2023年安徽省灵璧中学物理高二第一学期期末教学质量检测试题含解析.doc

2023年安徽省灵璧中学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、下列说法错误的是（）
A.通常用的干电池的电动势约为 1.5V ，铅蓄电池的电动势约为2V
B.教室里用的日光灯的规格一般是“ 220V ， 40W "
C.电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，说明电流具有热效应
D.在电流一定时，电阻越小，相同时间内发热越多
2、如图所示，电源电压恒定不变，电源内阻忽略不计，开关S闭合．现将滑动变阻器R2的滑片P向右移动一段距离，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI．两电表均为理想电表．下列说法正确的是

A.电阻的功率增大
B.滑片P向右移动过程中，电阻中有的瞬时电流
C.与的比值不变
D.电压表示数U和电流表示数I的比值不变
3、关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（        ）
A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用
B.电荷在电场中一定受电场力作用
C.电荷所受的电场力一定与该处电场方向一致
D.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直
4、如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，场强方向平行正方形ABCD所在平面．已知A、B、C三点的电势分别为φA=9V，φB=3V，φC=-3V，则

A.D点的电势φD=3V，场强方向平行AB方向
B.D点的电势φD=3V，场强方向平行AC方向
C.D点的电势φD=6V，场强方向平行BC方向
D.D点的电势φD=6V，场强方向平行BD方向
5、法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是

A.线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转
B.线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转
C.只要A线圈中电流足够强，小磁针就会发生偏转
D.A线圈接通后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转
6、如图所示，将一带正电的点电荷沿电场线方向从A点移动到B点，下列说法正确的是( 　　)

A.静电力做正功，电势能增加
B.静电力做负功，电势能增加
C.静电力做正功，电势能减少
D.静电力做负功，电势能减少
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，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域（电场强度E和磁感应强度B已知），小球在此区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则（　　）

A.小球可能带正电
B.小球做匀速圆周运动的半径为r=
C.小球做匀速圆周运动的周期为T=
D.若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增大
8、如图所示，矩形abcd处在匀强电场中，电场线与矩形所在平面平行，ab= cd= L， ad= bc= 2L，a点的电势φa= 10V，b点的电势φb= 12V，c点的电势φc= 8V。一带电量为+q、质量为m的粒子从b点以初速度v0射入电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后恰好经过c点。不计带电粒子的重力，下列说法中正确的是

A.d点的电势φd = 6V
B.电场强度的方向由b指向d
C.电场强度的大小为
D.带电粒子从b点运动到c点的时间为
9、在收音机线路中经天线接收到的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级需要把低频成分和高频成分分开只让高频成分输入给下一级，采用了如图所示的装置电路，其中代号a、b应选择的元件是（　　）

A.a是电容器 B.b是电容器
C.a是电感线圈 D.b是电感线圈
10、如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在－R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则( )

A.粒子到达y轴的位置一定各不相同
B.磁场区域半径R应满足R≤
C.从x轴入射的粒子最先到达y轴
D.Δt＝－，其中角度θ的弧度值满足sinθ＝
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）某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：

A．两只相同的毫安表（量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω）；
B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；
C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；
D．各种规格的定值电阻R0；
E．电源E（电动势约为3.0V）；
F．开关、导线若干
由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）
12．（12分）某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有：
小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)
电压表V (量程3V，内阻3kΩ)
电流表A(量程05A，内阻0.5Ω)
固定电阻(阻值1000Ω)
滑动变阻器R(阻值0～90Ω)
电源E(电动势5V，内阻不计)
开关S，导线若干
（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图____
（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻___(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率____(填“增大”“不变”或“减小”)
（3）用另一电源(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率，闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为___W．(结果均保留2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）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
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、D
【解析】A．通常用的干电池的电动势约为 1.5V ，铅蓄电池的电动势约为2V，故A正确；
B．教室里用的日光灯的规格一般是“ 220V ， 40W "故B正确；
C．电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，说明电流具有热效应，故C正确；
D．根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流一定时，相同时间内电阻越小，发热越少，则D选项错。
故选D。
2、C
【解析】将电容器视为断路，分析滑动变阻器接入电路的阻值的变化，再分析外电路的总电阻的变化，由闭合电路的欧姆定律分析总电流的变化，根据P=I2R1分析电阻R1消耗的功率的变化；电容器和电阻R1并联，电容器两端的电压等于电阻R1两端的电压，判断电容器电量变化，确定电阻R3中瞬时电流的方向；电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器的阻值；将电阻R1和电源等效为一个新电源，等于等效电源的内阻
【详解】滑动变阻器的滑片P向右移动一段距离，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电流变小，R1两端电压减小，即电容器两端电压减小，由Q=CU可知，电容器的电荷量减小，所以电阻R3中有a→b的向下的瞬时电流，由P=I2R1可知，R1的功率减小，故AB错误；电压表示数U和电流表示数I的比值为滑动变阻器的阻值，所以滑动变阻器的滑片P向右移动一段距离，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，故D错误；将R1和电源看成新的电源，滑动变阻器即为外电路，所以=R1，恒定不变，故C正确；故选C
【点睛】本题是电路动态分析问题，按“局部到整体再到局部”的思路进行分析，关键是运用等效法分析△U和△I的比值
3、B
【解析】A．当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力．故A错误
B．电荷在电场中一定受到电场力作用．故B正确
C．正电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，负电荷所受电场力一定与该处电场方向相反．故C错误
D．电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直．故D错误
4、B
【解析】CD.匀强电场中，由公式U=Ed知沿着任意方向每前进相同的距离，电势差都相等，故连接AC，AC连线的中点为E，则E点的电势为；连接BE，如图所示：

则BE为一条等势线，D点在BE连线上，所以D点电势;故C项，D项均错误.
AB.过A点作出垂直于BE的有向线段，由高电势点A直线BE，如图中红线所示，即为电场线，那么场强方向平行AC方向；故A错误，B正确.
5、A
【解析】A．开关S接通瞬间，线圈A的磁场从无到有，磁场也穿过B线圈，则穿过B线圈的磁通量增加，会产生感应电流，电流会产生磁场，会使小磁针偏转。故A正确； 
B．同理，开关S断开瞬间，穿过B线圈的磁通量减少，会产生感应电流，电流产生磁场，会使小磁针偏转。故B错误； 
C．A线圈中电流足够强，但若电流稳定，产生的磁场稳定，穿过B线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，小磁针不会偏转，故C错误； 
D．开关S接通达到稳定后，穿过B线圈的磁通量不变，B线圈内没有感应电流，小磁针不偏转，与B的线圈的匝数无关。故D错误。
故选A。
6、C
【解析】带正电点电荷所受的电场力方向从A到B，该点电荷沿电场从A点移动到B点，电场力方向与位移方向相同，则电场力做正功，电势能减少．故选C.

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．小球在该区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力大小相等、方向相反，则小球带负电，A错误；
B．因为小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第二定律和动能定理可得
，
且有

联立可得小球做匀速圆周运动的半径

故B正确；
CD．由运动学公式可得

联立可得
说明周期与电压U无关，故C正确，D错误。
故选BC。
8、AD
【解析】AB．在匀强电场中，沿着任意方向前进相同的距离，电势变化相同，所以：

解得：
可知中点的电势也为，画出等势面，沿电场线方向电势降低，又因为电场线和等势面处处垂直，画出电场线方向如图：

A正确，B错误；
C．根据匀强电场中电场强度和电势差的关系：

根据几何关系可知：

解得：，C错误；
D．据图可知粒子在b点初速与电场力垂直，所以粒子在初速度方向上做匀速直线运动，水平位移：

所以：

D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈
A.a是电容器与分析不相符，故A项与题意不相符；
B.b是电容器与分析相符，故B项与题意相符；
C.a是电感线圈与分析相符，故C项与题意相符；
D.b是电感线圈与分析不相符，故D项与题意不相符
10、BD
【解析】粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：

y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转。
A.由图可知，发生偏转的粒子也有可能打在y=R的位置上，所以粒子到达y轴的位置不是各不相同的，故A错误；
B.以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能达到y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所有粒子才能穿过磁场到达y轴，故B正确；
C.从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，而y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，故C错误；
D.从x轴入射的粒子运动时间为：

沿y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，则

所以

其中角度为从x轴入射的粒子运动的圆心角，根据几何关系有：

则有：

而，所以有：

故D正确

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、 ①.5.0 ②.小 ③.3.0V ④.2.0
【解析】[1]已知量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω, A，设电流表的量程扩大的倍数为，

并联的电阻为,根据并联电路的特点则有

解得=5.0
[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，
[3][4]G1示数是时,电路中的总电流是，由闭合电路的欧姆定律得

整理得

I2＝3.0mA－0.4I1
由I2和I1的关系图线得图线的截距b=3.0mA，斜率
A

解得V，
解得
12、 ①.电路图见解析； ②.增大； ③.增大； ④.0.39
【解析】（1）[1]．因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻与电流表内阻接近，故应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用R0和电压表串联，故原理图如图所示；

（2）[3][4]．I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；
（3）[5]．当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由E=U+I（R+r）得
U=-10I+4，
作出图线①如图所示．由交点坐标可得U1=1.78 V，I1=221 mA，
P1=U1I1≈0.39 W；

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）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
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