2023年安徽凤阳县城西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年安徽凤阳县城西中学物理高二第一学期期末教学质量检测试题
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，有一金属块放在垂直于侧面C的匀强磁场中，当有稳恒电流自左向右通过时，下列说法正确的是(　　 )

A.金属块上表面的电势高于下表面的电势
B.磁感应强度增大时，金属块上、下两表面间的电势差U增大
C.电流增大时，金属块上、下两表面间的电势差U减小
D.电流不变时，金属块中单位体积内自由电子越多，上下两表面间的电势差U越大
2、如图所示，压紧的铅块甲和乙“粘”在一起，下列说法正确的是

A.甲下表面与乙上表面的铅原子都保持静止
B.甲下表面的任一铅原子对乙上表面相邻铅原子的引力一定大于斥力
C.甲下表面的所有铅原子对乙上表面所有铅原子引力的合力大于斥力的合力
D.甲下表面的铅原子对乙上表面相邻铅原子间只有引力，没有斥力
3、图中电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是（ ）

A.两板间距离增大
B.两板间距离减小
C.两板间相对面积减小
D.两板间相对面积增大
4、在研究一个小电动机的性能时，应用了图示的实验电路。已知电动机线圈内阻为3Ω，调节R使电动机正常运转时，理想电流表和电压表的示数分别为1A和12V。则电动机正常运转时的输出功率P和效率η为（）

A.P＝12W η＝75% B.P＝12W η＝25%
C.P＝9W η＝75% D.P＝9W η＝25%
5、距水平地面一定高度处由静止开始下落的雨滴，着地前遇到水平方向吹来的风，则　　
A.雨滴做平抛运动
B.风速越大，雨滴下落时间越长
C.风速越大，雨滴下落时间越短
D.雨滴着地时间与水平风速无关
6、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U=12V的直流电源上，且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端（如图所示），电压表的示数为8V，如果把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将（　　）

A.小于4V
B.等于4V
C.大于4V、小于8V
D.等于或大于8V
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、下列说法中正确的是
A.只有浸润液体才能产生毛细现象
B.液体表面张力的方向总是与液面相切
C.晶体熔化时，吸收的热量用来增加晶体的分子势能
D.气体的内能是分子热运动的平均动能与分子间势能之和
8、如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球（可视为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是

A.小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动
B.小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功
C.小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒
D.小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒
9、如图所示为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向以角速度ω匀速转动．线圈的匝数为n、电阻为r，外接电阻为R，A为交流电流表．线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始转过60°时的感应电流为I．下列说法中正确的有

A.电流表的读数为2I
B.转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为
C.线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为
D.从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为
10、如图所示，分界线MN上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，一质量为m，电荷为q的带电粒子（不计重力）从O点出发以一定的初速度v0沿纸面垂直MN向上射出，经时间t又回到出发点O，形成了图示心形图案，则

A.粒子一定带正电荷
B.MN上下两侧的磁场方向相同
C.MN上下两侧的磁感应强度的大小B1:B2=1:2
D.时间
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）图甲是用来验证机械能守恒定律的实验装置．图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取B、F两点来验证实验，已知电火花打点计时器每隔0.02s打一个点。

请回答下列问题：
（1）根据纸带可以判断，实验时纸带的_____端是和重物相连接(选填“左”或“右”)；
（2）若x1=6.40cm，则在纸带上打下计数点B时的速度vB=_____m/s(计算结果保留三位有效数字)；
（3）若x2数据也已测出，则为验证机械能是否守恒还需测出的物理量是__________
12．（12分）通过如图实验可以探究产生感应电流的条件。（以下三空均填“偏转”或“不偏转”）
（1）接好电路，合上开关瞬间，电流表指针________
（2）电路稳定后，电流表指针_______；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针________

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、B
【解析】电子做定向移动时，受到洛伦兹力发生偏转，在上下表面间形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据电流的微观表达式以及平衡求出电压表的示数和单位体积内的自由电子数
【详解】A项：根据左手定则，知电子向上表面偏转，上表面带负电，下表面带正电，所以上表面比下表面电势低，故A错误；
B项：最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：，得U=Bvd，故B增大时M、N两表面间的电压U增大，B正确；
C项：设电流横截面的宽为b，高为d，电流的微观表达式为I=nevS=nevbd，电流增大，则v增大，又U=Bvd则U增大，故C错误；
D项：由C选项分析可知，，则，单位体积内的自由电子数越多，则电势差越小，故D错误
故选B
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力方向，以及最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡
2、C
【解析】由题意可知考查利用分子力的观点解释生活现象问题，根据分子力的作用特点分析可得
【详解】A．根据分子热运动，可知甲下表面与乙的上表面铅原子都在做无规则的热运动，故A错误；
B．甲下表面的任一铅原子对乙的上表面相邻铅原子因距离无法确定，所以引力、斥力的大小关系无法确定，故B错误；
C．乙和下方物体整体静止，合力为零，甲下表面的所有铅原子对乙的上表面所有铅原子引力的合力等于斥力的合力和物体总的重力之和，所以铅原子引力的合力大于斥力的合力，故C正确；
D．甲下表面的铅原子对乙的上表面相邻铅原子间引力和斥力是同时存在的，故D错误
【点睛】分子每时每刻都在做无规则的热运动，温度越高，运动的越激烈．分子间引力和斥力同时存在，二者都随分子距离的增大而减小，斥力减小的快；随着分子距离减小而增大，斥力增大的快
3、B
【解析】两极板间距离d增大，而电容器的电压U不变，则板间场强减小，电荷所受电场力减小，电荷将向下运动．故A错误．两极板间距离d减小，而电容器的电压U不变，则板间场强增大，电荷所受电场力增大，电荷将向上运动．故B正确．两极板正对面积S减小或变大时，电容器的电压U和距离d都不变，则板间场强不变，电荷并不运动．故CD错误．故选B
【点睛】本题是简单的电容器动态变化分析问题，抓住板间电压不变是关键；熟练掌握匀强电场的场强公式
4、C
【解析】电动机正常运转时，输入的电功率为
入
发热功率
热
电动机正常运转时的输出功率为
入热
电动机正常运转时的效率为

故C正确，A、B、D错误；
故选C。
5、D
【解析】A项：由平抛运动定义可知：物体以一定的初速度沿水平方向抛出,如果物体仅受重力作用,这样的运动叫做平抛运动,而题意中水平无初速度,且不是仅受重力作用,故A错误；
B、C、D项：不管风速多大,下落时间只跟高度有关，故B、C错误，D正确
6、A
【解析】当电压表接在R1两端时，其示数为8V，则此时电阻R2两端的电压为4V，将R1与RV并联后的总电阻用R1V表示，则
==
解得
R1V=2R2
由于R1>R1V，则R1>2R2。当电压表改接在R2两端时，将R2与RV并联后的总电阻用R2V表示，则R2>R2V。此时电阻R1两端的电压U1与电压表示数U2V之比为
=>>=2
故电压表的示数将小于4V。故A正确，BCD错误。
故选A。

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】浸润液体在毛细管中上升和不浸润液体在毛细管中下降的现象称为毛细现象；
物体的内能是分子热运动的动能与分子间势能之和；
表面存在张力是由于表面层分子间距离大于液体内部分子间距离；表面张力使液体表面有收缩的趋势，它的方向跟液面相切
【详解】A．浸润液体和不浸润液体在细管中都会产生毛细现象，故A错误；
B．表面张力使液体表面有收缩的趋势，它的方向跟液面相切，故B正确；
C．在晶体熔化过程中，温度不变，分子的平均动能不变，吸收的热量全部用来增加晶体的分子势能，故C正确；
D．物体的内能是分子热运动的动能与分子间势能之和，不是平均动能，故D错误
【点睛】本题考查了内能、毛细现象、分子力与分子势能、液体表面张力、晶体与非晶体等，知识点多，难度小，关键是记住基础知识
8、CD
【解析】A．小球经过槽的最低点后，在小球沿槽的右侧面上升的过程中，槽也向右运动，小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方，小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动，故A错误；
B．小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功。故B错误；
C．小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功。但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零。所以小球与槽组成的系统机械能守恒。故C正确；
D．小球在槽内运动的前半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，而小球在槽内运动的后半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，故D正确；
故选CD。
9、BCD
【解析】根据感应电流瞬时值表达式求出最大值，再求解有效值，即可得到电流表的读数；磁通量的最大值 Φm=BS．由闭合电路欧姆定律求出感应电动势的最大值Em，由公式Em=nBSω求解Φm．通过电阻R的电荷量根据公式q=求解；热量根据焦耳定律求解
【详解】A项：由题有：I=Imcos，则得感应电流的最大值 Im=2I，有效值 I有=，则电流表的读数为，故A错误；
B项：感应电动势的最大值Em=Im（R+r）=2I（R+r），又Em=nBSω，磁通量的最大值 Φm=BS，联立解得：Φm=，故B正确；
C项：线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量 Q=，故C正确；
D项：从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量，故D正确
故应选：BCD
【点睛】本题关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω，以及瞬时值与最大值之间的关系，对于交变电流，求解热量、电功和电功率要用有效值，对于正弦式电流最大值是有效值的倍
10、BD
【解析】A.题中未提供磁场的方向和绕行的方向，所有不能用洛仑兹力充当圆周运动的向心力的方法判定电荷的正负，故A错误；
B.粒子越过磁场的分界线MN时，洛仑兹力的方向没有变，根据左手定则可知磁场方向相同，故B正确；
C.设上面的圆弧半径是r1，下面的圆弧半径是r2，根据几何关系可知r1:r2=1:2；洛仑兹力充当圆周运动的向心力，解得：，所以B1:B2=r2:r1=2:1，故C错误；
D.由洛仑兹力充当圆周运动的向心力，周期T=2πr/v，得；带电粒子运动的时间t=T1+T2/2=，由B1:B2=2:1得t=，故D正确
故选BD.
点睛：带电粒子在磁场中的绕行方向相同未知，磁场的方向未知，所有不能用洛仑兹力充当圆周运动的向心力的方法判定电荷的正负；粒子越过磁场的分界线MN时，洛仑兹力的方向没有变，但是半径不同，所以磁场方向相同，强度不同；由图可确定半径之比，根据磁感强度与半径的关系可求磁感强度之比．由带电粒子运动时间与周期的关系，结合磁感强度之比可求运动总时间

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.左 ②.1.60 ③.测出BF两点之间距离
【解析】（1）[1]从纸带上可以发现从左到右，相邻计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大，与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接;
（2）[2]利用匀变速直线运动的推论得

（3）[3]要验证机械能守恒定律，则要求出重力势能的变化量，所以还要测出BF之间的距离。
12、 ①.偏转 ②.不偏转 ③.偏转
【解析】(1)[1]接好电路，合上开关瞬间，穿过大线圈的磁通量增加，电流表指针偏转；
(2)[2][3]电路稳定后，穿过大线圈的磁通量不变，电流表指针不偏转；迅速移动滑动变阻器的滑片，穿过大线圈的磁通量变化，电流表指针偏转。

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