2023-2024學年山東省濟南市山東師范大學附中物理高二上期末質量檢測試題含解析

2023-2024學年山東省濟南市山東師范大學附中物理高二上期末質量檢測試題注意事項1．考生要認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、某人造地球衛(wèi)星由于空氣阻力作用軌道半徑逐漸減小，在高度逐漸降低的過程中，關于該人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.動能逐漸減小 B.加速度逐漸減小C.加速度逐漸增大 D.角速變逐漸減小2、電荷量分別為q1和q2的兩點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零；ND段中C點電勢最高．則下列選項中錯誤的是A.C點的電場強度大小為零B.C.N、C兩點之間連線上的電場強度方向沿x軸正方向D.將一個帶負電的檢驗電荷從N點沿x軸正方向移動到D點的過程中，電場力先做正功后做負功3、如圖所示，直線OAC的某一直線電源的總功率隨總電流變化的曲線，拋物線OBC為同一電源內部消耗的功率隨總電流的變化曲線，若A、B對應的橫坐標為1.5，則下面判斷正確的是（）A.線段AB表示的功率為2.25WB.電源的電動勢為3V，內阻為1.5ΩC.電流為2A時，電源的輸出功率最大D.電流為1A時，路端電壓為1V4、如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內有垂直于紙面向外的勻強磁場．一帶電粒子從a點沿ad方向射入磁場，當速度大小為v1時，粒子從b點離開磁場；當速度大小為v2時，粒子從c點離開磁場，不計粒子重力，則v1與v2的大小之比為（）A.1：3 B.1：2C.2：1 D.3：25、一個初動能為Ek的帶電粒子以速度v垂直電場線方向飛入兩塊平行金屬板間，飛出時動能為3Ek.如果這個帶電粒子的初速度增加到原來的2倍，不計重力，那么該粒子飛出時動能為()A.4EkB.4.5EkC6EkD.9.5Ek6、如圖所示，一質子沿等量異種電荷的中垂線由勻速飛過，質子重力不計。則質子除受電場力外，所受的另一個力的大小和方向的變化情況是（）A.先變大后變小，方向水平向右B.先變大后變小，方向水平向左C.先變小后變大，方向水平向左D.先變小后變大，方向水平向右二、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，虛線表示電場的一族等勢面且相鄰等勢面電勢差相等，一個帶正電的粒子以一定的初速度進入電場后，只在電場力作用下沿實線軌跡運動，粒子先后通過M點和N點．在這一過程中，電場力做負功，由此可判斷出()A.N點的電勢高于M點的電勢B.粒子在N點的電勢能比在M點的電勢能大C.粒子在M點的速率小于在N點的速率D.粒子在M點受到的電場力比在N點受到的電場力大8、如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內阻為r，定值電阻R0，A和B是小燈泡，光敏電阻Rt阻值隨光照強度增加而減小。用逐漸增強的光照射光敏電阻Rt過程中（）A.燈A和燈B都變暗B.R0兩端電壓減小C.電源的效率一定減小D.電源的輸出功率一定增大9、如圖所示，電源的電動勢為，內阻為，為電阻箱．圖乙為電源的輸出功率與電流表示數的關系圖象，電流表為理想電表，其中電流為、時對應的外電阻分別為、，電源的效率分別為、，輸出功率均為，下列說法中正確的是()A. B.C. D.10、如圖所示，電源電動勢為E、內阻為r，電流表、電壓表均為理想電表，當開關閉合后，三個小燈泡均能正常發(fā)光，當滑動變阻器的觸頭P向右移動時，關于燈泡的亮度和電表示數變化情況，下列說法正確的是（小燈泡不會燒壞）（）A.L1變亮，L2變暗，L3變暗B.L1變暗，L2變暗，L3變亮C.電流表A的示數變大，電壓表V的示數變小D.電流表A的示數變小，電壓表V的示數變大三、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．（6分）由焦耳定律Q=I2Rt可知，減少電能在輸送過程中的損失有兩個途徑：一是減小輸電線的_____，二是減小輸電線的_____。12．（12分）如圖是一個多量程多用電表的簡化電路圖．測電流和測電壓時各有兩個量程；還有兩個擋位用來測電阻．請回答：（1）開關S調到___、___兩個位置上多用電表測量的是電流，其中_____位置的量程比較大（2）開關S調到___、___兩個位置上測量的是電壓，其中_____位置的量程比較大（3）開關S調到___、___兩個位置上測量的是電阻四、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L14．（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，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大?。唬?）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

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、C【解析】根據人造地球衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求出線速度、周期與軌道半徑的表達式，進行討論即可【詳解】人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M，有：，可得：，，，，可見當人造地球衛(wèi)星軌道半徑逐漸減小，即r減小時，v增大,動能增大，增大,增大,T減??；則C正確，A、B、D錯誤.故選C.【點睛】本題關鍵是抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度、周期的表達式，再進行討論即可2、C【解析】A.圖象的切線斜率等于場強E，由圖可知C點的切線斜率為零，所以電場強度為零，故A正確；B.由圖知無窮遠處的電勢為0，A點的電勢為零，由于沿著電場線電勢降低，所以O點的電荷帶正電，M點電荷帶負電，由于A點距離O比較遠而距離M比較近，所以電荷量大于的電荷量，故B正確；C.由N到C過程電勢升高，則說明場強沿x軸負方向，故C錯誤；D.N→D段中，電勢先高升后降低，所以場強方向先沿x軸負方向，后沿x軸正方向，將一負點電荷從N點移到D點，電場力先沿x軸正方向，后沿x軸負方向，則電場力先做正功后做負功．故D正確3、A【解析】根據電源的總功率P=EI，由C點的坐標求出電源的電動勢和內阻；AB段表示外電路的功率，再求解AB段表示的功率【詳解】B項：電源的總功率P=EI，C點表示I=3A，P=9W，則電源的電動勢：,由圖看出，C點表示外電路短路，電源內部熱功率等于電源的總功率，則有：P=I2r，代入解得：r=1Ω，故B錯誤；A項：AB段表示的功率為：PAB=EI′-I′2r=3×1.5-1.52×1（W）=2.25W，故A正確；C項：電源的輸出功率：P=EI-I2r=2I-I2=-（I-1）2+1，故當I=1A時輸出功率最大，為1W，故C錯誤；D項：根據U=E-Ir=3-I，當I=1A時，U最大，為2V，故D錯誤故應選：A【點睛】解決本題的關鍵在于：（1）理解電源的總功率P總隨電流I變化的圖象與電源內部熱功率Pr隨電流I變化的圖象的涵義；（2）分清三種功率及其關系：電源的總功率P總=EI，電源內部發(fā)熱功率P熱=I2r，外電路消耗功率P外=UI=I2R，且根據能量關系得P總=P外+P熱4、A【解析】考查帶電粒子在勻強磁場中的運動。【詳解】依題意，畫出兩種情況的軌跡如圖：設邊長為a，由幾何關系可得：可知，兩半徑之比為：由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式：可得，兩速度之比為：。故選A。5、B【解析】試題分析:設平行金屬板的長度為L，板間距離為d，場強為E當初速度為v時，則有根據動能定理得得當初速度為2v時，同理可得電場力做功為則有根據動能定理得得故選B。6、B【解析】根據等量異種電荷周圍的電場線分布知，從A→O→B，電場強度的方向不變，水平向左，電場強度的大小先增大后減小，則電子所受電場力的大小先變大，后變小，方向水平向右，則外力的大小先變大后變小，方向水平向左故選B。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、AB【解析】粒子帶正電，由運動軌跡可知，電場力的方向指向右下方即電場線的方向指向右下方，根據電場的性質“順著電場線的方向電勢降落”可知N點的電勢高于M點的電勢，A選項正確；電場力做負功，電勢能增加，B選項正確；電場力做負功，動能減小，C選項錯誤；根據電場線或等勢面的疏密表電場強弱可知，D選項錯誤8、AC【解析】AB．用逐漸增強的光照射光敏電阻Rt過程中Rt阻值減小，外電路總電阻減小，根據閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，電源的內電壓增大，路端電壓U減小，則A燈變暗，通過R0電流I增大，而減小，則增大，兩端電壓增大，而、B的電壓之和等于路端電壓，路端電壓減小，則知B的電壓減小，B燈變暗，A正確B錯誤；C．電源的效率U減小，故電源的效率減小，C正確；D．當外電路電阻和電源內阻相等時，電源的輸出功率最大，本題中不知道兩者之間的關系，所以電源的輸出功率不一定增大，D錯誤。故選AC。9、BCD【解析】A．外電路只有電阻，所以電源的輸出功率即消耗的電功率，根據：，所以，A錯誤；B．電源的輸出功率：根據圖像電功率相等：解得：，B正確；C．根據圖像電功率相等：根據閉合電路歐姆定律：將電流表達式代入電功率表達式，解得：，C正確；D．電源的效率：根據圖像可知：所以：，D正確10、BD【解析】CD．滑動變阻器滑片P向右移動，阻值增大，總阻值增大，根據閉合電路歐姆定律可知，干路電流減小，路端電壓增大，故電流表示數變小，電壓表示數變大，故C錯誤，D正確；AB．干路電流減小，則燈泡L1兩端電壓減小，變暗；路端電壓增大，則并聯(lián)電路電壓增大，燈泡L3兩端電壓增大，變亮；流過燈泡L2的電流減小，變暗，故A錯誤，B正確。故選BD。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.電阻②.電流【解析】[1][2]．遠距離輸電時，要減少輸電線上電能的損失，根據焦耳定律Q=I2Rt，發(fā)現(xiàn)有兩個途徑：一是減小輸電線的電阻，二是減小輸送的電流；12、①.(1)1、②.2

③.1

;④.(2)5⑤.6⑥.6⑦.(3)3、⑧.4

【解析】多用電表測電流和電壓時使用外部電源,測電阻時內部電源才接通;測電流和電壓時的內部結構根據電表的改裝原理判斷什么檔位為大量程.【詳解】(1)改裝成電流表時要并聯(lián)電阻分流,所以1、2是電流檔;并聯(lián)電阻越小,分流越大,則改裝的電流表量程越大,故1位置的量程較大;(2)改裝成電壓表時要串聯(lián)電阻分壓,故5、6位置是電壓擋;串聯(lián)的阻值越大,分壓越大,則電壓表的量程越大,故6位置量程較大;(3)測量電阻時內部電源被接通,故3、4是電阻檔.本題正確答案是:(1)1、2

兩位置,1

位置;(2)5、6

兩位置,6

位置;(3)3、4

兩位置.【點睛】本題考查了對多用電表的認識，知道電流表需要并聯(lián)電阻來擴大量程；電壓表需要串聯(lián)電阻來擴大量程，比較簡單四、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、8cm【解析】粒子a板左端運動到P處，由動能定理得代入有關數據，解得，代入數據得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關系得聯(lián)立求得代入數據解得14、(1)(2)3N【解析】(1)設小球在C點的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點時受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球對軌道壓力：NC′=NC=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據閉合電路的歐姆定