河南省南陽市2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期終質(zhì)量評估物理試題（含答案 解析 ）

第1頁/共1頁2022年秋期高中二年級期終質(zhì)量評估物理試題注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.選擇題答案使用2B鉛筆填涂，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號；非選擇題答案使用0.5毫米的黑色中性（簽字）筆或碳素筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題的答題區(qū)域（黑色線框）內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效。4.保持卡面清潔，不折疊，不破損。5.本試卷分試題卷和答題卷兩部分，滿分110分，考試時間90分鐘。一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。其中1—8題只有一個選項(xiàng)正確，9—12題有多個選項(xiàng)正確，選對但不全的得2分，有錯選或不答的得0分。）1.下列物理量中屬于標(biāo)量的是（）A.電流強(qiáng)度 B.電場強(qiáng)度 C.磁感應(yīng)強(qiáng)度 D.洛倫茲力【答案】A【解析】【詳解】BCD．矢量是既有大小又有方向，且運(yùn)算符合平行四邊形法則的物理量，洛倫茲力、電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度都是矢量，故BCD錯誤。A．電流雖然有大小、也有方向，但是其方向表示正電荷定向移動的方向，由于電流強(qiáng)度的運(yùn)算不遵守矢量運(yùn)算法則：平行四邊形定則，所以電流強(qiáng)度是標(biāo)量，故A正確。故選A。2.如圖所示實(shí)線為電場某區(qū)域的電場線分布情況示意圖，由圖可知（??）A.A點(diǎn)電勢低于點(diǎn)電勢B.一個負(fù)電荷在A點(diǎn)受到的電場力小于在點(diǎn)受到的電場力C.一個正電荷可以僅在電場力的作用下，沿電場線從A運(yùn)動到D.一個負(fù)電荷由A點(diǎn)移動到點(diǎn)，克服電場力做功【答案】D【解析】【詳解】A．沿著電場線方向電勢降低，則A點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢，故A錯誤；B．電場線越密集場強(qiáng)越大，A點(diǎn)場強(qiáng)大于點(diǎn)場強(qiáng)，一個負(fù)電荷在A點(diǎn)受到的電場力大于在點(diǎn)受到的電場力，故B錯誤；C．正電荷所受電場力的方向沿電場線的切線方向，一個正電荷不能僅在電場力的作用下，沿電場線從A運(yùn)動到，故C錯誤；D．負(fù)電荷受到的電場力方向斜向左上方，一個負(fù)電荷由A點(diǎn)移動到點(diǎn)，克服電場力做功，故D正確。故選D。3.如圖所示，一個單匝矩形閉合導(dǎo)線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動周期為，線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為，則（??）A.線圈轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為B.線圈轉(zhuǎn)動過程中磁通量變化率的最大值為C.線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為D.經(jīng)過的時間，通過線圈電流的方向改變1次【答案】B【解析】【詳解】A．由公式Em=BSω可求出磁通量的最大值故A錯誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律表達(dá)式，可確定磁通量變化率的最大值故B正確；C．線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交流電，則電動勢的有效值為，故C錯誤；D．經(jīng)過T0的時間，通過線圈電流的方向改變2次，故D錯誤。故選B。4.如圖1所示，A、B端接有恒流源（輸出恒定電流）的均勻長方形金屬線框放在水平面上，部分線框處在垂直于線框平面向下的勻強(qiáng)磁場中，邊與磁場邊界平行，邊受到的安培力大小為；如圖2所示，將金屬棒放在金屬線框上，金屬棒與線框接觸良好，并在磁場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，與平行，段與段電阻相同。此時，受到的安培力大小為，受到的安培力大小為，則下列關(guān)系正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】設(shè)恒流源的電流為I，則圖1中在圖2中，因cd的電阻小于cabd部分的電阻，可知Icd>Iab因Icd+Iab=I可知Icd>I則則故選C。5.將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合電路，并固定在水平面（紙面）內(nèi)，回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ中。回路的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場Ⅱ，以向里為磁場Ⅱ的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時間t變化的圖像是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】【詳解】在內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得則閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變，則感應(yīng)電流恒定不變。ab邊在磁場中所受的安培力由于勻強(qiáng)磁場Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B恒定，則，安培力為平行t軸的直線，方向向左（為負(fù)）。同理分析可得在,安培力與時間的關(guān)系為內(nèi)F-t關(guān)于時間軸對稱一條的直線。故選B。【點(diǎn)睛】本題要求學(xué)生能正確理解B-t圖的含義，故道B如何變化，才能準(zhǔn)確的利用楞次定律進(jìn)行判定。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動勢的變化，由歐姆定律判斷感應(yīng)電流的變化，進(jìn)而可確定安培力大小的變化。6.如圖所示，帶電粒子（不計重力）以初速度v0從a點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)動過程中經(jīng)過b點(diǎn)，Oa＝Ob。若撤去磁場加一個與y軸平行勻強(qiáng)電場，帶電粒子仍以速度v0從a點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入電場，仍能通過b點(diǎn)，則電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值為（）A.v0 B. C.2v0 D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)，因?yàn)閹щ娏Ｗ釉诖艌鲋凶鰟蛩賵A周運(yùn)動，所以圓周運(yùn)動的半徑正好等于，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得：解得：如果換成勻強(qiáng)電場，水平方向以做勻速直線運(yùn)動，在水平方向：豎直沿軸負(fù)方向做勻加速運(yùn)動，即：解得：則有：故C正確，A、B、D錯誤；故選C。7.1876年美國著名物理學(xué)家羅蘭在實(shí)驗(yàn)室中完成了著名的“羅蘭實(shí)驗(yàn)”。羅蘭把大量的負(fù)電荷加在一個橡膠圓盤上，然后在圓盤附近懸掛一個小磁針，使圓盤繞中心軸高速旋轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（）A.僅改變圓盤的轉(zhuǎn)動方向，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向不變B.使小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動的原因是地磁場發(fā)生了變化C.使小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動的原因是圓盤上的電荷運(yùn)動時產(chǎn)生了磁場D.如果使圓盤帶上正電，圓盤的轉(zhuǎn)動方向不變，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向不變【答案】C【解析】【詳解】ABC．橡膠圓盤上電荷定向運(yùn)動形成電流，電流周圍產(chǎn)生磁場使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；若改變圓盤的轉(zhuǎn)動方向，電荷運(yùn)動產(chǎn)生的電流方向與之前相反，相應(yīng)的磁場方向也會相反，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向會發(fā)生改變，AB錯誤，C正確；D．同理，如果使圓盤帶上正電，圓盤的轉(zhuǎn)動方向不變，電荷運(yùn)動形成的電流方向改變，可知產(chǎn)生的磁場方向改變，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向改變，D錯誤。故選C。8.如圖所示為質(zhì)譜儀測定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖．速度選擇器(也稱濾速器)中場強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直紙面向外．在S處有甲、乙、丙、丁四個一價正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若m甲＝m乙<m丙＝m丁，v甲>v乙＝v丙>v丁，在不計重力的情況下，則分別打在P1、P2、P3、P4四點(diǎn)的離子分別是A.甲、丁、乙、丙 B.丁、甲、乙、丙C.甲、丁、丙、乙 D.丁、甲、丙、乙【答案】B【解析】【分析】粒子通過速度選擇器，只有滿足qvB=qE，即速度滿足v=E/B，才能沿直線通過．當(dāng)粒子的速度大于E/B，洛倫茲力大于電場力，粒子向上偏轉(zhuǎn)，當(dāng)粒子的速度小于E/B，洛倫茲力小于電場力，粒子向下偏轉(zhuǎn)．【詳解】四種粒子，只有兩個粒子通過速度選擇器，只有速度滿足v=E/B，才能通過速度選擇器．所以通過速度選擇器進(jìn)入磁場的粒子是乙和丙．由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，乙的質(zhì)量小于丙的質(zhì)量，所以乙的半徑小于丙的半徑，則乙打在P3點(diǎn)，丙打在P4點(diǎn)．甲的速度大于乙的速度，即大于E/B，洛倫茲力大于電場力，粒子向上偏轉(zhuǎn)，打在P2點(diǎn)．丁的速度小于乙的速度，即小于E/B，洛倫茲力小于電場力，粒子向下偏轉(zhuǎn)，打在P1點(diǎn)．故選B．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道速度選擇器的原理，即所受洛倫茲力和電場力等大反向的粒子才能沿直線通過速度選擇器．9.空間存在著平行于軸方向的某靜電場，軸上各點(diǎn)的電勢隨坐標(biāo)的分布圖像如圖所示。一個帶電量絕對值為、質(zhì)量為的帶電粒子在坐標(biāo)軸上處，以沿軸正向的初速度射出，粒子沿軸運(yùn)動到處時速度恰好為0。若粒子只受到電場力的作用，則（??）A.粒子帶正電B.粒子在處的初速度大小為C.粒子從運(yùn)動到過程中做勻減速直線運(yùn)動D.粒子從運(yùn)動到過程中電勢能先減小后增大【答案】BC【解析】【詳解】A．由題意可知粒子在處電勢能為零，動能大于零，而粒子在處動能為零，則根據(jù)能量守恒定律可知粒子在處電勢能大于零，而處的電勢為負(fù)，所以粒子帶負(fù)電，故A錯誤；B．設(shè)粒子在處的初速度大小為v0，對粒子從到的過程，根據(jù)動能定理有解得故B正確；C．粒子從運(yùn)動到，電勢能一直增大，所以動能一直減小，一直在做減速運(yùn)動，又由于圖像斜率不變，則場強(qiáng)不變，粒子受到的電場力不變，加速度不變，做勻減速直線運(yùn)動，故C正確；D．粒子從運(yùn)動到，電勢一直變小，又粒子帶負(fù)電，可知電勢能一直增大，故D錯誤。故選BC。10.如圖是發(fā)電機(jī)給用戶供電的示意圖。已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓為、輸出功率為。升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是1：20，兩變壓器間輸電導(dǎo)線的總電阻為，用戶得到的電壓為。已知變壓器是理想變壓器，則（）A.輸電線上的電流為B.用戶得到的功率為C.輸電線上損失的電壓為D.降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為240：11【答案】CD【解析】【詳解】A．發(fā)電機(jī)的輸出功率解得根據(jù)解得A錯誤；B．遠(yuǎn)距離輸電損失的功率為用戶得到的功率為B錯誤；C．遠(yuǎn)距離輸電損失的電壓C正確；D．根據(jù)解得降壓變壓器的輸入電壓根據(jù)解得D正確。故選CD。11.如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy在水平面內(nèi)，z軸豎直向上。坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定一帶正電的點(diǎn)電荷，空間中存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場B。質(zhì)量為m帶電量為q的小球A，繞z軸做勻速圓周運(yùn)動，小球A的速度大小為v0，小球與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為r，O點(diǎn)和小球A的連線與z軸的夾角θ=37°。重力加速度為g，m、q、r已知。（cos37°=0.8，sin37°=0.6）則下列說法正確的是（）A.小球A與點(diǎn)電荷之間的庫侖力大小為mgB.從上往下看帶電小球只能沿順時針方向做勻速圓周運(yùn)動C.v0越小所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小D.時，所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B最小【答案】AD【解析】【詳解】A．小球A受重力、庫倫茲和洛倫茲力，它們的合力提供向心力，重力與庫侖力的合力水平，如圖，庫侖力大小為故A正確；B．洛倫茲力指向z軸，勻強(qiáng)磁場豎直向下，根據(jù)左右定則可知，從上往下看帶電小球只能沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動，故B錯誤；CD．根據(jù)牛頓第二定律得當(dāng)即時，B取最小值，由數(shù)學(xué)知識可知，v0和B并非單調(diào)關(guān)系，故C錯誤，D正確。故選AD。12.如圖所示，虛線左側(cè)有垂直于光滑水平面向下的勻強(qiáng)磁場，右側(cè)有垂直于水平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為。邊長為、質(zhì)量為、總電阻為的均勻正方形單匝金屬線框放在水平面上，處于右側(cè)的勻強(qiáng)磁場中。給線框一個向左的初速度，線框剛好能完全通過虛線，線框在運(yùn)動過程中邊始終與平行，則線框在運(yùn)動過程中（??）A.線框中產(chǎn)生的焦耳熱為B.通過線框橫截面的電荷量為C.最大加速度為D.線框有一半進(jìn)入左側(cè)磁場時速度大小為【答案】AB【解析】【詳解】A．根據(jù)能量守恒可知線框中產(chǎn)生的焦耳熱為故A正確；B．通過線框的電荷量故B正確；C．當(dāng)線框剛進(jìn)入虛線時加速度最大，此時ab和cd兩邊同時切割磁感線，感應(yīng)電動勢疊加，因此回路電流此時ab和cd兩邊同時受安培力且大小方向相同聯(lián)立解得故C錯誤；D．線框有一半進(jìn)入左側(cè)磁場過程中，根據(jù)動量定理可知即則又因?yàn)槁?lián)立解得故D錯誤。故選AB。二、填空題（本題共2小題，每空2分，共16分，把答案填在答題卡上對應(yīng)的橫線上。）13.“額溫槍”被大量應(yīng)用于排查高溫患者，其原理是通過傳感器接收紅外線得出感應(yīng)溫度數(shù)據(jù)。某同學(xué)為了研究額溫槍中某導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律，用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的元件Z做實(shí)驗(yàn)，測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律。（1）他應(yīng)選用下列哪個電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)_________________；A.B.C.D.（2）為了進(jìn)一步驗(yàn)證“額溫槍”測溫的準(zhǔn)確性，該同學(xué)設(shè)計了圖甲所示電路，已知電源電動勢，內(nèi)阻忽略不計，，熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系如圖乙所示。閉合電鍵后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為0.45V，則熱敏電阻此時的溫度為______________℃（保留1位小數(shù)）?！敬鸢浮竣貯②.40.0##40.1##40.2【解析】【詳解】（1）[1]元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律，故滑動變阻器采用分壓式接法；又由于電阻較小，故應(yīng)該采用安培表外接法。故選A。（2）[2]當(dāng)電壓為0.45V時，由上面的公式可得代入數(shù)據(jù)可得由R-t圖像，對應(yīng)溫度為。14.如圖甲為物理興趣小組設(shè)計的多用電表的電路原理圖。他們選用內(nèi)阻Rg＝10Ω、滿偏電流Ig＝10mA的電流表、標(biāo)識不清電源，以及由定值電阻、導(dǎo)線、滑動變阻器等組裝好的多用電表。當(dāng)選擇開關(guān)接“3”時為量程250V的電壓表。該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，上排刻度線對應(yīng)數(shù)值還沒有及時標(biāo)出。(1)其中電阻R2=_____Ω。(2)選擇開關(guān)接“1”時，兩表筆接入待測電路，若指針指在圖乙所示位置，其讀數(shù)為________mA。(3)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室找到了一個電阻箱，利用組裝好的多用電表設(shè)計了如下從“?！钡健皽y”的實(shí)驗(yàn)：①將選擇開關(guān)接“2”，紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏；②將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連，調(diào)節(jié)電阻箱使多用電表指針指在電表刻度盤中央C處，此時電阻箱如圖丙所示，則C處刻度線的標(biāo)注值應(yīng)為____。③用待測電阻Rx代替電阻箱接入兩表筆之間，表盤指針依舊指在圖乙所示位置，則計算可知待測電阻約為Rx＝____Ω。(保留三位有效數(shù)字)④小組成員拿來一塊電壓表，將兩表筆分別觸碰電壓表的兩接線柱，其中______表筆(填“紅”或“黑”)接電壓表的正接線柱，該電壓表示數(shù)為1.45V，可以推知該電壓表的內(nèi)阻為________Ω?！敬鸢浮竣?24990②.6.9③.150Ω④.67.4⑤.黑⑥.4350【解析】【詳解】(1)[1]．根據(jù)閉合電路歐姆定律得(2)[2]．由圖甲所示電路圖可知，選擇開關(guān)接1時電表測量電流，其量程10mA，由圖示表盤可知，其分度值為0.2mA，示數(shù)為6.9mA；

(3)②[3]．由圖丙所示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為：0×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω，此時指針指在中央，此為中值電阻等于歐姆表內(nèi)阻都等于此時電阻箱阻值，即RΩ=150Ω；

③[4]．根據(jù)閉合電路歐姆定律有滿偏電流時當(dāng)電流表示數(shù)為聯(lián)立解得E=1.5VRx=67.4Ω④[5][6]．根據(jù)電流方向“黑出紅進(jìn)”的規(guī)律知，黑表筆接電壓表正接線柱，根據(jù)閉合電路歐姆定律得電壓表的示數(shù)解得電壓表內(nèi)阻三、計算題（本題共4小題，共46分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）15.如圖所示，兩根足夠長的電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為，之間接有阻值為的定值電阻。一根質(zhì)量為的均勻金屬棒放在導(dǎo)軌上，與兩導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸，在導(dǎo)軌間的電阻為，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)對金屬棒施加水平向右的恒力，使之由靜止開始運(yùn)動。求：（1）金屬棒中電流的方向及最大速度；（2）棒的速度大小為時棒的加速度大小?！敬鸢浮浚?）從b到a，；（2）【解析】【詳解】（1）金屬棒向右運(yùn)動，根據(jù)右手定則可知此時金屬棒中電流的方向?yàn)閺腷到a；對金屬棒受力分析有，，，聯(lián)立可得①分析可知隨著速度的增大，安培力在增大，當(dāng)時，此時加速度為零，速度到達(dá)最大，即代入數(shù)值得（2）當(dāng)棒的速度大小為時，代入①式可得此時加速度大小為16.如圖所示，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是一個匝數(shù)N=100，邊長L=10cm的正方形線圈abcd。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸OO’以f=50Hz的頻率逆時針勻速轉(zhuǎn)動，已知線圈的電阻r=5，外電路電阻R=20。從如圖所示的位置開始計時。求：（1）線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式以及外電路電阻R上消耗的電功率；（2）從計時開始，線圈逆時針轉(zhuǎn)過的過程中，通過外電阻的電荷量q?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】【詳解】（1）由題意可知代入數(shù)據(jù)解得則由感應(yīng)電動勢隨時間的變化函數(shù)表達(dá)式為代入數(shù)據(jù)得設(shè)I代表電流的有效值代入數(shù)據(jù)得由外電阻R的功率得（2）從計時開始，線圈逆時針轉(zhuǎn)過的過程中，由感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流通過電阻R的電荷量所以代入數(shù)據(jù)解得17.如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中（電場線未畫出），一根長為L，不可伸長的絕緣細(xì)線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，將小球拉起直至細(xì)線與場強(qiáng)平行的A點(diǎn)，然后無初速釋放，已知小球最多擺到最低點(diǎn)另一側(cè)的B點(diǎn)，BO連線與豎直方向的夾角為，求：（結(jié)果可用根式表示）(1)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時細(xì)線對小球的拉力；(2)小球由A到B過程中的