黑龙江省哈尔滨十九中2027届高二上物理期末教学质量检测试题含解析

黑龙江省哈尔滨十九中2027年高二上物理期末教学质量检测试题考生须知：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、一边长为r的正三角形的三个顶点，固定有3个点电荷，电荷量分别为+q、+q和–2q，如图，静电力常量为k，则三角形中心处O点的电场强度大小和方向A.，指向电荷量为–2q的点电荷B.，指向电荷量为–2q的点电荷C.，背离电荷量为–2q的点电荷D.，背离电荷量为–2q的点电荷2、设每个通电的圆环在圆心处产生的磁场的磁感应强度都为B0．如图，两个相互绝缘的都通有电流的圆环相互垂直放置，则这两个圆环中心处的磁场磁感应强度为（）A.B0方向斜向右上方 B.B0方向斜向后上方C.B0方向斜向左上方 D.2B0方向斜向后下方3、如图所示，电源内阻较大，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L也能正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则（）A.灯泡将变暗，电源效率将减小B.液滴带正电，将向下做加速运动C.电源的路端电压增大，输出功率也增大D.滑片滑动瞬间，带电液滴电势能将减小4、对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是（）A.欧姆定律适用于一切导电物质B.由可知，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比C.由可知，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比D.某电动机正常工作时，它两端的电压与通过它的电流的比值是该电动机的电阻5、美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()A.带电粒子每运动一周被加速两次B.带电粒子每运动一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度与D形盒的尺寸有关D.加速电场方向需要做周期性的变化6、如图所示，边长为l0的正方形区域内（包括边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点处有一粒子源，能够沿方向发射质量为、电荷量为的粒子，粒子射出的速率大小不同。粒子的重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互作用，则（）A.轨迹不同的粒子，在磁场中运动时间一定不同B.从点射出的粒子入射速度大小为C.从点射出的粒子在磁场中运动的时间为D.粒子在边界上出射点距点越远，在磁场中运动的时间越短二、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、劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒构成，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法正确的是（）A.离子由加速器的中心附近进入加速器B.离子从磁场中也能加速C.D形盒的半径越大，离子最大动能一定越大D.D形盒中的磁感强度B越大，离子最大动能一定越大8、如图所示，光滑水平桌面上有一竖直向下的有界匀强磁场，有一矩形导体闭合线框的边和边刚好处在磁场的边缘，边长是边长的2倍，第1次用沿方向的水平恒力将线框沿边向右以速度匀速拉出磁场，第2次用沿方向的水平恒力将线框沿边向上以速度匀速拉出磁场，则下列说法正确的是（）A.两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同B.两次拉出线框过程中拉力的大小相等C.两次拉出线框过程中点的电势都高于点的电势D.两次拉出线框过程中拉力所做的功相等9、在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中正确的是（）A.安培首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系B.奥斯特首先发现了电磁感应现象C.库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律D.法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场10、如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度地放置一质量为0.1kg、电荷量为q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，现对木板施加一方向水平向左、大小为0.6N的恒力为F，g取10m/s2，则（）A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动B.滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动C.最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动D.最终木板做加速度为3m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动三、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）某同学利用电容器放电测电容，实验步骤如下：(1)按图甲连好电路，变阻器的滑片先移到最___（填“上端”或“下端”），电阻箱R调至最大值。(2)闭合，调节__，使电压表的示数为一个合适的值，然后闭合S，给电容器充电，稳定时，电压表和电流表的示数分别为2.5V、288μA。(3)同时断开和S并开始计时，这时电容器通过R放电，每隔一段时间（如5s）记录一次电流值，直到电流消失。(4)作出放电电流IC随时间t的变化图象如图所示．根据图象算出电容器初始时所带的电量Q＝____C（保留1位有效数字）。(6)调节，改变电压表的示数，重复（3）、（4）、（5），求出电容的多个值，再取平均值，即能准确测出电容器的电容C=___。12．（12分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻，实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：（ⅰ）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；（ⅲ）以U为纵坐标，I为横坐标，作图线（U、I都用国际单位）；（ⅳ）求出图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。回答下列问题：（1）电压表最好选用______；电流表最好选用______。A．电压表（0~3V，内阻约15kΩ）B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）C．电流表（0~200mA，内阻约2Ω）D．电流表（0~30mA，内阻约2Ω）（2）滑动变阻器滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______；A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱（3）选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝______，r＝______，代入数值可得E和r的测量值。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、B【解析】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为，两个+q电荷在O处产生的场强大小均;根据对称性和几何知识得知：两个+q在O处产生的合场强为；再与-2q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为E=E12+E3=，方向指向电荷量为-2q的点电荷，故选B.2、B【解析】该题是关于磁场的叠加问题．首先用安培定则每个圆环在圆心O处产生的磁感应强度B0的方向，利用平行四边形定则进行矢量叠加，求出O处的磁感应强度大小【详解】根据安培定则可知，竖直放置的通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B0，水平放置的通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向竖直向上，大小为B0，两者相互垂直，根据平行四边形定则进行合成得知，O处的磁感应强度大小为B=B0，方向斜向后上方；故选B3、D【解析】A．将滑片由该位置向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，灯泡消耗的功率减小，则灯泡将变暗．电源的效率外电路总电阻增大，路端电压增大，则电源效率增大．故A项错误B．液滴受力平衡，因电容器上极板带负电，板间场强向上，则知液滴带正电．滑片由该位置向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，电容器板间电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，因此液滴将向上做加速运动．故B项错误C．由于电源的内电阻与外电阻关系未知，所以不能判断输出功率如何变化，故C项错误D．因电容器两端的电压增大，板间场强增大，下极板与电荷所在位置间的电势差增大，因下极板接地，电势始终为0，则电荷所在位置的电势减小；粒子带正电，则粒子电势能减小．故D项正确【点睛】本题是电容器动态变化分析与电路动态变化分析的综合，抓住电容器的电压与电阻电压的关系进行分析；下极板接地且与电源正极相连，板间各点电势均为负值4、C【解析】A．欧姆定律适用于纯电阻电路或电解质导电，不是适用于一切导电物质，故A错误；B．导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与电压电流无关，故B错误；C．欧姆定律的内容为：通过导体的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，故C正确；D．由于电动机为非纯电阻，所以欧姆定律不成立，即某电动机正常工作时，它两端的电压与通过它的电流的比值不等于该电动机的电阻，故D错误。故选C。5、C【解析】由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误，由R＝和Uq＝mv－mv可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误．由v＝可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，C正确；由T＝可知，粒子运动的周期不随v而变，故D错误6、C【解析】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力：解得半径：粒子运动的周期：设粒子在磁场中转过的圆心角为，粒子在磁场中的运动时间：粒子速率不同运动轨迹不同，如果转过的圆心角相等，则粒子在磁场中的运动时间相等，如从ad边离开磁场的粒子在磁场中转过半个圆周，虽然运动轨迹不同，但运动时间都相同，为，A错误；B．从c点飞出的粒子半径：解得速度：，B错误；C．从d点飞出的粒子运动时间为半个周期：C正确；D．根据C选项的分析可知，粒子从a点射入，从ad边飞出，所用时间均为半个周期，因此粒子在边界上出射点距a点越远，在磁场中运动的时间不一定越短，D错误。故选C。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、ACD【解析】A.离子由加速器的中心附近进入加速器，从边缘离开加速器，选项A正确；B.离子进入加速器后在电场中加速，在磁场中偏转，选项B错误；C.根据得离子出D形盒的速度，则离子出D形盒的动能，D形盒的半径越大，离子最大动能一定越大，选项C正确；D.由知D形盒中的磁感强度B越大，离子最大动能一定越大，选项D正确。故选ACD。8、AD【解析】A．两长方向线框的宽为l，则长为2l，线框的总电阻为R，由于拉出过程中流过横截面的电量为所以两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同，故A正确；B．线框匀速拉出过程，外力和安培力二力平衡，第一次拉出过程外力为第二次拉出过程中外力为所以两次拉出过程中外力不相等，故B错误；C．第一次拉出过程中，cd棒作为电源，根据右手定则可知，电流方向为c到d，所以c端作为电源的负极，c端的电势比d端低；第二次拉出过程中根据楞次定律可知，回路中的电流方向为adcba，所以d点的电势比c点高，故C错误；D．第一次拉出过程，外力做功第二次拉出过程外力做功为所以两次拉力做功相等，故D正确。故选AD。9、CD【解析】A．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系，这个关系成为欧姆定律，故A错误；B．奥斯特发现了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了磁能产生电，发现了电磁感应现象，故B错误；C．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律；故C正确；D．法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场；故D正确；故选CD。10、BD【解析】先求出木块静摩擦力能提供的最大加速度，再根据牛顿第二定律判断当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起运动的加速度，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时摩擦力等于零，此后物块做匀速运动，木板做匀加速直线运动。【详解】由于动摩擦因数为0.5，滑块受到静摩擦力能提供滑块的最大加速度为所以当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起以的加速度一起运动，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，滑块受到的合外力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时解得此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板则在恒力作用下做匀加速运动，加速度大小故选BD。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.下端②.③.4×10－3C④.1.6×103μF【解析】(1)[1]为了不使电源短路，按图甲连好电路，变阻器的滑片先移到最下端；(2)[2]闭合，使电压表的示数为一个合适的值，应调节变阻器的阻值；(4)[3]根据I－t图中通过电流表的电流变化，由曲线与坐标轴围成的面积(32格)得电荷量约为；(6)[4]电容器电容。12、①.A②.C③.C④.ka⑤.k－R2【解析】（1）[1]电压表并联在电路中，故电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，因此应选内阻较大的电压表A；[2]当滑动变阻器接入电阻最小时，通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约因此，电流表选择C；（2）[3]分析电路可知，滑片右移电压表示数变大，则说明滑动变阻器接入电路部分阻值增大。A．两导线均接在金属柱的两端上，接入电阻为零，故A错误；B．两导线接在电阻丝两端，接入电阻最大并保持不变，故B错误；C．一导线接在金属杆左端，而另一导线接在电阻丝左端，则可以保证滑片右移时阻值增大，故C正确；D．导线分别接右边上下接线柱，滑片右移时，接入电阻减小