广东省汕头市潮阳新世界中英文学校2023年物理高二第一学期期末教学质量检测试题含解析.doc

广东省汕头市潮阳新世界中英文学校2023年物理高二第一学期期末教学质量检测试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示．先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是（）

A.相互吸引，电流大的加速度大
B.相互吸引，加速度大小相等
C.相互排斥，电流大的加速度大
D.相互排斥，加速度大小相等
2、现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为e，电子做圆周运动的轨道半径为r，因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为(k为一定值)。下列说法中正确的是（ ）

A.为使电子加速，电磁铁的磁性应逐渐减弱
B.为使电子加速，感生电场的方向应该沿逆时针方向
C.为使电子加速，当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流应该增大
D.电子在圆形轨道中加速一周的过程中，感生电场对电子所做的功为2
3、一电流表G（表头）的内阻为Rg，满偏电流为Ig，现欲把它改装成量程为1200Ig的电流表，下列方法和判断正确的是（　　）
A.应串联一个比Rg小得多的电阻，改装后电流表的内阻比Rg小得多
B.应串联一个比Rg大得多的电阻，改装后电流表的内阻比Rg大得多
C.应并联一个比Rg小得多的电阻，改装后电流表的内阻比Rg小得多
D.应并联一个比Rg大得多的电阻，改装后电流表的内阻比Rg大得多
4、两个完全相同的金属小球A、B，球A所带电荷量为＋4Q，球B不带电。现将球B与球A接触后，移到与球A相距为d处（d远远大于小球半径）。已知静电力常量为k，则此时两球之间相互作用的库仑力大小是（　　 ）
A. B.
C. D.
5、如图所示，两个质量相等、分别带正、负电的小球，以相同的速率在带电平行金属板间的P点沿垂直于电场方向射入匀强电场，分别落到A、B两点，则

A.落到A点的小球带负电，B点的小球带正电
B.两小球在电场中运动时间相等
C.两小球在电场中的加速度aB>aA
D.两小球到达正极板时动能关系是
6、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），若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I，则下列说法不正确的是（　　）

A.导电圆环有收缩的趋势
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2BIR
D.导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ
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，水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，导轨间距为L，导轨上面平行放着质量相等的导体棒ab和cd．设导体棒始终处于竖直向上的大小为B的匀强磁场区域内，且导体棒可在导轨上无摩擦地滑行，初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度v0，则（ ）

A.ab棒将向左运动
B.cd棒速度一直大于ab棒的速度
C.ab棒的最大速度为0.5v0
D.当cd棒速度为0.8v0时，回路中的电动势为0.6BLv0
8、如图所示，粒子源S能在图示纸面内的360°范围内发射速率相同、质量为m、电量为+q的同种粒子（重力不计），MN是足够大的竖直挡板，S到挡板的距离为L，挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则下列说法正确的是（　　）

A.S发射的粒子速率至少为，才能有粒子到达挡板
B.若S发射的粒子速率为，则挡板能被粒子击中部分的长度为2L
C.若S发射的粒子速率为，粒子到达挡板的最短时间是
D.若S发射的粒子速率为，粒子到达挡板的最短时间是
9、如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。一带电微粒从离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出，则下列说法正确的是（ ）

A.微粒受到的电场力的方向一定竖直向上
B.微粒做圆周运动的半径为
C.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小
D.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C时最小
10、一理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压U如图所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则(　　)

A.流过电阻的电流是20 A
B.与电阻并联的电压表的示数是100V
C.经过1 分钟电阻发出的热量是6×103 J
D.变压器的输入功率是1×103 W
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）利用电流表和电压表测定一节干电池电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。

（1）应该选择的实验电路是的________（选填“甲”或“乙”）；
（2）某位同学利用正确的电路图做实验，分别记录了电流表和电压表的示数的多组数据，根据多组数据在坐标纸上标出的对应点，请在坐标纸上画出图线_____________________；
（3）跟据实验得到的图象，求电池的电动势E=_______V，内电阻r=______Ω
12．（12分）要测绘一个标有“3 V， 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作．已选用的器材有：
直流电源（电压为4 V）；电键一个、导线若干
电流表（量程为0-0.3 A，内阻约0.5 Ω)；
电压表（量程为0-3 V，内阻约3 kΩ)；
（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____（填字母代号）
A．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流1 A）
B．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.3 A）
（2）如图为某同学在实验过程中完成部分电路连接的情况，请完成其余部分的线路连接．（用黑色水笔画线表示对应的导线）

（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图．由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而______（填“增大”、“不变”或“减小”）

（4）如果把实验中的小灯泡与一个E=2V，内阻为2.0Ω的电源及阻值为8.0Ω的定值电阻串联在一起，小灯泡的实际功率是_____W（保留两位有效数字）
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）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

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】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，根据牛顿第二定律比较两个线圈的加速度大小
【详解】两个圆形线圈，电流同向，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈相互吸引．因为线圈1对线圈2的力和线圈2对线圈1的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等．故B正确，ACD错误．故选B
【点睛】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥
2、C
【解析】A．为使电子加速，应使感生电场方向与电子运动方向相反，由于电子沿沿逆时针方向运动，如果电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，由楞次定律可得，电磁铁的磁性应逐渐增强，故A错误；
B．由于电子带负电，所以感生电场的方向应该沿顺时针方向，故B错误；
C．当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，若电流增大，根据楞次定律，可知涡旋电场的方向为顺时针方向，电子将沿逆时针方向做加速运动，故C正确；
D．磁感应强度随时间的变化率为

感生电动势

电子运动一周感生电场始终做正功

故D错误。
故选C。
3、C
【解析】根据电表改装原理可知，电流表G改装成大量程电流表要并联分流电阻，量程扩大倍数n=1200，则并联电阻为，比Rg小得多，根据并联电路的规律可知，电阻越并联，总阻值越小，故改装后电流表的内阻比Rg小得多，故C正确，ABD错误。
故选C。
4、B
【解析】接触后两球将电量平分，即

再由库仑定律，得

故B正确，ACD错误；
故选B。
5、C
【解析】AB．两小球在水平方向都不受力，做匀速直线运动，则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比，由于竖直位移相同，根据
x=vt，h=at2
得水平位移大的A球运动时间长，即A球竖直方向的加速度小，所受电场力向上，故A球带正电，水平位移小的球加速度大，故B球带负电，故AB错误；
C．有以上分析可知，两小球在电场中的加速度aB>aA，选项C正确；
D．根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功。由受力图可知，带负电小球B合力较大，为G+F电，做功多动能大，带正电小球A合力较小，为G-F电，做功少动能小，即EKB＞EKA，故D错误。
故选C。
6、C
【解析】由题意可知考查安培力作用下的平衡问题，由左手定则和力的平衡条件计算可得
【详解】若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流I，由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内，导电圆环有收缩的趋势，导电圆环所受安培力方向竖直向上，导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ，故选项A、B、D不符合题意，选项C符合题意
【点睛】受力分析时可以把立体空间关系转化为平面关系，利用正交分解计算可得

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】A．当cd棒向右运动时，根据右手定则可知产生abcd方向的电流，再对ab棒分析，根据左手定则可知ab棒受到向右的安培力，故ab棒向右运动，A错误；
B．根据对ab棒和cd棒受力分析可知cd棒做减速运动，ab棒做加速运动，最终两棒共速一直运动下去，B错误；
C．两棒在运动过程中因为水平方向上不受摩擦力，动量守恒，当两棒共速时ab棒具有最大速度，故有：

解得v1=0.5v0，C正确；
D．当cd棒速度为0.8v0时，设ab棒的速度为v2，根据动量守恒定律可知：

解得v2=0.2v0；两棒均向右运动，所以可知回路中的感应电动势：

D正确。
故选CD。
8、AC
【解析】A.板上的点到S的距离最小为L，要保证有粒子打在板上，粒子做圆周运动的最小半径：
r
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
qvB＝m，
解得粒子最小速度：
v
故A项符合题意.
B.伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
qvB＝m，
由题意可知：v，解得：
r＝L

由几何知识得：
ACL，
当粒子向右水平射出时，刚好能打在档板上如图B点，则：
BC＝r＝L，
被粒子击中的部分长度为：
AB＝AC+BC＝（1）L；
故B项不合题意.
CD.根据B项分析可知粒子做圆周运动的轨道半径：r＝L，
粒子到达挡板的最短距离为L，此时所对圆心角最小，所用时间最短，

由几何关系得：

解得：
θ＝60°
粒子在磁场中做圆周运动的周期：T，粒子在磁场中运动的最短时间：
tTT，
故C项符合题意正确,D项不合题意.
9、ABC
【解析】A．由题知，带电微粒进入正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，电场力与重力必定平衡，则微粒受到的电场力的方向一定竖直向上，故A正确；
B．由上分析可知

由洛伦兹力提供向心力，则有

从h高处由静止下落，则进入复合场的速度为

联立得微粒做圆周运动的半径为

故B正确；
C．由于电场力方向竖直向上，则微粒从B点运动到D点的过程中，电场力先做负功后做正功，则其电势能先增大后减小，故C正确；
D．根据能量守恒定律得知，微粒在B到D的运动过程中，电势能、动能、重力势能之和一定，动能不变，则知微粒的电势能和重力势能之和一定不变，故D错误。
故选ABC。
10、BD
【解析】根据图象可以求得输出电压的有效值，再根据电压与匝数成正比，结合欧姆定律与焦耳定律的知识，即可求得结论
【详解】由图象可知，原线圈中电压的最大值为220V，所以电压的有效值为220V，因原、副线圈匝数比n1：n2=11：5，根据电压与匝数成正比可知，则副线圈的电压有效值为100V，所以通过电阻的电流为10A，故A错误；根据电压与匝数成正比可知，因原、副线圈匝数比n1：n2=11：5，则副线圈的电压有效值为100V，所以与电阻并联的电压表的示数是100V，故B正确；由，所以经过1分钟，即60s电阻发出的热量是6×104 J，所以C错误；副线圈的电阻为10Ω，所以输出功率，因输入功率等于输出功率，所以D正确．故选BD
【点睛】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题，注意电表读数是交流电的有效值

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). (3).150 (4).1.00
【解析】（1）[1]根据测量电源的电动势和内电阻时，需要测出多组对应的路端电压U和干路电流I，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差。电源内阻较小，所以电流表分压影响较大，应采用图甲电路进行测量。
（2）[2]根据数据点排列趋势可知图线为直线，画图时使数据点尽可能均匀分布在所画直线两边且尽可能靠近所画的直线。如图：

（3）[3] 图象中图线与纵轴交点坐标值是1.50V，所以电池的电动势是1.50V；
[4] 内电阻。
12、 ①.A ②.增大 ③.0.10W
【解析】（1）因为测小灯泡的伏安特性曲线，采用分压式接法，为了实验方便操作，滑动变阻器选择阻值较小的，故选A
（2）连线如下：

（3）根据欧姆定律：，可得图像斜率越来越小，说明电阻越来越大，所以小灯泡的电阻随电压增大而增大
（4）将定值电阻和电源内阻看成一体，在图中作出电源的外特性曲线：，图像交点为灯泡的工作点，由图可知，电流为0.1A，灯泡两端电压为1V，算得功率

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、（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
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、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