处下落至h=0的过程中，小环先后经过了减速、加速、再减速三个阶段D.小环将做以O点为中心的往复运动二、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、如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是()A.末速度大小为v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了mgdD.克服电场力做功为mgd8、2019年NASA发现距地球31光年的“超级地球”——GJ357d。质量约为地球质量的6倍，半径约为地球的2倍，绕母星公转一周的时间为55.7天。若已知地球的第一宇宙速度v0，则根据以上信息可以算出“超级地球”的（）A.密度B.第一宇宙速度C.母星的质量D.公转的角速度9、如图所示电场中有A、B两点，下列判断正确的是（）A.电势φA>φB，场强EA>EBB.电势φA>φB，场强EA<EBC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能EpA>EpB10、如图所示，两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中，O为P、Q连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中通有大小、方向均相同的电流I．下列说法正确的是（）A.O点的磁感应强度为零 B.a、b两点磁感应强度大小C.a、b两点的磁感应强度大小相等 D.导线n所受安培力方向沿PQ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）某同学用伏安法测某电源的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测电源B.电流表A：量程0〜0.6A，内阻为0.5ΩC.电压表V：量程0〜3V，内阻未知D.滑动变阻器R：0〜10Ω，2AE.开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电源的电动势和内阻。（1）实验电路图应选择上图中的___（填“甲”或“乙”）（2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象。由此可知，电源的电动势E=___V，内电阻r=___Ω。（结果保留二位小数）12．（12分）某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)电压表V(量程3V，内阻3kΩ)电流表A(量程0.5A，内阻0.5Ω)固定电阻(阻值1000Ω)滑动变阻器R(阻值0～9.0Ω)电源E(电动势5V，内阻不计)开关S，导线若干（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图____（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻___(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率____(填“增大”“不变”或“减小”)（3）用另一电源(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率，闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为___W．(结果均保留2位有效数字)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）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、C【解析】根据粒子在电场中只受电场力作用，则电势能和动能之和守恒，从而分析选项AD；正电荷在高电势点电势能较大，分析粒子电势能的变化；若粒子能运动到x1处，初速度v0最小，根据动能定理求解最小初速度；若v0为，当带电粒子运动到x3处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，根据动能定理求解最大速度【详解】带负电的粒子从原点到x2电势能的变化为零，电场力的功为零，可知粒子在x2点的速度仍为v0，选项A错误；从x1到x3点的过程中，电势一直降低，可知带正电的粒子的电势能一直减小，选项B错误；x1处的电势最大，正粒子的电势能最大，动能最小，若粒子能运动恰好运动到x1处，就能运动到x4处．若粒子能运动恰好运动到x1处，初速度v0最小，根据动能定理得-qφ0=0-mv02，得．所以若小球能运动到x4处，则初速度v0至少为．故C正确．当带电粒子运动到x3处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，根据动能定理得qφ0=Ek-mv02，得最大动能为2qφ0．故D错误．故选C【点睛】本题一要抓住Φ-x图象的斜率等于电场强度，分析电场力变化情况，由电势与电势能的变化，判断电势能的变化．根据电场力做功情况，分析粒子运动到什么位置速度最大，由动能定理求解最大速度2、A【解析】通电的弹体在轨道上受到安培力的作用，利用动能定理有：，磁感应强度的大小与I成正比，所以有：B=kI解得：。A.只将电流I增加至原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故A正确；B.只将弹体质量减至原来的一半，弹体的出射速度增加至原来的倍，故B错误；C.只将轨道长度L变为原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的倍，故C错误；D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的4倍，其它量不变，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故D错误。故选：A。3、C【解析】由于P、Q两点属于同轴转动，所以P、Q两点的角速度是相等的，由图可知Q点到螺母的距离较大，由可知，Q点的线速度较大，C正确。故选C。4、B【解析】静电平衡状态下，整个金属板是个等势体，所以金属板附近电场线与金属板表面垂直，选项A、D错误；金属板接地，金属板只带有正电荷，且分布在金属板的左表面，所以金属板右表面没有电场存在，选项B正确，C错误5、C【解析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加【详解】A．根据电子的运动轨迹可知，电子受的电场力向下，电场线与等势面垂直，由此可知电场线的方向向上，沿电场线的方向，电势降低，所以a点的电势比b点高，所以A错误；B．由A的分析可知，电子受的电场力向下，所以电子在a点的加速度方向向下，所以B错误；C．从a点到b点的过程中，电场力做负功，所以电子从a点到b点动能减小，所以C正确；D．电场力做负功，电势能增加，所以电子从a点到b点电势能增加，所以D错误故选C【点睛】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，同时结合功能关系分析，基础问题6、B【解析】A.若小环带负电，重力和静电力对小环都做正功，小环的动能一直增大，与图乙不符，所以小环带正电，故A错误；B.结合动能随着h的变化图象可知，小环带正电，从h高处下落至h=0的过程中，小环所受的电场力为斥力，电场力一直做负功，小环的电势能一直增大，故B正确；C.结合动能随着h的变化图象可知：从h高处下落至h=0的过程中，经过了加速、减速、再加速三个阶段，故C错误；D.过了O点后，电场力、杆对小环的支持力以及重力的合力向下，小环一直向下做加速运动，不会以O点为中心的往复运动，故D错误。故选：B。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．0～时间内微粒匀速运动，则有：qE0=mg，～内，微粒做平抛运动，下降的位移，～T时间内，微粒的加速度，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0．故A错误，B正确C．0～时间内微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为d，则重力势能减小量为mgd，故C正确D．在～内和～T时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，则～内和～T时间内位移的大小相等均为d，所以整个过程中克服电场力做功为，故D错误8、BD【解析】A．题干信息只是提供的“超级地球”与地球之间的参数比值，地球的半径、质量未知，无法求出“超级地球”密度，故A错误；B．“超级地球”的第一宇宙速度已知质量约为地球质量的6倍，半径约为地球的2倍，地球的第一宇宙速度为v0，则“超级地球”的第一宇宙速度v=v0故B正确；C．根据母星的质量“超级地球”的轨道半径未知，无法求出母星的质量，故C错误；D．根据周期和角速度的关系，已知“超级地球”绕母星的周期，可以求出公转角速度，故D正确。故选BD。9、BC【解析】AB．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，A处电场线疏，场强小，故场强EA＜EB．顺着电场线的方向电势降落，可知φA＞φB，故A错误B正确；C．将电荷量为q的正电荷放在电场中，受力的方向是从A指向B，故从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少，故C正确；D．负电荷受到的电场力和电场方向相反，所以从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增大，故D错误故选：BC。10、AC【解析】A．根据右手螺旋定则，m导线在O点产生的磁场方向向里，n导线在O点产生的磁场方向向外，合成后磁感应强度等于零，A正确；BC．m导线在a处产生的磁场方向竖直向里，在b处产生的磁场方向竖直向里，n导线在a处产生的磁场方向竖直向外，b处产生的磁场方向竖直向外，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相反，B错误C正确；D．n导线所处的磁场是由m导线产生的，磁场方向根据安培定则判断垂直纸面向里，再用左手定则判断n导线受安培力方向由Q指向P，D错误。故选AC。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.乙②.3.00③.2.83【解析】（1）[1]若采用甲图，由于电压表的分流会使测量结果存在系统误差；而采用乙图，由于电流表的内阻已知，测量的内阻为电流表和电源内阻之和，所以采用乙图会消除实验带来的系统误差，使测量结果更准确。（2）[2]根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象，当电流I=0时图线与纵轴的截距即为电源的电动势，即E=3.00V。［3］由闭合电路欧姆定律知，U=E-Ir，图线斜率的大小即为电流表和电源内阻之和，图线斜率r==Ω=3.33Ω所以电源的内电阻r´=3.33Ω-0.5Ω=2.83Ω12、①.电路图见解析；②.增大；③.增大；④.0.39【解析】（1）[1]．因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻与电流表内阻接近，故应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用R0和电压表串联，故原理图如图所示；（2）[3][4]．I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；（3）[5]