安徽宿州市汴北三校聯(lián)考2023-2024學(xué)年物理高二上期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

安徽宿州市汴北三校聯(lián)考2023-2024學(xué)年物理高二上期末質(zhì)量檢測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一個(gè)木箱在水平拉力F的作用下沿光滑水平地面滑動(dòng)，有四位同學(xué)作出它的受力情況如圖所示，其中正確的是（）A.A B.BC.C D.D2、有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強(qiáng)度為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速度為v，在時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線橫截面積的自由電子數(shù)目可表示為（）A. B.C. D.3、如圖所示，條形磁鐵放在桌面上，一根通電直導(dǎo)線由S極的上端平移到N極的上端的過(guò)程中，導(dǎo)線保持與磁鐵垂直，導(dǎo)線的通電方向如圖所示，則此過(guò)程中磁鐵受到的摩擦力（磁鐵保持靜止）（）A.為零B.方向由向左變?yōu)橄蛴褻.方向保持不變D.方向由向右變?yōu)橄蜃?、在磁場(chǎng)中的某一位置放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直放置．下圖中幾幅圖象表示的是導(dǎo)線受的安培力力F與通過(guò)的電流I的關(guān)系．a(chǎn)、b分別代表一組F、I的數(shù)據(jù)．下圖中正確的是A. B.C. D.5、如圖所示，真空中M、N處放置兩等量異種電荷，a、b、c為電場(chǎng)中的三點(diǎn)，實(shí)線PQ為M、N連線的中垂線，a、b兩點(diǎn)關(guān)于MN對(duì)稱，a、c兩點(diǎn)關(guān)于PQ對(duì)稱．已知一帶正電的試探電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，試探電荷的電勢(shì)能增加，則以下判斷正確的是()A.a點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)B.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)完全相同C.M點(diǎn)處放置的是正電荷D.若將帶正電的試探電荷沿直線由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，則電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功6、如圖所示,一圓柱形鐵芯上沿軸線方向繞有矩形線圈,鐵芯與磁極的縫隙間形成了輻向均勻磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的中心與鐵芯的軸線重合當(dāng)鐵芯繞軸線以角速度轉(zhuǎn)瀏的過(guò)程中,線圈中的電流變化圖象是下圖中的哪一個(gè)?(從圖位置開(kāi)始計(jì)時(shí),NS極間縫隙的寬度不計(jì),以邊的電流進(jìn)入紙面,邊的電流出紙面為正方向)A. B.C. D.二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖是它的示意圖，平行金屬板A、C間有一很強(qiáng)的磁場(chǎng)，將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電離子)噴入磁場(chǎng)，兩極板間便產(chǎn)生電壓，現(xiàn)將A、C兩極板與電阻R相連，兩極板間距離為d，正對(duì)面積為S，等離子體的電阻率為ρ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體以速度v沿垂直磁場(chǎng)方向射入A、C兩板之間，則穩(wěn)定時(shí)下列說(shuō)法中正確的是：A.極板A是電源的正極B.電源的電動(dòng)勢(shì)為BdvC.極板A、C間電壓大小為D.回路中電流為8、如圖為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的U-I圖像，下列判斷正確的是（）A.電動(dòng)勢(shì)E1=E2，內(nèi)阻r1<r2B.電動(dòng)勢(shì)E1=E2，發(fā)生短路時(shí)的電流I1>I2C.電動(dòng)勢(shì)E1>E2，內(nèi)阻r1<r2D.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化大9、如圖所示，回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)周期相同B.電場(chǎng)的周期是粒子從磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)周期的2倍C.增大電場(chǎng)強(qiáng)度可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能D.增大D形金屬盒的半徑可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能10、一個(gè)帶電微粒在如圖所示正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力不可忽略，已知軌跡圓的半徑為r，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，重力加速度為g，則（）A.該微粒帶正電 B.帶電微粒沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)C.微粒從a到c，機(jī)械能守恒 D.微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）（1）在練習(xí)使用多用電表時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)如圖所示，如果此時(shí)選擇的是“×10”的歐姆擋，則讀數(shù)為_(kāi)________Ω；如果此時(shí)選擇的是“100mA”的電流擋，則讀數(shù)為_(kāi)_______mA；如果此時(shí)選擇的是“50V”的直流電壓擋，則讀數(shù)為_(kāi)_______V。（2）把一量程5mA、內(nèi)阻100Ω的電流表改裝成歐姆表，線路如圖所示，現(xiàn)備有如下器材：A．電源E=3V（內(nèi)阻不計(jì)）；B．變阻器0~800Ω；C．變阻器0~100Ω；①變阻器選用________，紅表筆接______端。（填“M”或“N”）②電流表2mA刻度處換成電阻刻度，其電阻值應(yīng)為_(kāi)_______Ω。12．（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量定值電阻的阻值及電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．其中為待測(cè)電源、為待測(cè)電阻、為不計(jì)內(nèi)阻的電流表，為的電阻箱（1）閉合開(kāi)關(guān)和，調(diào)節(jié)電阻箱，該同學(xué)在電阻箱示數(shù)時(shí)記下了電流表示數(shù)為；然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為，讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)，可知電阻___________（2）該同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，斷開(kāi)，閉合，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄多組電阻箱示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的圖線．由圖線可求出該電源的電動(dòng)勢(shì)____________，內(nèi)阻_________四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】物塊豎直方向受重力、地面的支持力；水平方向受拉力F，因水平面光滑，故無(wú)摩擦力，A對(duì)2、B【解析】AC．將電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式代入，可得故AC錯(cuò)誤。BD．設(shè)自由電子數(shù)目N，故B正確，D錯(cuò)誤。故選擇B選項(xiàng)。3、B【解析】由圖可知通電導(dǎo)線所在位置的磁場(chǎng)的方向，根據(jù)左手定則可以判定通電導(dǎo)線所受安培力的方向如圖所示。顯然安培力有一個(gè)水平方向的分量，根據(jù)牛頓第三定律可知條形磁鐵受到通電導(dǎo)線的安培力也有一個(gè)水平方向的分量，而由于條形磁鐵保持靜止，故條形磁鐵所受地面的靜摩擦力與安培力在水平方向的分量相互平衡。所以當(dāng)導(dǎo)線在條形磁鐵的左側(cè)上方時(shí)條形磁鐵所受的靜摩擦力方向向左，而當(dāng)導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)到條形磁鐵的右半部分上方時(shí)條形磁鐵所受地面的靜摩擦力水平向右。故條形磁鐵所受摩擦力的方向由向左變?yōu)橄蛴?，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B4、C【解析】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)所受安培力為：由于磁場(chǎng)強(qiáng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度不變，因此與的關(guān)系圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線；A．與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．與分析相符，故C正確；D．與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選C。5、D【解析】因正電荷由a到c電勢(shì)能增加，則電場(chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)升高．故c點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)．則M點(diǎn)為負(fù)電荷，故AC錯(cuò)誤a點(diǎn)與c點(diǎn)為關(guān)于兩電荷的中垂線對(duì)稱，則場(chǎng)強(qiáng)大小相等但方向不同，故B錯(cuò)誤；將該試探電荷沿直線由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，根據(jù)等勢(shì)線分布圖可知，電勢(shì)先降低后升高，則電勢(shì)能先減小后增大，電場(chǎng)力先做正功、后做負(fù)功．故D正確；故選D【點(diǎn)睛】在電場(chǎng)中跟據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線關(guān)系判斷電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能、動(dòng)能等變化是對(duì)學(xué)生基本要求，也是重點(diǎn)知識(shí)，要重點(diǎn)掌握6、D【解析】在一個(gè)周期內(nèi)，前半個(gè)周期內(nèi)：根據(jù)右手定則可知電流從b邊進(jìn)入紙面，a邊電流出紙面，為負(fù)值．設(shè)ab邊長(zhǎng)為，ad邊長(zhǎng)為，矩形abcd的面積為S，電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：，感應(yīng)電流大小為：，為不變．后半個(gè)周期內(nèi)：根據(jù)右手定則可知電流從a邊進(jìn)入紙面，b邊的電流出紙面，為正值．感應(yīng)電流大小為：，為不變，故ABC錯(cuò)誤，D正確，故選D【點(diǎn)睛】將一個(gè)周期分成兩個(gè)半個(gè)周期研究，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，確定電流的正負(fù)．根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式推導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式，確定電流大小，然后選擇圖象二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】由左手定則知正離子向下偏轉(zhuǎn)，所以上極板帶負(fù)電，上板是電源的負(fù)極，下板是電源的正極，A錯(cuò)誤；根據(jù)得電動(dòng)勢(shì)的大小為，則流過(guò)R的電流為，而，則電流大小，兩極板間電勢(shì)差為，故BC正確，D錯(cuò)誤8、ABD【解析】AC、在U-I圖像中與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)的大小，圖像斜率的大小表示了電源內(nèi)阻的大小，結(jié)合圖像知電動(dòng)勢(shì)E1=E2，內(nèi)阻r1＜r2，故A正確；C錯(cuò)誤B、圖像與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電壓為零時(shí)的電流值，此值表示了短路電流的大小，結(jié)合圖像知：I1＞I2，故B正確；D、由知，由于r1＜r2，當(dāng)當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化大，故D正確；9、AD【解析】AB．在回旋加速器中，只有電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期相同時(shí)，粒子才能在電場(chǎng)中不斷被加速，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)粒子從加速器中射出時(shí)滿足則最大動(dòng)能可知增大D形金屬盒的半徑可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，增大電場(chǎng)強(qiáng)度不可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。10、BD【解析】A．帶電微粒在正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知所受的向下的重力和向上的電場(chǎng)力平衡，電場(chǎng)向下，則粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)左手定則可知，帶電微粒沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B正確；C．微粒從a到c，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)mg=qE，以及，解得微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為選項(xiàng)D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.70②.68③.34.0④.B⑤.N⑥.900【解析】（1）[1]歐姆表盤(pán)讀數(shù)乘以倍率即為電阻阻值：[2]“100mA”的量程選擇表盤(pán)中“0~10”刻度讀數(shù)，每小格為2mA，所以讀數(shù)為68mA；[3]“50V”的量程選擇表盤(pán)中“0~50”刻度讀數(shù)，每小格為1V，所以讀數(shù)為34.0V；（2）[4]電流表的滿偏電流為5mA，電動(dòng)勢(shì)為3V，計(jì)算回路中電流滿偏時(shí)的電阻：所以滑動(dòng)變阻器選擇B；[5]紅表筆接歐姆擋內(nèi)部電源的負(fù)極，即N端；[6]先歐姆調(diào)零，可知：電流為2mA時(shí)：聯(lián)立方程解得：。12、①.6.2②.9.0③.2.8【解析】根據(jù)“測(cè)量定值電阻的阻值及電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”可知，考查了電阻的測(cè)量和測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行分析：（1）根據(jù)前后兩次電流相等，則前后兩次電路中的電阻相等，即等效法測(cè)電阻；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出圖像的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖像求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻【詳解】（1）同一個(gè)電源，前后兩次電路中的電流相等，則前后兩次電路中的電阻相等，由此分析可得：，即；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，解得：，圖像的斜率為：，電動(dòng)勢(shì)為：；圖像截距：，電源的內(nèi)阻為：【點(diǎn)睛】解題的關(guān)鍵在于閉合電路歐姆定律結(jié)合數(shù)學(xué)規(guī)律求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當(dāng)R0＝