辽宁省抚顺县高级中学、第二高级中学、四方高中2023年物理高二上期末学业质量监测试题含解析.doc

辽宁省抚顺县高级中学、第二高级中学、四方高中2023年物理高二上期末学业质量监测试题
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、下列说法正确的是（）
A.法拉第提出的“分子电流”假说，揭示了磁现象的电本质
B.元电荷e的数值最早是由库仑用实验测得的
C.奥斯特发现了电流的磁效应
D.静电力常量是卡文迪许通过扭秤实验测得的
2、如图所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后各电灯恰能正常发光．如果某一时刻电灯L1的灯丝烧断，则( )

A.L2、L3变亮，L4变暗
B.L3变亮，L2、L4变暗
C.L4变亮，L2、L3变暗
D.L3、L4变亮，L2变暗
3、关于电源电动势，下面说法不正确的是 (　　)
A.电源两极间电压总等于电动势
B.电动势越大的电源，将其他能转化为电能的本领越大
C.电路接通后，电源的电压小于它的电动势
D.电动势只由电源性质决定，与外电路无关
4、如图所示，质量m＝0.75 kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为30°、宽度L＝1m的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势E＝8 V、内阻r＝1 Ω，额定功率为6W、额定电压为2V的电动机M正常工作。取重力加速度大小g＝10 m/s2，则磁场的磁感应强度大小为（）

A.1 T B.1.25 T
C.1.5 T D.2 T
5、关于静电场，下列说法正确的是（）
A.电势等于零的物体一定不带电
B.电场强度为零点，电势一定为零
C.同一电场线上的各点，电势一定相等
D.负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
6、有一个电流表G，内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0～3V的电压表，则（）
A.要串联一个阻值为990Ω的电阻 B.要并联一个阻值为990Ω的电阻
C.要串联一个阻值为0.10Ω的电阻 D.要并联一个阻值为0.10Ω的电阻
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、边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（）．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，正确的是（　　）

A.金属框中产生的感应电流方向相反
B.金属框所受的安培力方向相反
C.进入磁场过程的所用的时间等于穿出磁场过程的时间
D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量
8、如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，b点的场强大小为Eb，Ea、Eb的方向如图所示；a点的电势为φa，b点的电势为φb．则下列分析正确的是（ ）

A.Ea = 3Eb
B.Ea = 2Eb
C.φa<φb
D.φa>φb
9、在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功5J，下面判断中正确是
A.a、b两点电势差Uab=-5V B.电势零点未确定，故a、b两点的电势没有确定值
C.电场强度的方向一定由b指向a D.电子的电势能增加了5J
10、一个空气平行板电容器，极板间距离为d，正对面积为S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是(　　)
A.将电压变为U/2
B.将带电荷量变为2Q
C.将极板正对面积变2S
D.将两极间充满介电常数为2的电介质
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）某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验
（1）首先连接了如图甲所示的电路，用以推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系．闭合开关后，发现电流计指针向右偏转，而此时电流是从“+”接线柱流入电流计的．由此可推断，若电流计指针向左偏转，则说明电流是从________（填“+”或“-”）接线柱流入电流计的

（2）接下来用图乙所示的装置做实验，图中标出了螺线管上导线的绕行方向．某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向左偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿________（填“顺时针”或“逆时针”）方向

（3）该小组的同学将部分实验结果记录在了下表中，表中还有一项实验结果未完成，请帮助该小组的同学完成
实验记录表
操作
N极朝下插入螺线管
N极朝下从螺线管中拔出
S极朝下插入螺线管
S极朝下从螺线管中拔出
从上往下看的平面图（B0表示原磁场，即磁铁产生的磁场）

原磁场通过螺线管磁通量的增减
增加
减少
增加
减少
感应电流的方向
沿逆时针方向
沿顺时针方向
沿顺时针方向
沿逆时针方向
感应电流的磁场B′的方向
垂直纸面向外
垂直纸面向里
垂直纸面向里
________
（4）该小组同学根据实验结果总结出如下结论：当线圈中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场的方向________（填“相同”或“相反”）
12．（12分）某同学设计了如图所示的实验验证动量守恒定律。所用的器材有：

A．量筒，要求长度比较长，筒壁上有均匀刻度线
B．游标卡尺
C．天平
D．小球两个（橡胶材质的上浮小球，硬塑料材质的下沉小球）
E．细线，其质量可以忽略不计
F．记号笔
实验步骤如下：
①选择合适大小的小球，使通过细线相连的两球体恰好悬浮在水中；
②用天平称量两个小球的质量，上浮小球的质量为m1，下沉小球的质量为m2；
③用记号笔记录两个小球悬浮的位置；
④剪断细线；
⑤用记号笔记录某时刻两个小球的位置；
⑥多次实验，分别计算出两个小球在相同时间内上浮和下沉的高度，记录在表格中
该同学按此方案进行实验后，测得的数据如下表所示，请回答问题
小球
质量
上浮和下沉的高度
第一次
第二次
第三次
第次
平均
上浮小球
m1=4.74g
46.20mm
46.22mm
46.20mm
46.18mm

下沉小球
m2=5.44g
40.26mm
40.24mm
40.26mm
40.26mm

(1)上浮小球4次上浮的平均高度，下沉小球4次下沉的平均高度为_________mm（结到后两位）；
(2)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足_________表达式时，即说明剪断细线后，两小球的动量守恒.
A． B． C．
(3)下列关于本实验的一些说法，你认为正确的是_________
A．两个小球在水中运动的速度要适中，不能过快
B．上浮小球选用密度更小的小球，实验效果更好
C．剪断细线时对球的扰动大，但不会引起误差
D．选择合适大小的小球使得两球可以悬浮后，再把细线剪断，用镊子夹住两截断线，然后一起放入水中静止，松开镊子两球开始运动，这种改进更好
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】A．安培提出的“分子电流”假说，揭示了磁现象的电本质，故A错误；
B．元电荷e的数值最早是由密立根用油滴实验测得的，故B错误；
C．奥斯特发现了通电导线周围的小磁针发生偏转，发现了电流的磁效应，故C正确；
D．静电力常量是库伦通过扭秤实验测得的，故D错误。
故选C
2、A
【解析】当电灯L1的灯丝烧断后，L2这段电路电阻增大，外电路总电阻R总增大，路端电压U增大，干路电流I减小，由

R3不变，故L3变亮；由
I4=I-I3
知I减小，I3增大，则I4减小，
U4=I4R4
R4不变，U4减小，则L4变暗；
U2=U-U4
U增大，U4减小，则U2增大，则L2变亮
A.L2、L3变亮，L4变暗，与分析相符，故A正确
B.L3变亮，L2、L4变暗，与分析不符，故B错误
C.L4变亮，L2、L3变暗，与分析不符，故C错误
D.L3、L4变亮，L2变暗，与分析不符，故D错误
3、A
【解析】电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电动势与外电路无关；
【详解】A、电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，当外电路接通时，电源有内电压，根据闭合电路欧姆定律得知，电源两极间电压一定小于电动势，故A错误，C正确；
B、电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，电动势越大，电源将其它能转化为电能的本领越大，故B正确；
D、电动势由电源本身决定，与外电路无关，故D正确
【点睛】本题考查电动势的物理意义，可根据闭合电路欧姆定律理解电动势与电源两极间电压的关系
4、B
【解析】电动机上的电流为：

内电压为：
U内=8V-2V=6V
则电源电流为：

则磁场中导线的电流为
I′=6A-3A=3A
根据平衡条件：
BIL=mgsin30°
得：

A．1 T，与结论不相符，选项A错误；
B．1.25 T，与结论相符，选项B正确；
C．1.5 T，与结论不相符，选项C错误；
D．2 T，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
5、D
【解析】电势等于0的点是人为选择的，电势等于零的物体可能带电．故A错误；电势等于0的点是人为选择的，而电场强度是由电场本身决定的，电场强度为零的点，电势可能为零，也可能不为0；如等量同种点电荷连线的中点处，场强等于0，而电势不等于0．故B错误；沿电场线的方向，电势降低，所以同一电场线上的各点，电势一定不相等．故C错误；负电荷沿电场线方向移动时，电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功，电荷电势能增大．故D正确．故选D.
点睛：加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，知道电场强度与电势分别描述电场的两个不同方面的性质，二者没有直接的关系，沿电场线的方向，电势降低
6、A
【解析】把电流表改装为电压表，应串联一个分压电阻，串联电阻阻值为：

故A正确

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、AD
【解析】A．根据右手定则，进入时电流方向顺时针方向、穿出时电流方向为逆时针方向，所以两种情况电流方向相反，故A正确；
B．由左手定则可得进入时安培力方向水平向左，穿出时，安培力方向水平向左，总阻碍导线的运动，所受的安培力方向相同，故B错误；
C．由于线圈匀速进入磁场，感应电流消失，安培力消失，故继续做加速运动，出磁场时速度大于原来的速度，所以平均速度不同，故所用时间不同，故C错误；
D．根据功能关系可知，进入磁场产生的热量

穿出磁场过程外力做正功，线框动能减小，则有

可知

故D正确。
故选AD。
8、AC
【解析】要比较两点的场强的大小，必需求出两点各自的场强E，根据可知必需知道ab两点到O的距离大小关系a点到O点的距离Ra=Labcos60°=Lab，b点到O点距离Rb=Lbcos30°=Lab．再根据沿电场线方向电势降低确定两点电势的高低
【详解】a点到O点的距离Ra=Labcos60°=Lab，b点到O点距离Rb=Lbcos30°=Lab，根据点电荷的场强公式可得，故Ea=3Eb；在点电荷的周围越靠近场源电势越低，故有φa＜φb，故AC正确，BD错误．故选AC
9、AB
【解析】A、a、b两点电势差，故A正确；
B、电势是相对的，是相对零电势点的，根据已知条件只能求出a、b间电势差，不能确定a、b两点的电势，故B正确；
C、电子由a点移到b点，电场力做功5eV，由于不知道电子运动的轨迹是否与电场线重合，电子的位移方向不一定沿a到b，电场强度的方向不一定由b指向a，故C错误；
D、由于电场力对电子做功5eV，电子电势能就减少了5eV，故D错误；
故选AB
10、CD
【解析】AB．电容器的电容和电容器极板上的电荷量、电压无关，所以选项A、B不正确；
CD．根据公式C＝可知选项C、D正确。
故选CD。

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.- ②.逆时针 ③.垂直纸面向外 ④.相反
【解析】（1）由题可知：当电流是从“+”接线柱流入电流计时电流计指针向右偏转，则当电流是从“-”接线柱流入电流计时电流计指针向左偏转；
（2）由于电流计指针向左偏转，说明感应电流是从“-”接线柱流入电流计的，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿逆时针方向；
（3）由题可知：当S极朝下从螺线管中拔出时，原磁场垂直纸面向外（从上往下看的平面图），则导致穿过螺线管的磁通量减小，根据楞次定律可知，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即垂直纸面向外；
（4）该小组同学根据实验结果总结出如下结论：当线圈中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场的方向相反，从而阻碍磁通量的增加
12、 ①.40.26 ②.A ③.AD
【解析】(1)[1]由表格数据可知

(2)[2]由动量守恒得

两边同时乘以时间得

得

故选A；
(3)[3]A．两个小球在水中运动的速度要适中，太快不利于标注小球的位置，故A正确；
B．密度太小，小球受的浮力很小，小球上升的速度很大，不利于标注小球的位置，故B错误；
C．剪断细线时对球的扰动大，小球的运动可能不规则，不利于标注小球的位置，故C错误；
D．用镊子夹住两截断线，然后一起放入水中静止，松开镊子两球开始运动，这样操作对小球的运动影响更小，故D正确；
故选AD。

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