2023-2024學(xué)年吉林省通榆一中物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2023-2024學(xué)年吉林省通榆一中物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、由同種材料制成的粗細(xì)均勻的導(dǎo)線A和B，橫截面積之比SA：SB=1:3，將它們并聯(lián)后接入電路后，熱功率之比為PA:PB=2:3,則它們的長度之比LA:LB為（）A.1:3 B.1:2C.2:3 D.3:12、如圖所示，一個重30N的物體置于光滑的水平面上，當(dāng)用一個F=20N的力豎直向上拉物體時，物體所受的合力為（）A.50N，方向豎直向上 B.10N，方向豎直向下C.10N，方向豎直向上 D.0N3、有a、b、c、d四個小磁針，分別放置在通電螺線管的附近和內(nèi)部．當(dāng)小磁針靜止時，小磁針指向如圖所示，其中是正確的（）A.a B.bC.c D.d4、勻強磁場中一個運動的帶電粒子，運動速度v方向如圖所示，下列說法正確的是()A.若粒子帶負(fù)電，所受洛倫茲力的方向向下B.若粒子帶正電，所受洛倫茲力的方向向下C.若粒子帶負(fù)電，運動速率v一定減小D.若粒子帶正電，運動速率v一定增大5、空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場，其方向隨時間做周期性變化，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖象如圖所示．規(guī)定B＞0時，磁場的方向穿出紙面．一電荷量q＝5×10﹣7C、質(zhì)量m＝5×10﹣10kg的帶電粒子，位于某點O處，在t＝0時刻以初速度v0＝m/s沿某方向開始運動．不計重力的作用，不計磁場的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響．則在磁場變化N個周期（N為整數(shù)）的時間內(nèi)帶電粒子的平均速度的大小等于（）A.m/s B.m/sC.m/s D.2m/s6、如圖所示，M、N是兩塊水平放置的平行金屬板，R0為定值電阻，R1和R2為可變電阻，開關(guān)S閉合。質(zhì)量為m的帶正電荷的微粒從P點以水平速度v0射入金屬板間，沿曲線打在N板上的O點。若經(jīng)下列調(diào)整后，微粒仍從P點以水平速度v0射入，則關(guān)于微粒打在N板上的位置說法正確的是()A.保持開關(guān)S閉合，增大R1，粒子打在O點右側(cè)B.保持開關(guān)S閉合，增大R2，粒子打在O點左側(cè)C.斷開開關(guān)S，M極板稍微上移，粒子打O點右側(cè)D.斷開開關(guān)S，N極板稍微下移，粒子打在O點右側(cè)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、如圖所示電路中，R為某種半導(dǎo)體元件，其阻值隨周圍環(huán)境酒精濃度的增大而減小，當(dāng)酒精濃度增大時，下列說法中正確的是（）A電流表A示數(shù)增大 B.電壓表V示數(shù)增大C.電源輸出功率減小 D.電源效率減小8、如圖所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強電場，電場方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動．已知金屬塊在移動的過程中，力F做功32J，金屬塊克服電場力做功8J，金屬塊克服摩擦力做功16J，重力勢能增加18J，則在此過程中金屬塊的（）A.動能減少10J B.電勢能增加24JC.機械能減少24J D.內(nèi)能增加16J9、圖中虛線a、b、c、d代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面已知等勢面b的電勢為0，一電子經(jīng)過a時的動能為8eV，從a到c的過程中克服電場力所做的功為4eV，下列說法正確的是（）A.等勢面a上的電勢為－2VB.該電子經(jīng)過等勢面c時，其電勢能為2eVC.該電子經(jīng)過等勢面a時的速率是經(jīng)過c時的2倍D.該電子可能到達(dá)不了等勢面d10、某種材料的圓柱形導(dǎo)體的長度為L，橫截面的直徑為d，導(dǎo)體兩端所加電壓為U，當(dāng)這三個物理量中僅有一個物理量改變時，關(guān)于導(dǎo)體中自由電子定向運動的平均速率，下列說法正確的是A.電壓變?yōu)?U，導(dǎo)體中自由電子定向運動的平均速率變?yōu)樵瓉淼?倍B.導(dǎo)體的長度變?yōu)?L，導(dǎo)體中自由電子定向運動的平均速率變?yōu)樵瓉淼?/2C.導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)?d，導(dǎo)體中自由電子定向運動的平`均速率變?yōu)樵瓉淼?/2D.導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)閐/2，導(dǎo)體中自由電子定向運動的平均速率不變?nèi)?、實驗題：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）如圖所示的電路中，小量程電流表的內(nèi)阻，滿偏電流，，；（1）當(dāng)S1和S2均斷開時，改裝成是_______表，最大量程是______；（2）當(dāng)S1和S2均閉合時，改裝成的是_______表，最大量程是______。12．（12分）欲用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:A.電池組（3V，內(nèi)阻1Ω）B.電流表（0～3A，內(nèi)阻0.0125Ω）C.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）D.電壓表（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）E.電壓表（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）F.滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）G滑動變阻器（0～2000Ω，額定電流0.3A）H.開關(guān)、導(dǎo)線（1）上述器材中應(yīng)選用的是；__________（填寫各器材的字母代號）（2）實驗電路應(yīng)采用電流表________接法；（填“內(nèi)”或“外”）（3）設(shè)實驗中,電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示，圖示中I=_______A，U=______V.（4）為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變,請按要求畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖_____________,然后根據(jù)你設(shè)計的原理電路將圖中給定的器材連成實驗電路___________.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）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)強度B的大小；（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14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強磁場，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】兩電阻并聯(lián)接入電路，加在電阻兩端的電壓相等，根據(jù)電功率：可知電阻之比：根據(jù)電阻定律：由題知：代入解得：B正確，ACD錯誤。故選B。2、D【解析】物體的重力為30N，用20N的力豎直向上拉物體是拉不動的，此時的合力還是零【詳解】物體的重力為30N，向上的拉力為20N，此時地面對物體的支持力為10N，多了向上的拉力后，只是地面對物體的支持力減小了，物體的總的合力還是零，所以D正確．故選D3、D【解析】根據(jù)安培定則可知通電螺線管N極在右端，因此右側(cè)磁場方向水平向右，小磁針c位置不對；上方磁場方向水平向左，所以小磁針d位置正確；左側(cè)水平向右，a位置不對；內(nèi)部水平向右，b位置不對，故ABC錯誤，D正確．故選D4、B【解析】由左手定則可知，若粒子帶負(fù)電，所受洛倫茲力的方向向上；若粒子帶正電，所受洛倫茲力的方向向下，選項B正確，A錯誤；因洛倫茲力不做功，故無論是正電還是負(fù)電，粒子的速率都是不變的，故選項CD錯誤；故選B.考點：左手定則【名師點睛】此題是對左手定則的考查；要知道判斷帶電粒子在磁場中的受力方向用左手定則，注意四指指正電荷的運動方向或者負(fù)電荷運動方向的反方向，這是易錯點；洛倫茲力對帶電粒子是不做功的.5、D【解析】粒子在磁場中運動，求出粒子做圓周運動的周期和半徑，即可畫出粒子的運動軌跡，平均速度等于位移除以時間【詳解】設(shè)粒子運動半徑為r，則有：，周期為：；粒子的運動軌跡示意圖如圖所示：磁場變化的一個周期內(nèi)，帶電粒子的位移為，所以在磁場變化N個周期的時間內(nèi)，帶電粒子的平均速度為：；故D正確，A、B、C錯誤.故選D.【點睛】該題考查了帶電粒子在方向隨時間作周期性變化的磁場中運動的問題，此題不但要求學(xué)生要熟練的應(yīng)用帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的軌道半徑公式和周期公式，還要求要有較強的對物體運動的分析能力，該題關(guān)鍵是找出磁場變化的周期和粒子圓周運動的周期的關(guān)系．正確的繪制出粒子的軌跡圖，對解決問題有非常大的幫助.6、D【解析】A．保持開關(guān)S閉合，由閉合電路歐姆定律和歐姆定律可知兩端的電壓為：增大，可知兩端的電壓將減小，電容器兩端的電壓減小，根據(jù)可知粒子電場力減小，根據(jù)粒子加速度增大，粒子在平行板間運動則有：水平位移為：水平位移將減小，故粒子打在點左側(cè)，故A錯誤；B．保持開關(guān)S閉合，增大，不會影響電阻兩端的電壓，故粒子打在點，故B錯誤；C．?dāng)嚅_開關(guān)，平行板帶電量不變，根據(jù)，及可得：極板稍微上移，兩極板的間距增大，但電場強度不變，故加速度不變，不會影響離子的運動，故還打在點，故C錯誤；D．?dāng)嚅_開關(guān)，平行板帶電量不變，根據(jù)，及可得：極板稍微下移，兩極板的間距增大，但電場強度不變，故加速度不變，電場強度不變，加速度不變，不會影響離子的運動，垂直極板方向的運動的位移變大，運動時間變長，沿極板方向運動的位移也增大，故粒子打在點右側(cè)，故D正確；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、AD【解析】AB．當(dāng)酒精濃度增大時，減小，總電阻減小，則總電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，即電壓表V示數(shù)減小，根據(jù)歐姆定律可知通過的電流減小，因此通過的電流增大，即電流表A示數(shù)增大，故A正確，B錯誤；C．當(dāng)電路的外電阻等于電源的內(nèi)阻時，電源輸出功率最大；由于電路的外電阻與電源的內(nèi)阻關(guān)系未知，所以無法判斷電源輸出功率的變化，故C錯誤；D．電源效率為由于電源的電動勢不變，路端電壓減小，所以電源效率減小，故D正確；故選AD。8、AD【解析】A．根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化量，則即動能減少10J；A正確；B．電勢能的變化量等于電場力做功，即即電勢能增加8J；B錯誤；C．機械能的變化量等于除重力以外的其它力做功，即即機械能增加8J；C錯誤；D．內(nèi)能增加量等于客服摩擦力做功，即16J，D正確。故選AD。9、BD【解析】根據(jù)只有電場力做功，動能與電勢能之和不變，當(dāng)電場力做負(fù)功時，動能轉(zhuǎn)化為電勢能，在電勢為零處，電勢能為零，從而即可一一求解.【詳解】A、B、虛線a、b、c、d代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，電子經(jīng)過a時的動能為8eV，從a到c的過程中克服電場力所做的功為4eV，則電勢能增加4eV，因此ac等勢面之間的電勢差為4V，由于電子的電勢能增加，所以等勢面從a到c電勢是降低的，因為b上的電勢為0V，故a上的電勢為2V，c上的電勢為-2V，電勢能為2eV，故A錯誤，B正確；C、電子經(jīng)過平面a的動能是經(jīng)過c動能的2倍，故它在平面a時的速率是經(jīng)過c時的倍，故C錯誤；D、由A可知，相鄰等差等勢面電勢差為2V．若電子經(jīng)過a時速度方向與平面a垂直，則電子從a到d克服電場力做功需要6eV，電子可能到達(dá)平面d；但如果電子經(jīng)過a時速度方向與平面a不垂直，電子將會在電場中做拋體運動，則可能不會到達(dá)平面d，故D正確；故選BD.【點睛】本題考查電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，掌握電勢能與動能之和不變，理解電勢為零處的電勢能為零是解題的關(guān)鍵.10、ABD【解析】電流的微觀表達(dá)式為：I=neSv；根據(jù)歐姆定律得到電流：；根據(jù)電阻定律得到電阻：；最后聯(lián)立分析即可【詳解】電壓變?yōu)?U，根據(jù)歐姆定律，電流變?yōu)?I，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式為I=neSv，電子定向運動的平均速率變?yōu)?倍，故A正確；導(dǎo)體的長度變?yōu)?L，根據(jù)電阻定律，電阻變?yōu)?R；根據(jù)歐姆定律，電流變?yōu)镮/2；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式為I=neSv，電子定向運動的平均速率變?yōu)?.5v；故B正確；導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)?d，橫截面積變?yōu)?倍，根據(jù)電阻定律，電阻變?yōu)?.25倍；根據(jù)歐姆定律，電流變?yōu)?倍；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式為I=neSv，電子定向運動的平均速率不變；故C錯誤；導(dǎo)體橫截面的直徑變?yōu)?.5d，橫截面積變?yōu)?.25倍，根據(jù)電阻定律，電阻變?yōu)?倍；根據(jù)歐姆定律，電流變?yōu)?.25倍；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式為I=neSv，電子定向運動的平均速率不變；故D正確；故選ABD【點睛】高中物理中涉及自由電荷定向移動速度的公式只有電流的微觀表達(dá)式I=nqvS．本題考查歐姆定律、電阻定律和電流的微觀表達(dá)式I=nqvS綜合應(yīng)用能力三、實驗題：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.電壓表②.1V③.電流表④.1A【解析】(1)[1]當(dāng)S1和S2均斷開時，電流表與R1串聯(lián)，改裝成的是電壓表。[2]量程為U，則(2)[3]當(dāng)S2和S1均閉合時，R2和電流表并聯(lián)，改裝成電流表。[4]量程為I，則12、①.A、C、D、F、H②.外③.0.48④.2.2⑤.⑥.【解析】(1)[1]實驗中需要電源即A，開關(guān)、導(dǎo)線即H，由于電池組3V，則選取電壓表D，根據(jù)歐姆定律所以電流表選取C，題目要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確要選擇滑動變阻器分壓接法，則選取總阻較小的滑動變阻器即F；故選取的器材為：ACDFH；(2)[2]由于被測電阻說明待測電阻為小電阻，故選擇電流表外接；(3)[3]由于電流表量程為，最小分度為0.02A，由圖可知，電流為[