湖北省钢城第四中学2023年高二上物理期末学业质量监测试题含解析

湖北省钢城第四中学2023年高二上物理期末学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、关于电源电动势，下列说法正确的是（）A.电动势就是电源供给电路的能量B.电动势反映出电源将其它形式能转化成电能的本领C.电源接入电路时，其两端的电压就是电源电动势D.电动势的大小一定等于电路中的电流与全电路电阻的乘积2、如图所示，圆弧线a、b、c代表某固定点电荷电场中的三个等势面，相邻两等势面间的距离相等，直线是电场中的几条没标明方向的电场线，粗曲线是一带正电粒子只在电场力作用下运动轨迹的一部分，M、N是轨迹上的两点．粒子过M、N两点的加速度大小分别是aM、aN，电势能分别是EPM、EPN，a、b、c的电势分别是φa、φb、φc，ab间，bc间的电势差分别是Uab、Ubc，则下列判断中正确的是（）A.aM＞aN，EPM＞EPNB.φa＜φb＜φc，EPM＜EPNC.aM＞aN，Uab=UbcD.Uab=Ubc，EPM＜EPN3、如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2．则（）A.用户端的电压为I1U1/I2B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为I12rD.输电线路上损失的电功率为I1U4、如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L．现有一边长为L的正方形线框abcd，在外力作用下，保持ac垂直磁场边缘，并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域，若以逆时针方向为电流正方向，下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是（）A. B.C. D.5、在磁场中某一点，已经测出一段0.5cm长的导线中通入0.01A电流时，受到的安培力为5.0×10－6N，则下列说法正确的是()A.该点磁感应强度大小一定是0.1TB.该点磁感应强度大小一定不小于0.1TC.该点磁感应强度大小一定不大于0.1TD.该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向6、下列叙述符合史实的是（）A.卡文迪许通过扭秤实验首先发现了点电荷之间相互作用的规律B.法拉第最早引入了电场的概念，并提出电场线是真实存在的C.焦耳发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系D.富兰克林发明了避雷针二、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、A、B两个带电粒子同时从匀强磁场的直线边界上的M、N点分别以45°和30°(与边界的夹角)射入磁场，又同时分别从N、M点穿出，如图所示．设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是()A.A粒子带正电，B粒子带负电B.A、B两粒子运动半径之比为1∶C.A、B两粒子速率之比为1∶D.A、B两粒子的比荷之比为3∶28、当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是（）A. B.C. D.9、今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图（电压表和电流表均为理想电表）.已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r，当线圈以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，则（）A.变压器的匝数比为U:U0B.电流表的示数为C.在图示位置时，发电机线圈磁通量为D.从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为10、如图所示，一带电粒子（重力不计）在匀强磁场中沿图中轨道运动，中央是一薄绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（）A.粒子的动动方向是abcdeB.粒子带正电C.粒子的运动方向是edcbaD.粒子在下半周期比上半周期所用时间长三、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）如图所示，A、B为两颗在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运的卫星，A的轨道半径大于B的轨道半径，用vA、vB分别表示A、B两颗卫星的线速度大小，用TA、TB分别表示A、B两颗卫星的周期，则vA_______vB，TA_________TB。12．（12分）在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用A．干电池(电动势约1.5V)B．直流电流表(量程为0～0.6A,内阻为约0.10Ω)C．直流电流表(量程为0～3A,内阻约为0.025Ω)D．直流电压表(量程为0～3V,内阻约为5kΩ)E．直流电压表(量程为0～15V,内阻约为25kΩ)F．滑动变阻器(阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A)G．滑动变阻器(阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.5A)H．开关I．导线若干J．电池夹(1)为了实验误差较小，本实验选定的电流表为_____，电压表为_____，滑动变阻器为_____（填仪器的序号字母）。(2)在虚线框内画出实验原理图________.(3)根据实验记录，画出的U—I图象如图所示，可得待测电池的内阻r＝________Ω.待测电源的电动势E＝________V。（保留三位有效数字）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L14．（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，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

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】A．电源就是供给和维持电路所需的能量源也叫电动势，故A错误；B．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关，故B正确；C．电源与外电路断开时，电源电动势在数值上等于其两端电压，故C错误；D．当外电路有非纯电阻时，电动势的大小不等于电路中的电流与全电路电阻的乘积，故D错误。故选B。2、B【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向左上方，根据电场线的方向可判断电势的高低；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．电势能和动能的变化可以通过电场力做功情况判断【详解】根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向左上方，所以正电荷受到点电荷的吸引力，所以圆心处的点电荷一定带负电，电场线的方向指向圆心，所以φa＜φb＜φc，根据点电荷的电场线的分布特点可得，M点的电场线密，所以正电荷在M点受到的电场力大，产生的加速度大，即：aM＞aN；根据点电荷的电场线的分布特点可得，ab之间的电场强度大于bc之间的电场强度，由于相邻两等势面间的距离相等，根据U=Ed可得，Uab＞Ubc；设粒子从M向N运动，正电荷受到的电场力的方向指向圆心，所以受力的方向与M到N的方向之间的夹角是钝角，电场力做功负功，电势能减小，所以EPM＜EPN．只有选项B正确故选B3、A【解析】由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是U2，则U1I1=U2I2，得：．故A正确；输电线上损失的电压为U-U1，故B错误；理想变压器的输入功率为U1I1．故C错误；等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，所以输电线是损耗的功率是：I12r．故D错误；故选A4、C【解析】t在0-时间内，线框右边开始进入磁场时，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正值；线框有效切割长度均匀增大，由E=BLv可知，感应电动势均匀增大，感应电流均匀增大；在-时间内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正值；线框有效切割长度均匀减小，由E=BLv可知，感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小；在-时间内，由楞次定律可知，电流方向为顺时针，为负值；线框两边都切割磁感线，产生感应电动势，感应电动势是进入过程的2倍，线框有效切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv可知，感应电动势先均匀增大后均匀减小，感应电流也先均匀增大后均匀减小，感应电流的最大值是0-过程最大值的2倍；在-时间内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正值；线框有效切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv可知，感应电动势先均匀增大后均匀减小，感应电流也先均匀增大后均匀减小．故C正确；故选C【点睛】本题分段分析有效切割长度的变化情况是解答的关键．图象往往由解析式选择．本题采用排除法，分成线性和非线性两类图象，对比同类图象的不同之处进行选择5、B【解析】因为导线受到安培力F=BILsinα=5.0×10﹣6N，计算得：Bsinα=0.1T即B=，所以B≥0.1T，故AC错误，B正确；D、该点的磁感应强度的方向与导线所受的磁场力方向垂直，所以磁感应强度的方向一定不是导线所受的磁场力方向，故D错误；故选B6、D【解析】A．库仑在前人的基础上，通过实验得到真空中点电荷的相互作用规律，故A错误；B．英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，但电场线是假想的曲线，故B错误；C．欧姆发现了欧姆定律，反映导体的电流与电压、电阻的关系，故C错误；D．美国科学家富兰克林研究了放电现象，发明了避雷针，故D正确。故选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、ABD【解析】A．A向右偏转，磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则知，A为正离子，B向左偏转，根据左手定则知，B为负离子，A正确；B．离子在磁场中做圆周运动，由几何关系可得（l为MN之间的距离）因为：，则A、B两离子的半径之比为，B正确；C．离子的速率（为轨迹所对圆心角），时间相同，半径之比为，圆心角之比为3：2，则速率之比为，C错误；D．根据知，因为速度大小之比为，半径之比为，则比荷之比为，D正确；故选ABD。8、AB【解析】AB．已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋定则，可知A、B选项的图中小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极垂直纸面向里，A、B正确；C．环形导线的电流方向如题图所示，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极垂直纸面向外，C错误；D．根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N极指向左，D错误.9、AB【解析】A．电压与匝数成正比，所以变压器的原副线圈的匝数比是U1：U2=U：U0，故A正确；灯泡电流是，理想变压器的输入功率和输出功率相等，灯泡正常发光时电功率为P，所B．以输入功率为P，即电流表读数I=故B正确；C．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是所以解得最大磁通量故C错误；D．线圈以较大的转速n匀速转动时，所以，所以变压器输入电压的瞬时值故D错误。10、BC【解析】带电粒子在磁场中由洛伦兹力充当向心力而做匀速圆周运动，则由可得：，可见粒子的轨迹半径与速率成正比；因粒子在穿过板后速度减小，则粒子的半径减小，故说明粒子是由下向上穿过绝缘板，故运动方向为edcba；故A错误，C正确；粒子受力指向圆心，则由左手定则可知粒子应带正电，故B正确．因粒子转动的周期，在转动中磁感应强度及质量没有变化，故周期不变，而由图可知，粒子在上下都经过半个周期，时间相等；故D错误三、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.小于②.大于【解析】[1][2]根据可得因为rA大于rB，则vA小于vB，TA大于TB。12、(1).B(2).D(3).F(4).(5).0.690(6).1.45【解析】（1）[1][2][3]．因电源电动势为1.5V，则电压表选择D；电路中的电流不超过0.6A，则电流表选择B；滑动变阻器选择阻值较小的F即可；（2）[4]．实