2023年吉林省公主嶺市物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2023年吉林省公主嶺市物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、關(guān)于物理學(xué)史，下列說法中不正確的是()A.庫侖總結(jié)出了真空中的兩靜止點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律B.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)C.英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子D.美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器2、在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，r<R1，C為電容器，電流表、電壓表為理想電流表和理想電壓表．在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，下列說法中正確的是（）A.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小B.電容器C所帶電荷量增多C.電源的輸出功率增大，效率降低D.a點(diǎn)的電勢升高3、一木塊靜止在水平桌面上（）A.桌面對木塊的支持力和木塊受的重力是一對平衡力B.木塊對桌面的壓力就是木塊受的重力，施力物體是地球C.木塊對桌面壓力是彈力，是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的D.木塊保持靜止是由于木塊對桌面的壓力與桌面對木塊的支持力保持平衡4、根據(jù)磁場對電流會產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種新型的發(fā)射炮彈的裝置——電磁炮，其原理如圖所示：把待發(fā)炮彈（導(dǎo)體）放置在強(qiáng)磁場中的兩平行導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通以大電流，使炮彈作為一個通電導(dǎo)體在磁場作用下沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動，并以某一速度發(fā)射出去．現(xiàn)要提高電磁炮的發(fā)射速度，你認(rèn)為下列方案在理論上可行的是()A.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值B.增大電流I的值C.減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值D.改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，使之與炮彈前進(jìn)方向平行5、科學(xué)家在物理學(xué)的研究使用了許多研究方法，如控制變量法、等效法、類比法、理想模型法、微元法等等，這些方法對我們學(xué)好物理有很大幫助，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的是()A.在研究帶電體時滿足一定條件可以把帶電體當(dāng)作點(diǎn)電荷，這利用了等效法B.在研究電場時，常用人為假設(shè)的電場線來描述真實(shí)的電場，這用的是微元法C.在探究電阻與材料、長度和橫截面積三者之間的關(guān)系時應(yīng)用了控制變量法D.在電路中，可以用幾個合適的小電阻串聯(lián)來代替一個大電阻，這利用了類比法6、如圖所示，運(yùn)動員揮拍將質(zhì)量為m的網(wǎng)球擊出，如果網(wǎng)球被拍子擊打前、后瞬間速度的大小分別為v1、v2，v1與v2方向相反，且v2＞v1．重力影響可忽略，則此過程中拍子對網(wǎng)球作用力的沖量為（）A.大小為m(v2＋v1)，方向與v1方向相同B.大小為m(v2－v1)，方向與v1方向相同C.大小為m(v2－v1)，方向與v2方向相同D.大小為m(v2＋v1)，方向與v2方向相同二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，兩條粗糙平行導(dǎo)軌間的距離是0.5m，導(dǎo)軌與2Ω的電阻連接，水平固定放置在桌面上，導(dǎo)軌一部分位于有理想邊界的磁場中，磁場垂直導(dǎo)軌平面向下．質(zhì)量為0.2kg的金屬桿垂直放置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌以及金屬桿的電阻可忽略不計．在t0＝0時刻，給金屬桿施加一個水平向左的恒定拉力F，金屬桿由靜止開始運(yùn)動，在t1＝10s時，以速度v1＝4m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，且恰好做勻速運(yùn)動，在t2＝15s時刻，撤去拉力F，與此同時磁感應(yīng)強(qiáng)度開始逐漸減小，金屬桿中不再有感應(yīng)電流，金屬桿勻減速運(yùn)動到t3＝20s時停止，下面說法正確的是（）A拉力F＝0.08NB.t1～t2時間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度0.4TC.回路磁通量的最大值為4WbD.t2～t3時間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻減小8、如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向a端滑動，則A.電燈L變暗，安培表的示數(shù)增大B.定值電阻消耗的功率增大C.變阻器兩端的電壓增大D.電燈L變亮，安培表的示數(shù)增大9、如圖所示，虛線EF的下方存在著正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一帶電微粒從離EF為h的高處由靜止下落，從B點(diǎn)進(jìn)入場區(qū)，做了一段勻速圓周運(yùn)動，從D點(diǎn)射出，則下列說法正確的是（）A.微粒受到的電場力的方向一定豎直向上B.微粒做圓周運(yùn)動的半徑為C.從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中微粒的電勢能先增大后減小D.從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中微粒的電勢能和重力勢能之和在最低點(diǎn)C時最小10、在如圖甲所示的電路中，L1、L2和L3為三個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時()A.通過L1的電流為通過L2的電流的2倍B.此時L1、L2和L3的電阻均為12ΩC.L1消耗的電功率為0.75WD.L1消耗的電功率為L2消耗的電功率的4倍三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）有一個小燈泡上標(biāo)有“4V，2W”的字樣?，F(xiàn)在要用伏安法描繪這個小燈泡的伏安特性曲線?，F(xiàn)有下列器材供選用：A．電壓表V（0~5V，內(nèi)阻約10kΩ）；B．電流表A（0~0.6A，內(nèi)阻約0.4Ω）；C．滑動變阻器R（0~10Ω，2A）；D．學(xué)生電源（直流6V）、開關(guān)及導(dǎo)線。則：(1)為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)；請在下面的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（其中，部分電路已畫出）___________________________。(2)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出了該小燈泡的伏安特性曲線，如上圖所示，P為上圖中圖線上的一點(diǎn)，PN為圖線上P點(diǎn)的切線、PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說法中正確的是_________A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小B．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大C．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的實(shí)際功率約為1.08WD．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻約為0.1875Ω12．（12分）如圖所示，在第二象限內(nèi)存在一個半徑為a的圓形有界勻強(qiáng)磁場，磁場圓心坐標(biāo)。在位置坐標(biāo)為的P點(diǎn)存在一個粒子發(fā)射源，能在紙面內(nèi)的第二象限向各個方向發(fā)射質(zhì)量為m、帶電量的粒子，其速度大小均為v。這些粒子經(jīng)過圓形磁場后都可以垂直y軸進(jìn)入第一象限，并經(jīng)過第一象限內(nèi)一個垂直xOy平面向外的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第二象限圓形磁場區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的二分之一，粒子經(jīng)過該磁場后，全部匯聚到位置坐標(biāo)為的Q點(diǎn)，再從Q點(diǎn)進(jìn)入第四象限，第四象限內(nèi)有大小為、方向水平向左的勻強(qiáng)電場。不計粒子重力，求：（1）第二象限圓形有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）第一象限有界磁場的最小面積；（3）這些粒子經(jīng)過勻強(qiáng)電場后再次經(jīng)過y軸時速度的大小以及粒子所能達(dá)到的最遠(yuǎn)位置坐標(biāo)。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】庫侖總結(jié)出了真空中的兩靜止點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律，選項A正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，選項B錯誤；英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，選項C正確；美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，選項D正確；此題選擇不正確的選項，故選B.2、C【解析】在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，變阻器在路電阻減小，外電阻減小，根據(jù)歐姆定律分析干路電流如何變化和電阻R1兩端電壓的變化，即可知道電壓表讀數(shù)的變化．電容器C的電壓等于電阻R2兩端的電壓，分析并聯(lián)部分電壓的變化，即知道電容器的電壓如何變化，根據(jù)干路電流與通過R2的電流變化情況，分析電流表的變化．根據(jù)內(nèi)外電阻的關(guān)系，分析電源的輸出功率如何變化．a(chǎn)點(diǎn)的電勢等于R2兩端的電壓【詳解】在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，滑動變阻器電阻減小，外電路總電阻減小，干路電流I增大，電阻R1兩端電壓增大，則電壓表示數(shù)變大．電阻R2兩端的電壓U2=E-I（R1+r），I增大，則U2變小，電容器板間電壓變小，其帶電量減?。鶕?jù)外電路中順著電流方向，電勢降低，可知，a的電勢大于零，a點(diǎn)的電勢等于R2兩端的電壓，U2變小，則a點(diǎn)的電勢降低，通過R2的電流I2減小，通過電流表的電流IA=I-I2，I增大，I2減小，則IA增大．即電流表示數(shù)變大．故ABD錯誤．據(jù)題：r＜R1，當(dāng)外電路總電阻減小時，內(nèi)外電阻更加接近，電源的輸出功率增大．電源的效率，路端電壓U減小，則電源的效率降低，故C正確．故選C【點(diǎn)睛】本題是電路動態(tài)變化分析問題，要抓住不變量：電源的電動勢、內(nèi)阻及定值電阻的阻值不變，進(jìn)行分析．根據(jù)電流方向判斷電勢高低，由電壓的變化判斷電勢的變化3、A【解析】作用在同一物體上的兩個力如果大小相等、方向相反，是一對平衡力，A正確；木塊對桌面的壓力等于木塊受的重力，施力物體是木塊，是由于木塊發(fā)生形變而產(chǎn)生的，B錯誤、C正確；木塊對桌面的壓力與桌面對木塊的支持力是作用在不同物體上的兩個力，不是平衡力，D錯誤4、B【解析】電磁炮就是在安培力的作用下運(yùn)動，要想提高炮彈的發(fā)射速度，即增大安培力的大小，所以可適當(dāng)增大電流或磁感應(yīng)強(qiáng)度．故A正確，B正確，C錯誤；當(dāng)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，使之與炮彈前進(jìn)方向平行時，由左手定則可知，電磁炮受的安培力方向豎直向下，在前進(jìn)方向上合力為零，根據(jù)由牛頓運(yùn)動定律可知，電磁炮的運(yùn)動狀態(tài)不會改變，故D錯誤考點(diǎn)：本題考查磁場對通電直導(dǎo)線的作用、左手定則、安培力、牛頓運(yùn)動定律以及應(yīng)用這些知識解決實(shí)際問題的能力5、C【解析】A.在研究帶電體時滿足一定條件可以把帶電體當(dāng)作點(diǎn)電荷，這利用了建立理想模型法，故A錯誤B.在研究電場時，常用人為假設(shè)的電場線來描述真實(shí)的電場，這用的是假設(shè)法，故B錯誤C.在探究電阻與材料、長度和橫截面積三者之間的關(guān)系時應(yīng)用了控制變量法，故C正確D.在電路中，可以用幾個合適的小電阻串聯(lián)來代替一個大電阻，這利用了等效法．故D錯誤6、D【解析】設(shè)擊打前球的速度方向?yàn)檎?，則擊打后的速度為負(fù)，則前后的動量分別為mv1和-mv2；由動量定理可得：合外力的沖量I=-mv2-mv1=-m（v2+v1），即沖量的大小為m（v2+v1），負(fù)號表示沖量與正方向相反，即與v2方向相同；故選D二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】根據(jù)金屬桿的受力情況，由牛頓第二定律列方程，由加速度定義式求出求出金屬桿的加速度，然后求出拉力F；應(yīng)用安培力公式求出安培力，然后應(yīng)用平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度；當(dāng)穿過回路的磁通量不變時不產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)此求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律詳解】由加速度定義式可知，加速度大?。?，，在0﹣10內(nèi)，金屬桿做勻加速直線運(yùn)動，桿沒有進(jìn)入磁場，由牛頓第二定律得：F﹣μmg＝ma1，由題意可知，15s末撤去拉力，沒有感應(yīng)電流，桿不受安培力作用，桿所受的合外力為滑動摩擦力，由牛頓第二定律得：μmg＝ma2，代入數(shù)據(jù)解得：F＝0.24N，故A錯誤；在t1～t2內(nèi)，金屬桿做勻速直線運(yùn)動，速度：v＝4m/s，金屬桿受到的安培力：，金屬桿做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：，代入數(shù)據(jù)解得：B0＝0.4T，故B正確；15﹣20s內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，穿過回路的磁通量保持不變，金屬桿在10﹣15s內(nèi)的位移：d＝vt＝4×5＝20m，磁通量最大值：Φ＝B0Ld＝0.4×0.5×20＝4Wb，故C正確；在15s后的金屬桿的加速度：a＝a2＝0.8m/s2，金屬桿的位移：x＝v1（t﹣15）﹣a（t﹣15）2＝4（t﹣15）﹣0.4（t﹣15）2，磁通量保持不變，則：B0Ld＝BL（d+x），解得：，故D錯誤．所以BC正確，AD錯誤【點(diǎn)睛】電磁感應(yīng)與力學(xué)相結(jié)合的綜合題8、AB【解析】根據(jù)“變阻器的滑片向a端滑動”可知，本題考查電路動態(tài)變化分析問題，根據(jù)程序法或者串反并同法分析通過變阻器電流的變化和電壓的變化.【詳解】A、D、變阻器的滑片向a端滑動，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，則總電流I增大，路端電壓U減小，則電燈L更暗，安培表的示數(shù)增大，故A正確，D錯誤.B、路端電壓U減小，則通過電燈L電流減小，而總電流I增大，所以通過的電流增大，消耗的功率增大，故B正確.C、由于通過的電流增大，的電壓增大，而路端電壓是減小的，則變阻器兩端的電壓減小，變阻器阻值也在變小，根據(jù)題目所給的條件，無法判斷變阻器R1的功率變大，還是變小，故C錯誤.故選AB.【點(diǎn)睛】變阻器的滑片向a端滑動，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，分析總電流的變化，判斷電流表讀數(shù)的變化，由路端電壓的變化，分析電燈L亮度的變化．由總電流和通過電燈電流的變化，分析通過變阻器的電流變化，再分析變阻器電壓的變化.9、ABC【解析】A．由題知，帶電微粒進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，電場力與重力必定平衡，則微粒受到的電場力的方向一定豎直向上，故A正確；B．由上分析可知由洛倫茲力提供向心力，則有從h高處由靜止下落，則進(jìn)入復(fù)合場的速度為聯(lián)立得微粒做圓周運(yùn)動的半徑為故B正確；C．由于電場力方向豎直向上，則微粒從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中，電場力先做負(fù)功后做正功，則其電勢能先增大后減小，故C正確；D．根據(jù)能量守恒定律得知，微粒在B到D的運(yùn)動過程中，電勢能、動能、重力勢能之和一定，動能不變，則知微粒的電勢能和重力勢能之和一定不變，故D錯誤。故選ABC。10、AC【解析】A.根據(jù)電路圖可知，通過L1的電流為干路電流，通過L2的電流為支路電流，且L1、L2和L3為三個相同規(guī)格的小燈泡，因此通過L1的電流為通過L2的電流的2倍，故A正確；B.因?yàn)殡娐分械目傠娏鳛?.25A，根據(jù)圖乙L1結(jié)合歐姆定律可得所以求得，但L2和L3為支路，電流小于0.25A，所以電阻小于，故B錯誤；C.根據(jù)公式可得故C正確；D.根據(jù)圖像可知，L1、L2的電壓之比大于2:1，電流之比為2:1，因此根據(jù)公式可知，L1、L2的電功率之比大于4:1，即L1消耗的電功率大于L2消耗的電功率的4倍，故D錯誤。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.②.BC【解析】（1）[1]燈泡內(nèi)阻電壓表遠(yuǎn)大于燈泡內(nèi)阻，應(yīng)采用電流表外接法，而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動變阻器分壓接法，電路圖如圖所示（2）[2]AB．圖線的斜率逐漸減小，說明電阻逐漸增大，故A錯誤，B正確；C．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的實(shí)際功率約為故C正確；D．根據(jù)歐姆定律，對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻約為故D錯誤。故選BC。12、（1）（2）（3）3v；（0，）【解析】（1）要想使這些粒子經(jīng)過圓形磁場后都可以垂直y軸進(jìn)入第一象限，則粒子在圓形磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑必須和圓形磁場的半徑相同，即：R=a在磁場中，由洛侖茲力提供向心力：聯(lián)立可得：由左手定則知：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第二象限圓形磁場區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的二分之一，則根據(jù)此時粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為R′=2a則最小磁場的直徑為最小面積為（3）粒子在從P到Q運(yùn)動的過程中，所經(jīng)歷的磁場區(qū)域均不可以改變其速度的大小，所有粒子在到達(dá)Q點(diǎn)的