河南省荥阳高中2023年物理高二上期末学业质量监测试题含解析

河南省荥阳高中2023年物理高二上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、在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会()A.向上偏转 B.向下偏转C.向纸内偏转 D.向纸外偏转2、一物体运动的v­t图像如图所示，下列说法正确的是A.O到A的速度变化比B到C的速度变化快B.AB平行于时间轴，则物体在AB这段时间内是静止的C.O到A的速度方向与B到C的速度方向相反D.物体的位移越来越大3、如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向），若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（）A.导电圆环所受安培力方向竖直向下B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIR4、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（）A.回旋加速器 B.电磁炉C.质谱仪 D.示波管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、如图所示，在矩形区域abcd区域中，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，ab长为L，在ab的中点P处有一电子发射源，出射电子速率取一切可能值，所有电子出射的速度方向均与ab成30°角，下列说法正确的是()A.只要初速度大小取合适的值，电子可以在磁场中做完整的圆周运动B.电子入射速度越大，在磁场中运动的时间一定越短C.从ad边出射的电子一定比从bc出射的电子运动时间短D.当时，cd边无电子射出二、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、光滑金属导轨宽L＝0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图中甲所示．磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒ab的电阻为1Ω，自t＝0时刻起从导轨最左端以v0＝1m/s的速度向右匀速运动，则A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.64NC.1s末回路中电动势为1.6VD.1s末ab棒所受磁场力为1.28N8、如图所示，两个同心金属环水平放置，半径分别为r和2r，两环间有磁感应强度大小为B、方向垂直环面向里匀强磁场，在两环间连接有一个电容为C的电容器，a、b是电容器的两个极板。长为r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好，并绕圆心以角速度做逆时针方向(从垂直环面向里看)的匀速圆周运动。则下列说法正确的是A.金属棒中有从A到B电流 B.电容器a极板带正电C.电容器两端电压为 D.电容器所带电荷量为9、如图所示空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时A.穿过回路磁通量的变化率为零B.回路中感应电动势大小为2Blv0C.回路中感应电流的方向为逆时针方向D.回路中ab边与cd边所受安培力的方向相反10、如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为1.5Ω B.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为3.0W D.电源内部消耗功率为1.5W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）一个量程为0～300μA的电流表，内阻为1000Ω，再给它串联一个99000Ω的电阻，将它改装成电压表，改装后电压表的量程为_______V，用它来测量一段电路两端的电压时，表盘指针如图，这段电路两端的电压是_______V12．（12分）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图（）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。然后按图（）所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联一成另一个闭合电路。(1)S闭合后，将螺线管A（原线圈）插入螺线管B（副线圈）的过程中，电流表的指针将_____偏转；(2)线圈A放在B中不动时，指针将______偏转；(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将______偏转（选填“向左”、“向右”或“不”）。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）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】由题意可知，直线电流的方向由左向右，根据右手定则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直纸面向里，而阴极射线电子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电，四指要指向其运动方向的反方向)，阴极射线将向下偏转A．向上偏转与分析不符，A错误B．向下偏转符合分析，B正确C．向纸面内偏转不符合分析，C错误D．向纸面外偏转不符合分析，D错误2、D【解析】A．速度时间图象的斜率代表物体的加速度，斜率越大速度变化越快，故O到A的速度变化比B到C的速度变化慢，故A错误；B．AB平行于时间轴，斜率为零，加速度为零，物体做匀速直线运动，故B错误；C．O到A的速度与B到C的速度均为正值，则速度方向相同，选项C错误；D．整个过程物体的速度方向不变，故位移一直增大，故D正确；3、B【解析】先据矢量的分解将磁感应强度分解为水平方向和顺直方向；由左手定则判断环所受安培力方向，由安培力公式求出环所受安培力大小.【详解】A、B、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，由左手定则可知，水平方向的磁场对电流的安培力竖直向上，即导电圆环所受安培力竖直向上，故A错误，B正确；C、D、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，那么水平磁场对电流的安培力F＝B水平I•2πR＝2πBIRsinθ，故C，D错误；故选B.【点睛】考查左手定则的内容，利用左手定则判断出安培力的方向，掌握安培力表达式，及理解力的分解法则，注意立体图转化为平面图.4、B【解析】A．回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速．故A错误B．电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能．故B正确C．质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象．故C错误D．利用了电场加速和电场偏转的原理．故D错误故选B。5、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、D【解析】粒子做圆周运动的半径：，可见电子的速率越大，则左圆周运动的半径越大，而周期，与速率大小无关，则圆心角越大运动时间越长【详解】A项：如图，粒子速率越小轨道半径越小，转过的最大圆周如图中黑线所示，无法做完整的圆周运动，故A错误；B项：电子入射速度越大，运动半径越大，但是比图中黑线半径更小的所有运动情况转过的圆心角相同，则运动时间相同，故并不一定是入射速度越大在磁场中运动的时间越短，故B错误；C项：如图中蓝线和红线，从ad边出射的电子一定比从bc出射的粒子转过的圆心角大，则运动时间长，故C错误；D项：当粒子轨迹恰好与bc边相切时，若不能从cd边射出，则cd边无电子射出，由几何关系知相切时的轨迹半径R=L，则粒子距离ad最远距离为：，若bc＞时，则粒子不能从cd边射出，故D正确故选D【点睛】本题的关键是画出从各边射出的代表轨迹，找出恰好不从每个边射出的临界情况，熟练应用粒子做圆周运动的周期公式和半径公式二、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、CD【解析】由图读出1s末磁感应强度B，由求动生电动势，由法拉第电磁感应定律求出感生电动势，再由欧姆定律求出感应电流，由求出磁场力【详解】由图乙知，1s末磁感应强度，ab棒产生的动生电动势为，方向由b到a；由于磁场在均匀变化，回路中产生的感生电动势为，由楞次定律知感生电动势沿逆时针方向，所以回路中总的感应电动势为，回路中感应电流为:，1s末ab棒所受磁场力为；故CD正确8、BC【解析】A．根据右手定则可知，AB棒做切割磁感线运动，但电路没有闭合，所以金属棒AB中没有感应电流，故A错误；B．AB棒切割磁感线产生感应电动势高低为：A端为低电势、B端为高电势，则电容器a极板带正电，b极板带负电，B正确；C．电容器两端电压等于切割感应电动势，根据有：C正确；D．根据得：D错误；故选BC。9、BC【解析】A．此时线圈中有一半面积磁场垂直线圈向外，一半面积磁场垂直线圈向内，因此磁通量为零，但变化率不为零，故A不符合题意；B．ab切割磁感线形成电动势b端为正，cd切割形成电动势c端为负，因此两电动势串联，故回路电动势为E=2BLv0，故B符合题意；C．根据右手定则可知线框向右运动的过程中，ab中的感应电动势的方向向下，cd中的感应电动势的方向向上，所以回路中的感应电流方向为逆时针，故C符合题意；D．根据左手定则可知，回路中ab边电流的方向向下，磁场的方向向外，所以安培力的方向向左；同理，cd边电流的方向向上，磁场的方向向里，所受安培力方向向左，方向相同，故D不符合题意。故选BC。10、AD【解析】A．R的阻值为选项A正确；B．由图像可知，电源电动势为E=3V内阻为选项B错误；C．电源的输出功率为P=UI=1.5×1W=1.5WD．电源内部消耗功率为选项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、①.30②.23.0【解析】根据题意可知，电压表量程：；因为量程是30V，将对应刻度缩小10倍即可，所以电压为23.0V12、①.右偏②.不偏③.右偏【解析】(1)[1]线圈A中磁场方向向上，插入B线圈，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转；(2)[2]线圈不动，磁通量不变，无感应电流，故指针不动；(3)[3]线圈A中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右