江苏省镇江崇实女子中学2023年物理高二上期末教学质量检测试题含解析.doc

江苏省镇江崇实女子中学2023年物理高二上期末教学质量检测试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、金属球原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电细杆MN，如图所示．金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec．下列判断正确的是

A.Ea>Eb>Ec B.Eb>Ec>Ea
C.Ec>Eb>Ea D.Ea=Eb=Ec
2、如图，质量相同的两颗卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，A的轨道半径小于B的轨道半径，下列说法正确的是（）

A.卫星A的运行速度大于7.9 km/s
B.卫星B的发射速度大于7.9 km/s
C.卫星A的机械能大于卫星B的机械能
D.卫星B的加速度大于卫星A的加速度
3、如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中( )

A.感应电流方向b→a
B.感应电流方向是a→b
C.感应电流方向先是b→a，后是a→b
D.感应电流方向先是a→b，后是b→a
4、人站在高处的平台上，水平抛出一个质量为的物体，物体落地时的速度为，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（）
A.人对小球做的功是
B.人对小球做的功是
C.小球落地时的机械能是
D.小球落地时的机械能是
5、如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷，它们分别带等量的正、负电荷．E、F是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，MP=QN．对于E、F、P、Q四点，其中电场强度相同且电势相等的两点是 （ ）

A.E和F B.P和Q
C.A和B D.C和D
6、如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是 (　 　)

A.图示位置线圈中的感应电动势最大为Em＝BL2ω
B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωcosωt
C.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝
D.线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝
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，E为蓄电池，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻为R，D1、D2是两个规格相同的灯泡，阻值均为R，S是开关．下列说法正确的是

A.闭合开关S后，D2逐渐变暗
B.S断开瞬间，D2立即熄灭，D1延时熄灭
C.闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等
D.S断开后，通过Dl的电流方向与原来相同
8、下列说法中正确的是（　　）
A.电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零
B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零
C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
9、如图甲为节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制。如图乙为其简化电路图，RL为光敏电阻，当光照强度增加时，其电阻值减小。a、b端接路灯电源的开关，要求Uab大于某一值时，接通路灯电路。现增加光照强度，下列判断正确的是（）

A.R0两端的电压变小
B.指示灯将变暗
C.ab两点间电压Uab变大
D.光敏电阻RL中的电流将变大
10、垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别向两个方向以v、3v的速度匀速拉出磁场，如图所示，则导体框从两个方向移出磁场的过程中

A.导体框中产生的焦耳热相同
B.导体框中产生的感应电流方向相同
C.通过导体框某一截面的电荷量相同
D.导体框cd边两端电势差的绝对值相同
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）在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为30kΩ，电压表的内阻约为10kΩ，电流表的内阻约为500Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，则图_____（填甲或乙）更接近待测电阻的真实值，且测量值_____（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

12．（12分）（1）测干电池的电动势和内阻的实验，为了尽量减小实验误差．在如下图所示的四个实验电路中应选用________

（2）选好电路后,由于电流表和电压表内电阻对电路的影响,所测得电动势将________．(选填“偏大”，“偏小”，“不变”）
（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为________V，电池的内阻为________Ω．（结果均保留两位小数）
（4）这种用图象法处理数据是为了减少________.(选填“系统误差”或“偶然误差”)
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L

14．（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、C
【解析】金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消．c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即Ec最大；而a点离带电杆最远，则金属球上感应电荷在a点处产生的场强最小，所以Ec>Eb>Ea，故C正确
故选C
2、B
【解析】A.第一宇宙速度是所有绕地球运转的卫星的最大环绕速度，则卫星A的运行速度小于7.9 km/s，选项A错误；
B.第一宇宙速度也是所有绕地球运转的卫星的最小的发射速度，则卫星B的发射速度大于7.9 km/s，选项B正确；
C.卫星B发射的较高，需要的能量较大，具有的机械能也较大，即卫星A的机械能小于卫星B的机械能，选项C错误；
D.根据可知，卫星B的加速度小于卫星A的加速度，选项D错误；
故选B
3、C
【解析】在ab杆滑动的过程中，△aob的面积先增大，后减小，穿过△aob磁通量先增大，后减小，根据楞次定律可知：感应电流的方向先是由b→a，后是由a→b．故ABD错误，C正确．故选C
【点睛】本题是楞次定律的应用，难点是分析△aob的面积变化．尤其要注意到面积在变化的过程中存在最大值，即在ab杆滑动的过程中，△aob的面积先增大，后减小，穿过△aob磁通量先增大，后减小，根据楞次定律来判断电流的方向
4、A
【解析】A B.根据动能定理得

解得人对小球做的功为

选项A正确，B错误；
C D.以地面为重力势能的零点，小球落地时的机械能为此时小球的动能，即为，选项CD错误；
故选A。
第II卷非选择题
5、A
【解析】A．等量异种电荷的电场线分布情况如图所示

图中电场线从正电荷出发，等势面为不规则的圆圈，在两个异种电荷的中垂线上是等势面，E、F两点关于连线对称，电场强度大小和方向都相同，A正确；
B．在两个异种电荷的连线上，电场线从正电荷指向负电荷，沿着电场线电势越来越低，故P、Q电势不等，B错误；
C．题目图中位置A与位置B两位置关于两电荷连线不对称，由A选项的分析图可知，其场强方向不同，C错误；
D．C和D两位置位于两电荷连线同一侧，结合图像可知，场强方向不同，D错误。
故选A。
6、D
【解析】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流，根据规律可列出感应电动势的瞬时表达式，最大值与有效值的倍，每当线框通过中性面时，电流方向改变；当磁通量为零时，线框切割速度最大，产生的电动势也最大
【详解】A项：图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，故A错误；
B项：当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值为Em=BSω=，瞬时值表达式为e=Emsinωt=，故B错误；
C项：线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈磁通量的变化量大小为△Φ=2BS=，流过电阻R的电荷量为q=，故C错误；
D项：感应电动势的有效值为，感应电流有效值为 ，R产生的热量为Q=I2RT，联立解得：，故D正确
故选D
【点睛】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流．而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．而通过某一电量时，则用平均值来求．同时注意磁场只有一半

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、BC
【解析】A．S闭合稳定后，线圈相当于定值电阻，对电路的阻碍减弱，回路中总电阻减小，电流增大，D2比S刚闭合时亮，故A错误；
BD.S闭合稳定后再断开开关，D2立即熄灭，但由于线圈的自感作用，L相当于电源，与D1组成回路，D1要过一会在熄灭，流过的电流方向相反，故B正确，D错误；
C．S闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，电流相等，一起亮，故C正确
8、AC
【解析】AB．电荷在电场中一定受到电场力的作用，故电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零，A正确；
B．通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当导线与磁场方向平行时，导线所受磁场力总为零，但该处的磁感应强度不为零，B错误；
CD．对于电场强度，它等于试探电荷受到的电场力与所带电荷量的比值；对于磁感应强度，它等于垂直磁场方向放置的通电导线所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值，C正确，D错误。
故选AC。
9、BD
【解析】A．将电源和电阻箱视为等效电源，增加光照强度，光敏电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律：

可知干路电流增大，则流过两端电流增大，根据欧姆定律：

可知两端的电压增大，A错误；
BC．根据闭合电路欧姆定律：

可知路端电压，即a、b两端电压减小，两端的电压增大，根据分压规律可知光敏电阻和指示灯构成的并联电路分压减小，通过指示灯的电流减小，根据电功率的计算公式：

可知指示灯功率减小，将变暗，B正确，C错误；
D．干路电流增大，通过指示灯电流减小，根据分流规律可知通过光敏的电流增大，D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】感应电流大小先由和欧姆定律分析，根据焦耳定律分析产生的热；感应电流方向根据楞次定律判断；由分析通过导体框截面的电量关系，根据欧姆定律和电路的连接关系，分析边两端电势差关系
【详解】A．设磁感应强度为，线框边长为，电阻为，则：

又：

得到，则，当速度为时产生的焦耳热多，故A错误；
B．将导体框从两个方向移出磁场的两个过程中，磁通量均减小，而磁场方向都垂直纸面向外，根据楞次定律判断知，导体框中产生的感应电流方向均沿逆时针方向，故B正确；
C．根据：

可知磁通量的变化量相同，电阻相等，则通过导体框截面的电量相同，故C正确；
D．水平向右拉出时导体框边两端电势差公式为：

水平向上拉出时导体框边两端电势差公式为：

导体框边两端电势差的绝对值不相同，故D错误
【点睛】本题主要是考查了法拉第电磁感应定律、楞次定律和闭合电路欧姆定律；对于导体切割磁感应线产生的感应电动势，可以根据来计算

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.甲 ②.大于
【解析】[1]由于待测电阻满足

所以电流表应用内接法，即Rx更接近真实值，故应选甲图
[2]根据串并联规律可知，采用内接法时真实值应为

即测量值大于真实值
12、 ①.(1).丙 ②.(2).偏小 ③.(3).1.45(1.44—1.46均给分) ④.0.70（0.67—0.72均给分） ⑤.(4).偶然误差
【解析】明确实验原理，从而确定实验电路图，并根据电路的分析可得出电动势的误差情况；根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而确定电动势和内电阻的大小．用图象法处理数据是为了减少偶然误差
【详解】（1）本实验中需要测量多组路端电压和干路电流，所以必须用到滑动变阻器；同时因电流表内阻不能忽略，为了减小内阻的测量误差，电流表应采用相对电源的外接法；故应选择丙电路图；
（2）丙图中由于电压表的分流，导致电流表测量值小于真实值；而电压值的示数是准确的，故U-I图象将向下移动，故电源的电动势将小于真实值；
（3）根据U=E-Ir可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E=1.45V；图象的斜率表示内阻，故
（4）这种用图象法处理数据是为了减少偶然误差
【点睛】本题考查了实验电路选择、实验误差分析、实验数据处理，知道实验原理、实验注意事项、分析清楚图象即可正确解题

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=3N
15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答