2023年广东省阳江市物理高二第一学期期末教学质量检测试题含解析.doc

2023年广东省阳江市物理高二第一学期期末教学质量检测试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、首先发现电磁感应现象的科学家是（　　）
A.法拉第 B.安培
C.奥斯特 D.楞次
2、如图所示，一段长方体形导电材料，已知该导电材料单位体积内自由运动电荷数为n，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为-q()的自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时，则导电材料上、下表面之间的电压U及上、下表面的电势高低的表述正确的是．(　　)

A.，
B.，
C.，
D.，
3、有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，电路中的电流强度为I；将它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流强度为，则电源的内阻为(　　)
A.R B.
C.4R D.
4、如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则(　　)

A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1
C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4
D.a、b线圈中电功率之比为3∶1
5、在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了重要贡献，下列叙述正确的是
A.库仑发现了电子
B.安培发明了电池
C.法拉第最早提出了电场的概念
D.奥斯特首先发现了电磁感应现象
6、有一平行于纸面的匀强电场，电场中三点边长为的等边三角形的三个顶点。一带正电的粒子以的速度通过点，到达点时，粒子动能为点时动能的两倍；若改变通过点时的速度方向，使之能运动到点，到达点时，粒子动能为通过点时动能的三倍。该带电粒子带电量为、质量为，不计粒子重力。则

A.两点间的电势差 B.两点间的电势差
C.匀强电场的场强为 D.匀强电场的场强为
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 1，闭合矩形导线框 abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图 2所示。规定垂直纸面向外为磁场的正方向，线框中顺时针电流的方向为感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流 i与ad边所受的安培力F随时间 t变化的图像，下列选项正确的是（　　）

A. B.
C. D.
8、如图，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．M为磁场边界上一点有无数个带电量为q、质量为m的相同粒子（不计重力）在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场，这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的．下列说法正确的是（ ）

A.粒子从M点进入磁场时的速率为
B.粒子从M点进入磁场时的速率为
C.若将磁感应强度的大小增加到，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来
D.若将磁感应强度的大小增加到，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来
9、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是（　）
A.由a=可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比
B.由m=可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比
C.由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比
D.由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出
10、两根相距为L的足够长的金属直角导轨按如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面.质量均为m的金属细棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，棒与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab棒在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd棒也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是（）

A.ab棒所受拉力F的大小为
B.cd棒所受摩擦力为零
C.回路中的电流为
D.μ与v1大小的关系为
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）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）

12．（12分）（1）用20分度的游标卡尺测得某小球的直径如下图所示，则小球的直径为d=_______mm
（2）用螺旋测微器测金属导线的直径，其示数如下图所示，该金属导线的直径为_____mm

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、A
【解析】首先发现电磁感应的科学家是法拉第。故A正确，BCD错误
2、B
【解析】由左手定则判断电荷的移动方向，从而得出上下表面的电势高低，利用洛伦兹力与电场力平衡计算电压的大小
【详解】电荷带负电，由左手定则可判断出电荷向上偏转，上板带负电，故，
设两板间的电压为U，则电场强度，利用电流的微观表达式可得，电荷的速度，稳定时洛伦兹力与电场力平衡，有，代入计算可得，故选B.
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡
3、C
【解析】两电阻串联时，总电阻R1=2R；由闭合电路欧姆定律可知：E=I（2R+r）；两电阻并联时，外部总电阻R2=R/2；由闭合电路欧姆定律可知：E=I(r+R)；联立解得：r=4R；故选C
4、B
【解析】根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则，根据法拉第电磁感应定律可知，则，选项B正确；根据，故a、b线圈中感应电流之比为3:1，选项C错误；电功率，故a、b线圈中电功率之比为27:1，选项D错误；故选B
【考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律；闭合电路欧姆定律；电功率
【名师点睛】此题是一道常规题，考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律；要推导某个物理量与其他物理量之间的关系，可以先找到这个物理量的表达式，然后看这个物理量和什么因素有关；这里线圈的匝数是容易被忽略的量
5、C
【解析】A.汤姆孙发现了电子，故A错误；
B.伏打发明了电池，故B错误；
C.法拉第最早提出了电场的概念，故C正确；
D.法拉第首先发现了电磁感应现象，故D错误。
故选：C
6、C
【解析】AB．由题意知

解得

同理可得

故AB错误；
CD．令点电势为零，则，故中点电势为，为等势面，为电场的方向

选项C正确，D错误；
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、AC
【解析】AB．由B-t图像可知，0~1s时间内，B的方向垂直纸面向外且增大，磁通量向外增大，由楞次定律可知，感应磁场向里，根据安培定则，可知感应电流是顺时针的，为正值；1～2s磁场大小不变，通过线圈的磁通量不变，无感应电流；2~3s，B的方向垂直纸面向外且减小，磁通量向外减小，由楞次定律可知，感应磁场向外，根据安培定则，可知感应电流沿逆时针方向，为负值；3~4s内，B的方向垂直纸面向里且增大，磁通量向里增大，由楞次定律可知，感应磁场向外，根据安培定则，可知感应电流沿逆时针方向，为负值；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势

感应电流

由B-t图像可知，在每一时间段内是定值，故在各时间段内I是定值，故A正确，B错误；
CD．由左手定则可知，在0~1s内，ad受到的安培力方向为水平向右，是正的，1~2s无感应电流，没有安培力，2~4s时间内，安培力方向为水平向左，是负的；ad边受到的安培力为
F=BIL
因I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，不是定值，故C正确，D错误。
故选AC。
8、BD
【解析】A、边界上有粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆弧长，即偏转圆半径，所以，，故A错误，B正确；
C、磁感应强度增加到原来的倍，那么，偏转圆半径，所以，偏转圆直径对应的弦长为R，有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角为，所以粒子射出边界的圆弧长度变为原来，故C错误，D正确
9、AD
【解析】A．由a=可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比，选项A正确；
B．物体的质量与其所受合力以及运动的加速度无关，选项B错误；
C．物体所受的合力与物体的质量以及物体的加速度无关，选项C错误；
D．由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出，选项D正确。
故选AD。
10、AD
【解析】AC.ab棒切割磁感线时产生沿abdca方向，大小为E=BLv1的感应电动势，则感应电流大小为，对ab棒匀速运动时：解得，选项A正确，C错误；
BD.cd棒向下匀速运动时，在竖直方向受到的摩擦力和重力相平衡，有f=μBIL=mg，联立以上各式解得，，故D正确，B错误.

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.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。
12、 ①. ②.
【解析】游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第3个刻度与主尺刻度对齐，则游标尺读数为，所以最终读数为：；螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终读数为：
考点：刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用
【名师点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读

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