2023年甘肃省甘谷一中高二上物理期末质量检测试题含解析.doc

2023年甘肃省甘谷一中高二上物理期末质量检测试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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、如图所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光．下列说法正确中的是

A.原、副线圈匝数比3:1 B.原、副线圈匝数比为1:3
C.AB端的输入电压为3U D.AB端的输入电压为4U
2、如图所示，绝缘轻杆长为L，一端通过铰链固定在绝缘水平面，另一端与带电量大小为Q的金属小球1连接，另一带正电、带电量也为Q的金属小球2固定在绝缘水平面上。平衡后，轻杆与水平面夹角为30°，小球1、2间的连线与水平面间的夹角也为30°．则关于小球1的说法正确的是（已知静电力常量为k）（　　）

A.小球1带正电，重力 B.小球1带负电，重力为
C.小球1带正电，重力为 D.小球1带负电，重力为
3、图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的牵引下上下运动．在儿童从最高点下降到最低点的过程中

A 重力对儿童做负功
B.合力对儿童做正功
C.儿童重力的功率一直减小
D.儿童的重力势能减少
4、通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为2I，则在时间t内产生的热量为（　　）
A.2Q B.4Q
C.6Q D.8Q
5、等量异种点电荷（左侧为正电荷、右侧为负电荷）形成的静电场中，有一个关于电荷连线的中点对称的矩形ABCD，AB边平行于点电荷的连线方向。下列说法正确的是

A.A点的场强与B点的场强相同
B.B点的电势低于D点的电势
C.电子由A→B的运动过程中，电场力做正功
D.质子由B→C的运动过程中，电势能一直增大
6、如图所示，电容器由平行金属板M、N和电介质D构成．电容器通过开关S及电阻R与电源E相连接．则：（）

A.M上移电容器的电容变大
B将D插入电容器，电容变小
C.断开开关S，M上移，MN间电压将减小
D.闭合开关S，M上移，流过电阻R的电流方向从A到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、将阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是

A.电压的有效值为10V
B.该交流电的周期为0.02s
C.通过电阻的电流有效值为A
D.电阻消耗电功率为5W
8、如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，则下列说法中正确的是（　　）

A.电场的周期与粒子在磁场中圆周运动周期相同
B.电场的周期是粒子从磁场中圆周运动周期的2倍
C.增大电场强度可以增大带电粒子射出时的动能
D.增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能
9、如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t=0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（ ）

A.一直向右移动
B.速度随时间周期性变化
C.受到的安培力随时间周期性变化
D.受到的安培力在一个周期内做正功
10、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，电压表和电流表均为理想电表，，R2=R3=10Ω，则下列说法正确的是

A.开关S闭合时，电流表示数为
B.开关S断开时，电压表示数为
C.开关S从从断开到闭合时，电压表示数增大
D.开关S从从断开到闭合时，电流表示数增大
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）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．先在平铺的白纸上放半圆形玻璃砖，用铅笔画出直径所在的位置MN、圆心O以及玻璃砖圆弧线（图中半圆实线）；再垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O；最后在玻璃砖圆弧线一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像．移走玻璃砖，作出与圆弧线对称的半圆虚线，过O点作垂直于MN的直线作为法线；连接OP2P1，交半圆虚线于B点，过B点作法线的垂线交法线于A点；连接OP3，交半圆实线于C点，过C点作法线的垂线交法线于D点

（1）测得AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4．计算玻璃砖折射率n的公式是n=__________（选用l1、l2、l3或l4表示）
（2）该同学在插大头针P3前，不小心将玻璃砖以O为轴顺时针转过一个小角度，该同学测得的玻璃砖折射率将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）
12．（12分）如图所示为某同学做“测定金属丝的电阻率”实验时采用的实验电路。实验室中备有如下器材：

A．待测金属丝（电阻约3Ω）
B．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）
C．电流表A2（量程0~3A，内阻约0.025Ω）
D．电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ）
E．电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ）
F．滑动变阻器R1（总阻值约10Ω）
G．滑动变阻器R2（总阻值约1000Ω）
H．学生电源（电动势约4.0V，内阻很小）
I．导线若干，电键K、刻度尺、螺旋测微器
（1）电流表应选择______，电压表应选择______，滑动变阻器应选择______。
（2）用刻度尺测出接入电路部分金属丝的长度L；用螺旋测微器测出金属丝的直径D；闭合电键后，调节滑动变阻器滑片的位置，测出多组U和I的数据，做出关系图像，图像斜率为k，则金属丝电阻率的表达式为ρ=____________（用题目中所给出的字母表示）。
（3）本实验的系统误差主要来源于_____________（选填“电流表分压”或“电压表分流”），分析可得ρ测 ________ρ真（选填“＜”、“＝”或“＞”）。
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、C
【解析】设灯泡正常发光时，流过它的电流为，则该变压器原线圈电流，副线圈中电流，则原副线圈匝数比；所以原线圈两端的电压为，则AB端输入电压为3，则ABD错，C正确
故本题选C
【点睛】根据理想变压器原、副线圈电流比和匝数成反比的规律，利用三灯泡正常发光的电流，可以求出匝数比；利用匝数比可求得原线圈两端的电压，进而可以求出AB端的输入总电压
2、A
【解析】ABCD.分析小球1的受力情况，小球受到重力、库仑力和杆的弹力作用，由于杆通过铰链固定，则杆的弹力沿着杆向外，如图所示：

根据几何关系可知，杆与竖直方向夹角为60°，则重力和库仑力合成以后组成的矢量三角形为等边三角形，两球间距为L，库仑力大小为，则小球带正电，重力大小等于库仑力，重力为，故A正确BCD错误。
故选A。
3、D
【解析】儿童高度下降，因此重力对儿童做正功，儿童的重力势能减小，故A错误，D正确；由于儿童初末位置时的速度均为零，则由动能定理可知，合力对儿童做功为零，故B错误；儿童的速度先增加后减小，根据P=Gv可知，重力的功率先增加后减小，选项C错误；故选D
【点睛】该题考查物体的动能、重力势能与弹性势能之间的相互转化，要注意分析人在下落过程中的能量转化情况以及速度变化情况，明确功能关系即可正确求解
4、D
【解析】根据公式可得：当通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为，当若电阻为2R，电流强度为2I，则在时间t内产生的热量为，故D正确，A、B、C错误；
故选D
【点睛】关键是正确掌握焦耳定律公式
5、B
【解析】A．由电场线的对称可知，A点的场强大小与B点的场强大小相等，方向不同，所以A点的场强与B点的场强不相同，故A错误；
B．由于B点离负电荷更近，所以B点的电势低于D点的电势，故B正确；
C．沿电场线方向电势降低，所以A点电势高于B点电势，电子在A点的电势能小于B点电势能，所以电子由A→B的运动过程中，电势能增大，电场力做负功，故C错误；
D．从B到C电势先降低后升高，所以质子的电势能先减小后增大，故D错误。
故选B。
6、D
【解析】根据电容的决定式，分析电容的变化.电容器的板间电压不变，根据电容的定义式，分析电容器电量的变化，即可判断电路中电流的方向.
【详解】A．M向上移时，板间距离增大，根据电容的决定式，得知电容器的电容变小，故A错误.
B．将D插入电容器，介电常数增大，根据电容决定式，得知电容器的电容变大，故B错误；
C．断开开关S，M上移，电量不变，而电容减小，根据电容的定义式，分析可知电容器两端的电压增大，故C错误；
D．闭合开关S，电压不变，M上移时电容减小，则由Q=UC可知，电量Q减小；电容器放电，流过电阻的电流方向从A到B，故D正确.
故选D.
【点睛】本题是电容器的动态分析问题，在抓住电容器电压不变的基础上，根据电容的决定式和定义式结合分析.

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、由图象可知，交流电压最大值为10V，有效值；故A错误.
B、根据图象可直接读出交流电的周期；故B错误.
C、由欧姆定律可知，通过电阻的电流；故C正确.
D、电阻的电功率为；故D正确.
故选CD.
8、AD
【解析】AB．在回旋加速器中，只有电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期相同时，粒子才能在电场中不断被加速，故选项A正确，B错误；
CD．当粒子从加速器中射出时满足

则最大动能

可知增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能，增大电场强度不可以增大带电粒子射出时的动能，选项D正确，C错误。
故选AD。
9、ABC
【解析】AB、根据左手定则知,导体棒开始所受的安培力方向水平向右 ,安培力在第一个 内做匀加速直线运动,在第二个 内,安培力方向水平向左,大小不变,做匀减速直线运动,根据运动的对称性知,一个周期末速度为零,金属棒的速度方向未变.知金属棒一直向右移动,先向右做匀加速直线运动,再向右做匀减速运动,速度随时间周期性变化,而位移一直增大.所以A选项是正确的、B正确.
C、因为电流周期性变化,则安培力也周期性变化.故C正确； 
D、在一个周期内,动能的变化量为零,则安培力在一个周期内做功为零.故D错误.
10、BD
【解析】根据电流的热效应求出输入电压的有效值，再根据变压器原副线圈电压之比等于线圈匝数比求出电压表示数，电键S闭合后，副线圈电阻变小，根据欧姆定律判断电流表示数的变化，根据变压器原副线圈电流之比等于线圈匝数的倒数比比求出电流表示数变化情况.
【详解】B、根据电流的热效应，有，解得，根据变压比可得副线圈两端的电压为；故B正确.

A、开关闭合时，副线圈两端的电压依然为，则副线圈中的电流,根据电流与匝数成反比知原线圈中的电流即电流表的示数为；故A错误.
C、闭合电键S，因为原线圈电压和匝数比都不变，所以副线圈两端的电压不变，电压表示数不变，故C错误；
D、闭合电键S后，总电阻减小，输出功率增大，输入功率增大，电流增大，故D正确；
故选BD.
【点睛】本题关键是明确交流电有效值的计算方法，同时要结合变压器的变压比公式分析，知道变压器不改变功率.

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.（1）l1/l3 ②.（2）偏大
【解析】用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的原理是折射定律，利用几何知识得到入射角的正弦和折射角的正弦，推导出折射率的表达式，即可知道所要测量的量
【详解】（1）设圆的半径为R，由几何知识得入射角的正弦为：sini=sin∠AOB=；
折射角的正弦为：sinr=sin∠DOC=
根据折射定律
（2）该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时其边界和法线不变，则入射角（玻璃砖中的角）不变，折射角（空气中的角）减小，由折射率公式可知，测得玻璃砖的折射率将偏大
【点睛】本题采用单位圆法测量玻璃砖的折射率，是数学知识在物理实验中的运用，简单方便，分析误差关键分析入射角和折射角产生的误差，明确实验原理即可得出答案
12、 ①.A1 ②.V1 ③.R1 ④. ⑤.电压表分流 ⑥.＜
【解析】（1）[1][2]电源电动势约为，所以电压表选择的量程即可，根据欧姆定律：

可知电流表选择的量程即可；
[3]滑动变阻器的阻值选择便于调节电阻进行分压，并且可以满足保护电路的要求；
（2）[4]图像的斜率为电阻，所以：

根据电阻定律：

横截面积：

联立方程解得：；
（3）[5]电流表测量的是流过电压表和金属丝的总电流，所以电压表分流导致误差；
[6]电流测量偏大，根据欧姆定律可知电阻测量偏小，根据电阻率的表达式可知：。

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