2023年福建省晋江市四校高二物理第一学期期末质量检测试题含解析.doc

2023年福建省晋江市四校高二物理第一学期期末质量检测试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．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、如图所示，三个电阻R1、R2、R3，按如图所示连接，已知R1＞R2＞R3，则哪两点间的电阻最小 （ ）

A.A与B两点间 B.A与C两点间
C.B与C两点间 D.无法判断
2、教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机内阻可忽略通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为。若发电机线圈的转速变为原来的，则（　　）

A.R消耗的功率变为 B.电压表V的读数变为
C.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变
3、一交变电流的电压表达式为，由此表达式可知(　　)
A.用电压表测该电压其示数为100 V
B.该交变电压的频率为60 Hz
C.将该电压加在100 Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为100 W
D.t＝s时，该交流电压的瞬时值为50 V
4、如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，下列操作可使指针张开角度减小的是　　

A.保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动
B.保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些
C.断开开关S后，将A、B两极板靠近一些
D.断开开关S后，将A、B两极板正对面积减小一些
5、图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，关于Ea、Eb、Ec的比较，下列说法正确的是（ ）

A. B.
C. D.
6、如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻R0， A和B是小灯泡，光敏电阻Rt阻值随光照强度增加而减小．用逐渐增强的光照射光敏电阻Rt过程中

A.电源路端电压不变
B.R0两端电压减小
C.灯A和灯B都变暗
D.灯A变亮，灯B变暗
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，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的( )

A.带电粒子的比荷
B.带电粒子在磁场中运动的周期
C.带电粒子的初速度
D.带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角
8、如图所示，足够长的形光滑金属导轨所在平面与水平面成角（），其中导轨与平行且间距为，磁感应强度大小为的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，金属棒质量为，接入电路的电阻为，始终与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨电阻不计，时刻，金属棒由静止开始沿导轨下滑，时刻，棒的速度大小为（未达到稳定状态），时间内流过棒某一横截面的总电荷量为，下列说法正确的是（　　）

A.时刻，棒的加速度大小为
B.时刻，棒的电功率为
C.时间内，棒位移大小为
D.时间内，棒产生的焦耳热为
9、说起电流表，小明就头疼，电表的改装是他心中永远的痛，下面这个问题，小明就老是舒扯不清，请你帮忙解决一下：如图所示为有0.1A和1A两个量程的电流表的原理图，已知表头的内阻为200，满偏电流为2mA，则下列说法中正确的是

A.当使用a、b两个端点时，量程为0.1A
B.当使用a、c两个端点时，量程为0.1A
C.，
D.，
10、如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是( )

A.正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能
B.正电荷+q在c点电势能等于在a点电势能
C.在MN连线的中垂线上,O点电势最高
D.负电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大
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）将一块内阻为 、满偏电流为的电流表改装成量程为的电压表，应该_____联一个阻值为__________的电阻
12．（12分）一同学用图甲电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材有：待测电源（电动势约为3V，内阻约为7Ω），保护电阻R1（阻值为10Ω），滑动变阻器R（阻值范围为0~20Ω），电流表④，电压表，开关S，导线若干。他的主要实验步骤如下：
①按图甲连接电路②将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关
③逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I
④以U为纵坐标、I为横坐标，作U一I图象（U、Ⅰ都用国际单位）

（1）测量电源的电动势和内阻，电压表应选用____；电流表应选用____。（均填选项标号）
A.电压表（0~15V，内阻约为15kΩ）
B.电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）
C.电流表（0~300mA，内阻约为2Ω）
D.电流表（0~30mA，内阻约为20Ω）
（2）用该电路测量出多组数据，作出图乙所示的U-Ⅰ图象，则待测电源电动势E=___V、内阻r=___Ω。（结果均保留两位有效数字）

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）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

15．（12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
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】A、B间的电阻：①，A、C间的电阻：②，B、C间的电阻：③据R1>R2>R3，三个表达式中分子R3(R1+R2)最小，则A、C间的电阻最小，故B正确
2、B
【解析】根据公式分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况；
根据判断原副线圈中电流电压的变化情况，根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化；
【详解】AB．根据可知转速变为原来的，则角速度变为原来的，根据可知电动机产生的最大电动势为原来的，根据可知发电机的输出电压有效值变为原来的，即原线圈的输出电压变为原来的，根据可知副线圈的输入电压变为原来的，即电压表示数变为原来的，根据可知R消耗的电功率变为，A错误B正确；
C．副线圈中的电流为，即变为原来的，根据可知原线圈中的电流也变为原来的，C错误；
D．转速减小为原来的，则频率变为原来的，D错误。
【点睛】本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率。
3、B
【解析】从电压表达式中得出电压的最大值为，电压表显示的是有效值，为：，故A错误；从电压表达式中得出角频率为，故频率，故B正确；将该电压加在的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为：，故C错误；时，该交流电压的瞬时值为，故D错误
4、C
【解析】根据静电计测量的是电容器两端的电势差，断开电键，电容器所带的电量不变，根据电容的变化判断电势差的变化．闭合电键，电容器两端的电势差等于电源的电动势
【详解】保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差不变，则指针张角不变，故AB错误；断开开关S后，电容器带电量不变，将AB靠近一些，则d减小，电容增大，根据知，电势差减小，指针张角减小，故C正确；断开开关S后，电容器带电量Q不变，将A、B两极板的正对面积S减小，电容C减小，根据知，电势差U增大，指针张角增大，故D错误．所以C正确，ABD错误
【点睛】本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开电键，电容器所带的电量不变，电键闭合，电容器两端的电势差不变．与电容器串联的电阻视为导线
5、B
【解析】电场线越密集则场强越大，a点最稀疏，c点最密集，可知
故选B
6、C
【解析】由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化以及路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化.
【详解】用逐渐增强的光照射光敏电阻Rt过程中，Rt阻值减小，外电路电阻减小，总电流变大，路端电压减小，灯泡A的电流减小亮度变暗，则左边支路的电流变大，R0两端电压变大，灯泡B两端电压减小亮度变暗，选项ABD错误，C正确；故选C.
【点睛】闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质

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、ABD
【解析】A．由带电粒子在磁场中运动的偏向角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，因此由几何关系

由

得
所以
又未加磁场时有

所以可求得比荷，A正确；
B．根据周期公式，可得带电粒子在磁场中运动的周期

B正确；
C．由于半径未知，所以初速度无法求出，C错误；
D．根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角为60°，D正确
故选ABD。
8、AC
【解析】A．根据牛顿第二定律可得：

即：

解得加速度大小为：

A正确；
B．时刻，棒的电功率为,不能用平均值来求，故B错误。
C．根据：

解得下滑的位移大小为：

C正确；
D．电流不恒定，无法直接根据焦耳定律求解热量，根据动能定理：

解得：

D错误。
故选AC。
9、BD
【解析】使用a、c两个端点时，改装好的电流表量程为

当使用 a、b两个端点时，改装后电流表的量程为

可知a、b两个端点之间的是大量程，a、c两个端点之间是小量程，代入数据解得
R1=0.41Ω
R2=3.67Ω
故BD正确，AC错误。
故选BD。
10、BC
【解析】本题考查了等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点的电势能相等.
【详解】根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则正电荷在a点电势能一定等于在c点电势能．故A错误，B正确；沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高．故C正确；由对称性知O点的场强为零，从O点向上或向下场强都是先增加后减小；则电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能先增大，后减小再增大再减小．故D错误；故选BC

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.串 ②.59400
【解析】[1]把电流表改装成电压表，需要串联一个分压电阻
[2]串联电阻阻值

12、 ①.B ②.C ③.3.0 ④.7.2
【解析】（1）[1][2]由于待测电表的电动势约为3V，故电压表应该选择B，由于电路中的最大电流约为

故电流表应该选择C。
（2）[3][4]由闭合电路欧姆定律可得

故该图像与纵轴的交点即为电源电动势，故电动势为3.0V；该图像的斜率即表示电源内阻，故电源内阻为7.2Ω。

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、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
15、 (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