山东省新泰第一中学2023年高二物理第一学期期末质量检测试题含解析.doc

山东省新泰第一中学2023年高二物理第一学期期末质量检测试题
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、一个带正电的质点，电量，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，除电场力外，其他力做的功为，质点的动能增加了，则a、b两点间的电势差为（　　）
A. B.
C. D.
2、如图所示装置，从A板释放的一个无初速度电子向B板方向运动，下列电子的描述中错误的是（ ）

A.电子到达B板时的动能是eU
B.电子从B板到C板时动能变化为零
C.电子到达D板时动能3eU
D.电子在A板和D板之间往复运动
3、用如图甲所示的电路来测量电池电动势E和内电阻r，根据测得的数据作出如图乙所示的图线，由图可知（　　）

A.电池电动势的测量值为1.40V
B.电池内阻的测量值为3.5Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.4A
D.电压表的示数为1.20V时，电阻R的阻值为0.20Ω
4、如图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，其上放了一根导线，当通以图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的方向是

A.水平向左 B.垂直纸面向里
C.竖直向上 D.垂直纸面向外
5、安培分子环流假说，不能用来解释的是（）
A.磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性
B.永久磁铁产生磁场的原因
C.通电线圈产生磁场的原因
D.铁质类物体被磁化而具有磁性的原因
6、如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中（　　）

A.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥
B.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥
C.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引
D.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引
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、一根长为0.2m、电流为2A的通电导线，放在B＝0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是
A.0.1N B.0.2N
C.0.3N D.0.4N
8、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．则判断正确的是（ ）

A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A,B,C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC
B.反映变化的图线是c
C.电源电动势为8V
D.当电流为0.5A时，外电路的电阻为
9、关于电场和磁场的概念,以下说法正确的是()
A.电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力相同，则该区域内的电场一定是匀强电场
B.放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零
C.一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零
D.电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零
10、如图所示，两个相同的带电小球A、B分别用2L和L长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点，当平衡时，小球B偏离竖直方向30°，小球A竖直悬挂且与光滑绝缘墙壁接触．若两小球的质量均为m，重力加速度为g．则

A.A、B的静电力等于
B.墙壁受的压力等于
C.A球受到细线的拉力等于
D.B球受到细线的拉力等于
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）如图所示，理想变压器的原．副线圈匝数之比为n1：n2＝4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等．a、b端加一交流电压后两电阻消耗的电功率之比PA：PB＝____；两电阻两端的电压之比UA：UB＝__

12．（12分）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的灯泡，则当开关S闭合瞬间，A、B两灯_________ (填“同时”或“不同时”)亮，当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势______________（填“高”或“低”）。

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】由题意知根据动能定理得

所以

故B正确，ACD错误。
故选B。
2、C
【解析】A．释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为U电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即eU，故A正确，不符合题意；
B．由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变。故B正确，不符合题意；
C．电子以eU的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压为2U，所以电子的速度减为零后，还没有到达D板，就开始反向运动。故C错误，符合题意；
D．由上可知，电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速，回头加速、匀速再减速，这样往复运动，故D正确，不符合题意；
故选C。
3、A
【解析】A．由图示图像可知电源U-I图像与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势1.40V，故A正确；
B．电源内阻

故B错误；
C．由图示图像可知，路端电压为1.00V时，电路电流为0.4A，故C错误；
D．根据欧姆定律

故D错误。
故选A。
4、A
【解析】A.磁场方向水平向左，根据左手定则，安培力竖直向上，当安培力与重力平衡时，导线可能平衡，故A项与题意相符；
B.磁场方向垂直纸面向里，磁场方向与电流方向平行，安培力为零，故不能平衡，故B项与题意不相符；
C.磁场方向竖直向上，根据左手定则，安培力水平向右，导体棒不可能平衡，故C项与题意不相符；
D.磁场方向垂直纸面向外，磁场方向与电流方向平行，安培力为零，故不能平衡，故D项与题意不相符
5、C
【解析】安培的分子环形电流假说是说核外电子绕原子核作圆周运动，故安培的分子环形电流假说可以解释磁化、退磁现象
A．磁铁内部的分子电流的排布是大致相同的，故每个分子电流产生磁场相互加强，但在高温时或猛烈撞击时，分子电流的排布重新变的杂乱无章，每个分子电流产生的磁场相互抵消，故对外不显磁性，故安培的分子电流假说可以用来解释磁体在高温时或猛烈撞击时失去磁性，故A正确；
B．安培提出的分子环形电流假说，解释了为什么磁体具有磁性，说明了磁现象产生的本质，故B正确；
C．通电导线的磁场是由自由电荷的定向运动形成的，即产生磁场的不是分子电流，故安培的分子环形电流假说不可以用来解释通电导线周围存在磁场，故C错误；
D．铁磁类物质放入磁场后磁铁内部的分子电流的排布是大致相同的，故每个分子电流产生磁场相互加强，对外显现磁性，故安培的分子电流假说可以用来解释铁磁类物质放入磁场后具有磁性，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
6、A
【解析】将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a到b，据推论“来拒去留”可知线圈与磁铁相互排斥，A正确。
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、AB
【解析】当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为

当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零。则导线所受磁场力范围为

故选AB。
8、ABD
【解析】电源消耗的总功率等于包括输出功率和电源内部的发热功率之和；由图像，根据内电阻消耗的功率的表达式，可求内阻阻值和内功率图像；根据电源消耗的总功率的计算公式PE=EI可得电源的电动势；根据闭合电路欧姆定律可求电流为0.5A时的外电阻
【详解】A.电源消耗的总功率等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr之和，所以同一横坐标下，纵坐标一定满足关系PA=PB+PC，故A正确；
B.内电阻消耗的功率Pr=I2r，与电流的平方成正比，所以图像应为c，故B正确；
C.电源的总功率P=EI，由图可知，I=2A时，P=8W，所以E=4V，故C错误；
D.根据内电阻消耗的功率Pr=I2r，由图可知，I=2A时，Pr=8W，所以r=2Ω．根据闭合电路欧姆定律，当I=0.5A时，R=6Ω，故D正确
故选ABD
9、AB
【解析】电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力相同，则该区域内的电场一定是匀强电场，选项A正确；放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零，选项B正确；一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零，可能是导线放置的方向与磁场平行，而该位置的磁感应强度不一定为零，选项C错误；电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，可能是电荷的速度为零或者速度方向与磁场平行，而该位置的磁感应强度不一定为零，选项D错误；故选AB.
10、AC
【解析】设细线的固定点为O，由几何关系可得：AB连线垂直OB边线，
A、D项：对小球B受力分析，受到重力，OB细线的拉力，AB间的库仑力，且三力平衡，由平衡条件得：，，故A正确，D错误；
B、C项：对A球受力分析，受到重力，AB间的库仑力，细线OA的拉力，墙壁对A球的弹力，由平衡条件得：
，，故B错误，C正确
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、 ①.1：16 ②.1：4
【解析】[1]根据变压器原副线圈电流与匝数成反比得

电阻消耗的功率，所以两电阻消耗的电功率之比

[2]电阻两端的电压U=IR，所以两电阻两端的电压之比

12、 ①.同时 ②.高
【解析】[1]电键S闭合瞬间，线圈L对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此同时亮
[2]稳定后当电键s断开后，A中不会再有电流通过，故A马上熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，由楞次定律可知，其相当于左端为正极的电源，与灯泡B构成闭合回路放电，流经灯泡B的电流是由a到b，故a点电势比b点电势高

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