浙江省金兰教育合作组织2023年物理高二上期末教学质量检测试题含解析

浙江省金兰教育合作组织2023年物理高二上期末教学质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，一闭合直角三角形线框abc以速度v匀速向右穿过匀强磁场区域，磁场宽度大于ac边的长度．从bc边进入磁场区，到a点离开磁场区的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是下图中的（）A. B.C. D.2、从同一点O先后水平弹出的三个物体分别落在对面台阶上的A、B、C三点，若不计空气阻力，三物体平抛的初速度vA、vB、vC的关系以及三物体在空中的飞行时间tA、tB、tC的关系分别是()A.vA＞vB＞vC，tA＞tB＞tC B.vA＜vB＜vC，tA=tB=tCC.vA＜vB＜vC，tA＞tB＞tC D.vA＞vB＞vC，tA＜tB＜tC3、如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE=EF。K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面。一电子从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，电子从a点到b点电场力做功的数值为|Wab|，从b点到c点电场力做功的数值为|Wbc|，则A.|Wab|=|Wbc|B.|Wab|>|Wbc|C.粒子由a点到b点，动能增大D.a点的电势较b点的电势低4、静止在水平地面上的物体受到一个水平拉力的作用，但物体仍然保持静止，这表明()A.拉力小于静摩擦力B.拉力与静摩擦力大小相等C.拉力越大，静摩擦力越小D.拉力大小变化时，静摩擦力大小不变5、在磁场中有甲、乙两个运动电荷，甲运动方向与磁场方向垂直，乙运动方向与磁场方向平行，则（）A.甲、乙都受洛伦兹力作用B.甲、乙都不受洛伦兹力作用C.只有甲受洛伦兹力作用D.只有乙受洛伦兹力作用6、某交流发电机正常工作时的电动势变化规律为e=Emsinωt，如果将此发电机的转速提高一倍，线圈的匝数同时增加一倍，其它条件不变，则电动势的变化规律为（）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，真空中M、N处分别放置两等量异种电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于a等势线上，f点位于c等势线上，df平行于MN．以下说法正确的是（）A.d点的电势高于f点的电势B.d点的电势与e点的电势相等C.若将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点，则电场力先做正功、后做负功D.若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点，试探电荷的电势能增加8、如图所示，一个带少量正电的小球沿着光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，其速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌面边缘后最后落到水平地板上．设其在空中飞行时间为t1，水平射程为s1，着地时速率为v1；撤去磁场，其余条件不变．小球飞行时间为t2，水平射程为s2着地时速率为v2，若不计空气阻力，则以下答案中正确的是（）A.s1>s2 B.t1>t2C.v1>v2 D.v1=v29、静电场在x轴上场强E随的变化关系如图所示，x轴正方向为场强的正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，那么点电荷A.由x1运动到x3的过程中电势能增大B.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小C.由x1运动到x4的过程中电势能先增大后减小D.在x2和x4处电势相等10、如图所示，质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力．现给该圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，关于圆环运动的速度v、动能Ek以及圆环受到的摩擦力f、洛仑兹力F洛图像可能正确的是A. B.C. D.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）某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为V，说明正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）12．（12分）某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d，示数如图．由图可读出l=_________cm，d=__________mm.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、A【解析】线框从开始进入到全部进入磁场时，磁通量向里增大，则由楞次定律可知，电流方向为逆时针，产生的电动势：E=BLv，随有效长度的减小而减小，所以感应电流i随有效长度的减小而减小；线框全部在磁场中运动的过程中，没有磁通量的变化，所以没有电动势和感应电流；线框离开磁场的过程中，磁通量不断减小，由楞次定律可知，电流沿顺时针方向；感应电流i随有效长度的减小而减小A．该图与结论相符，选项A正确；B．该图与结论不相符，选项B错误；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；2、C【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，落地的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移解：三个物体落地的高度hA＞hB＞hC，根据h=gt2，知，tA＞tB＞tCxA＜xB＜xC，根据x=vt知，A的水平位移最短，时间最长，则速度最小；C的水平位移最长，时间最短，则速度最大，所以有vA＜vB＜vC．故C正确，A、B、D错误故选C3、B【解析】AB.由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大，类比公式U=Ed知：|Uab|>|Ubc|，而W=qU，所以|Wab|>|Wbc|，则A错误、B正确。；C.粒子由a点到b点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，故C错误；D.从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a点到c点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，a点的电势较b点的电势高，故D错误。故选：B4、B【解析】静止在水平地面上物体受到一个水平拉力的作用，物体在水平方向受到拉力和静摩擦力两个力作用，由平衡条件可知，拉力与静摩擦力大小相等，方向相反，当拉力大小变化，静摩擦力也随之变化：拉力增大，静摩擦力也增大；拉力减小，静摩擦力也减小。故选B。5、C【解析】粒子甲的速度方向与磁场方向垂直，故洛伦兹力为：；粒子乙的速度方向与磁场方向平行，故洛伦兹力为零，故C正确，A、B、D错误；故选C6、B【解析】交流发电机工作时的电动势最大值表达式Em=NBSω，发电机转子转速提高一倍，线圈匝数同时也提高一倍，电动势最大值表达式为：Em′=2NBS2ω=4NBSω=4Em，角速度为：ω′=2ω，则其电动势变为：e=4Emsin2ωt．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、AB【解析】A．由电场线、等势面的分布可得d点电势高于f点电势，故A正确；B．d、e在同一等势面上，故d点的电势与e点的电势相等，故B正确；C．因负电荷所以由d到f电场力一直做负功，故C错误；D．将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点，试探电荷的电势能不变，故D错误。故选AB。8、ABD【解析】球在有磁场时做一般曲线运动，无磁场时做平抛运动，运用分解的思想，两种情况下，把小球的运动速度和受力向水平方向与竖直方向分解，然后利用牛顿第二定律和运动学公式来分析判断运动时间和水平射程；最后利用洛伦兹力不做功判断落地的速率【详解】有磁场时，小球下落过程中要受重力和洛仑兹力共同作用，重力方向竖直向下，大小方向都不变；洛仑兹力的大小和方向都随速度的变化而变化，但在能落到地面的前提下洛仑兹力的方向跟速度方向垂直，总是指向右上方某个方向，其水平分力fx水平向右，竖直分力fy竖直向上如图所示，竖直方向的加速度仍向下，但小于重力加速度g，从而使运动时间比撤去磁场后要长，即t1＞t2，所以B选项正确．小球水平方向也将加速运动，从而使水平距离比撤去磁场后要大，即s1＞s2，所以A正确．在有磁场，重力和洛仑兹力共同作用时，其洛仑兹力的方向每时每刻都跟速度方向垂直，不对粒子做功，不改变粒子的动能，有磁场和无磁场都只有重力作功，动能的增加是相同的．有磁场和无磁场，小球落地时速度方向并不相同，但速度的大小是相等的，故C错误，D正确．故选ABD【点睛】本题关键运用分解的思想，把小球的运动和受力分别向水平和竖直分解，然后根据选项分别选择规律分析讨论9、AB【解析】ACD．由x1运动到x4的过程中，电场力一直做负功，电势能一直增大，所以A正确，CD错误；B．根据图像，由x1运动到x4的过程中场强大小先增大后减小，电场力先增大后减小，B正确；故选AB。10、AB【解析】带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的【详解】A．由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力，当：此时：所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，洛伦兹力不断减小，直到：小环开始做匀速运动，摩擦力不断减小至零，故A正确；B．当：小环做匀速运动，不变，摩擦力为零，动能不变，故B正确；C．没有摩擦力保持某一不为零的值不变的情况，故C错误；D．当：此时：所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以，洛伦兹力不断减小至零，减小的越来越快，摩擦力逐渐增大，停止后为零，故D错误【点睛】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意结合牛顿运动定律知识，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识，较难三、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、①11.5（11.2～11.8）；蓄电池②小灯【解析】①多用电表直流50V的量程读中间均匀部分，共50格，每格1V，应该估读到0.1V，指针在11-12之间，读数为11.5V．开关断开，相当于电压表并联在蓄电池两端，读出了蓄电池的电压，故蓄电池是正常的②两表笔接b、c之间并并闭合开关，测试得相同电压，说明a、b之间是通路，b、c之间是断路，故障器件是小灯考点：本题考查了万用表读数、电路故障的判断.12、①.2.25②.6.860【解析】游标卡尺的读数x=22mm+0.1mm×5=22.5mm=2.25cm；螺旋测微器的读数y=6.5mm+0.01mm×36.0=6.860mm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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧