2023年镇江市重点中学物理高二上期末达标测试试题含解析.doc

2023年镇江市重点中学物理高二上期末达标测试试题
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、闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是（ ）

A.向右进入磁场
B.向左移出磁场
C.以ab为轴转动
D.以cd为轴转动
2、如图所示是交流发电机示意图，当转速为20r/s时，电压表示数为8V．交流发电机线电阻r＝2Ω，用电器电阻R＝8Ω，则

A.线圈电阻的发热功率为8W
B.交流发电机电动势的峰值为8V
C.交流发电机电流的有效值为1A
D.若从图示位置开始计时，则交流发电机电动势的瞬时值为e＝10sin40πtV
3、如图，两个固定正点电荷相距L，电荷量均为q(q>0，q远大于电子电量)，两个点电荷中点为O点，A点为两点电荷中垂线上一点．静电力常量为k，不计重力．下列说法正确的是（ ）

A.若A点由静止释放一电子，电子将做匀加速运动
B.在两点电荷产生的电场中，O点的电场强度大小为零
C.在两点电荷产生的电场中，O点的电势最高
D.过O、A两点的直线位于同一等势面上
4、如图所示，在水平长直导线的正下方，有一只可以自由转动的小磁针。现给直导线通以由a向b的恒定电流I，若地磁场的影响可忽略，则小磁针的N极将

A.保持不动 B.向下转动
C.垂直纸面向里转动 D.垂直纸面向外转动
5、一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc、cd和de的长度均为L，且∠abc＝∠cde＝120°，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为 ( )

A.BIL B.2BIL
C.3BIL D.4BIL
6、如图所示，一通电直线导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向(　 )

A.向上 B.向下
C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里
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、质量为M的木块，放在光滑的水平桌面上处于静止状态，今有一质量为m、速度为v0的子弹沿水平方向击中木块并停留在其中与木块一起运动，则子弹击中木块的过程中，木块受到的冲量大小为
A. B.
C. D.
8、如图所示，质量为m、带电荷量为q小滑块放置在倾角为α、足够长的固定光滑绝缘斜面上，斜面置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．现让小滑块在斜面上由静止释放，一段时间后小滑块离开斜面．重力加速度大小为g．下列判断正确的是

A.小滑块带正电
B.小滑块在斜面上滑行的过程中机械能守恒
C.小滑块离开斜面时的速度大小为
D.小滑块要离开斜面时的加速度大小为g
9、如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成若线框的总电阻为R，则下列说法正确的是

A.线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DABC
B.AC刚进入磁场时线框中感应电流
C.AC刚进入磁场时线框所受安培力为
D.此时CD两端的电压为
10、如图所示，AB、CD是两根平行的导线，AB通过螺线管连接，当一条形磁铁从右侧靠近螺线管时，下列说法正确的是（　　）

A.导线AB的电流方向向左
B.导线AB和导线CD相互吸引
C.螺线管产生的磁场，右端为N极
D.若条形磁铁上下移动，导线AB中没有感应电流
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）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表1：量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω
C．电流表2：量程0～3A，内阻未知
D．电压表1：量程0～3V，内阻未知
E．电压表2：量程0～15V，内阻未知
F．滑动变阻器1：0～10Ω，2A
G．滑动变阻器2：0～100Ω，1A
H．开关、导线若干
（1）从上述器材中选择适当的器材（填写器材前的字母）：电流表选择___，电压表选择___，滑动变阻器选择___
（2）实验电路图应选择图中的　（填“甲”或“乙”）；

（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象，利用图线可知干电池的电动势E =___V，内电阻r =___Ω

（4）由于电流表的分压作用，电动势测量值__真实值，内阻测量值__真实值（选填“大于、小于或等于”）
（5）在测定电池的电动势和内阻的实验中，可以采用伏安法、安阻法、伏阻法等多种方法．若电池是水果电池，实验要求尽量减小误差，可以选择如图__或__所示电路进行测定

12．（12分）为探究一定质量的气体在温度不变时，压强与体积的关系，设计了如下实验：

（1）用注射器封闭一部分气体并连接装置，如图1所示，用注射器读出封闭气体的体积V，由电子压强计读出压强P，改变气体体积得出了一组据如表
次数
1
2
3
4
5
6
体积V/mL
20
18
16
14
12
10
压强P/105Pa
1.000
1.105
1.235
1.400
1.815
1.909
压强的倒数/10﹣5Pa﹣1
1.000
0.9.5
0.810
0.714
0.551
0.524
（2）由上表数据在坐标纸上画出V﹣图象，如图2所示。由图象可以看出第_____组数据误差最大，原因可能是实验过程中_____。
A．封闭气体有部分漏出
B．用手握住注射器进行实验
C．缓慢推动注射器活塞
（3）若该实验的差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积V0导致的。由上面图象得V0大小为_____mL（结果保留1位有效数字）；为减少该实验误差，开始封闭气体体积应尽量_____填“大”或者“小“）一些。
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、B
【解析】AB.ab边受磁场力竖直向上，由左手定则知，通过ab的电流方向是由a指向b，由右手定则可知当线圈向左移出磁场时，bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流．当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针的感应电流，故A错误，B正确
CD.当以ab或cd为轴转动时，在图示位置，导线不切割磁感线，无感应电流产生，故CD错误
故选B
2、C
【解析】AC.由题意可知，电路中的电流为

故电流的有效值为1A，线圈发热功率为

故A错误，C正确；
B.由闭合电路欧姆定律，电动势的有效值为

故最大值为

故B错误；
D.由图示位置开始计时，该位置电动势为最大值，故交流发电机的瞬时值为

D错误；
故选C。
3、B
【解析】等量同种电荷连线的中垂线上，电场线由中点O指向上下两侧，顺着电场线电势逐渐降低
【详解】两点荷连线的中垂线上个点的场强不相同，若在A点由静止释放一电子，电子将做变加速运动，选项A错误；根据场强叠加可知，在两点电荷产生的电场中，O点的电场强度大小为零，选项B正确；在两点电荷产生的电场中，在两电荷连线的中垂线上，O点的电势最高，选项C错误；从O到A电势逐渐降低，选项D错误；故选B.
【点睛】本题考查电场的叠加，注意电场强度时矢量，合成遵循平行四边形定则；电势是标量，合成遵循代数法则
4、C
【解析】当通入如图所示的电流时，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动。
A．保持不动，故A不符合题意；
B．向下转动，故B不符合题意；
C．垂直纸面向里转动，故C符合题意；
D．垂直纸面向外转动，故D不符合题意。
故选C。
5、C
【解析】ab段导线受力，根据左手定则判断方向向上；bcd段导线的有效长度即是bd的长度，因为∠abc＝∠cde＝120°，所以bd长也为L，受到安培力，根据左手定则判断方向向上；dc段导线受安培力，根据左手定则判断方向向上，所以整段导线受力，ABD错误C正确
6、D
【解析】根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向上，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向里，故安培力方向垂直纸面向里，故ABC错误，D正确．故选D

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、CD
【解析】分析题意得到，子弹击中木块的过程系统的动量守恒，即有方程：mv0=(m+M)v′，解得共同的速度根据动量定理得木块受到的冲量大小为木块动量的增加量：所以选项C正确．因为系统动量守恒，所以子弹的动量减少量等于木块动量的增加量：mv0–mv′=，所以选项D正确，选项A、B是错误的
8、BC
【解析】带电滑块在滑至某一位置时，由于在洛伦兹力的作用下，要离开斜面．根据磁场方向结合左手定则可得带电粒子的电性．由光滑斜面，所以小滑块在没有离开斜面之前一直做匀加速直线运动．借助于洛伦兹力公式可求出恰好离开时的速度大小；
【详解】由题意可知：小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上，根据左手定则可得：小滑块带负电，故A错误；滑块下滑过程中，支持力与速度垂直，且洛伦兹力与速度也垂直，因此两个力不做功，因光滑，没有摩擦力，因此只有重力做功，小滑块的机械能守恒，故B正确；由题意：当滑块离开斜面时，洛伦兹力：Bqv=mgcosα，则，故C正确；滑块要离开斜面时，重力垂直斜面的分力与洛伦兹力平衡，则重力另一分力产生加速度，那么其加速度大小为gsinα，故D错误．故选BC
【点睛】本题突破口是从小滑块刚从斜面离开时，从而确定洛伦兹力的大小，进而得出刚离开时的速度大小，由于没有离开之前做匀加速直线运动，所以由运动与力学可解出运动的时间及位移
9、AC
【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向，由求出电路中的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流；将AD边与CD边受到的安培力进行矢量合成，求出线框受到的安培力；CD两端的电压是外电压，根据欧姆定律求解.
【详解】A、线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，则感应电流的方向为DABC方向;故A正确.
B、AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，有效切割长度为a，所以产生的感应电动势为，则线框中感应电流为故B错误.
C、AC刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是：，且AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即为：故C正确；
D、CD两端的电压是外电压,为;故D错误.
故选AC.
【点睛】解决本题时要知道安培力是联系电磁感应与力学知识的桥梁，要熟练地由法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力表达式；要注意线框所受安培力是各边所受安培力的合力.
10、AC
【解析】AC．由题意可知，当磁铁N极从右侧靠近螺线管时，导致穿过的磁通量向左变大，因此根据楞次定律，则感应电流的磁场向右，感应电流的方向为盘旋而向右，则流过AB的电流方向向左，螺线管产生的磁场，右端为N极，故AC正确；
B．由图可知，部分为直流电路，电流的方向向右，与电流的方向相反，根据电流之间相互作用的特点可知，导线与之间相互排斥，故B错误；
D．若将条形磁铁上下移动，则穿过螺线管的磁通量发生变化，所以导线中有感应电流，故D错误。
故选AC。

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.（1）B， ②.D， ③.F； ④.（2）乙； ⑤.（3）1.5, ⑥.1.0； ⑦.（4）小于， ⑧.小于； ⑨.（5）乙
【解析】（1）实验中要能保证安全和准确性选择电表；
（2）根据产生实验误差的原因，从减小误差选择电路图；
（3）由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式，由数学关系可得出电动势和内电阻
（4）根据产生实验误差的原因，结合图像分析测量结果与真实值的关系
（5）根据水果电池的内阻远大于电流表内阻，选择合适的电路
【详解】（1）在上述器材中请选择适当的器材：A.被测干电池一节
为了读数准确，所以选择：B.电流表1：量程0∼0.6A；D.电压表1：量程0∼3V，
滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F.滑动变阻器1：0～10Ω，2A；
（2）采用甲图测量的内阻是电流表内阻与电源内阻的串联值，因二者比较接近，误差较大．故采用乙图可以有效减小实验误差；
（3）由U−I图可知，纵轴的截距等于电源的电动势：E=1.5V；
斜率等于内电阻：r=（15−1.0）/0.5=1.0Ω；
（4）由于电压表的分流，路端电压越大，通过电压表的电流越大，实际电流比电流表的示数大的就越多，实际的U-I图像的斜率比实验的U-I图像斜率大，在纵轴的截距比实验值大．故电动势测量值小于真实值，内阻测量值小于真实值；
（5）水果电池的内阻较大，远大于电流表内阻，选图乙所示电路，测量结果是水果电池内阻与电流表内阻之和，接近水果电池的实际内阻，误差较小．采用电阻箱电阻无法连续变化．故选图乙所示电路．（电流表内接法）
12、 ①.5 ②.B ③.1 ④.大
【解析】（2）[1]从图中可知，第5组数据明显偏离直线，故误差较大数据为第5组；
[2]第5组数据压强值偏大；
A.如果有气体漏出，压强应该偏小，A错误；
B.用手握住注射器进行实验，导致压强测量偏大，B正确；
C.实验中必须缓慢推动注射器活塞，C错误；
故选B。
（3）[3]由波意耳定律可得

整理可得

故图像与纵轴交点即为注射器与传感器之间细管中的气体体积，即；
[4]为减少该实验误差，则图像应该尽量过原点，即，开始封闭气体体积应尽量大。

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