（D卷）物理D试题-【1号卷·A10联盟】2024届高二上学期2月初期末质量检测

2024级高二上学期2月初期末质量检测 物理参考答案D 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项是正确的。 题号 1 234 5 6 7 8 答案 0 CB 0 Q 6 1.D图甲中粒子受到垂直纸面向外的洛伦兹力，在垂直纸面的平面内做匀速圆周运动，A错误；图乙中 粒子平行磁场方向进入磁场，不受洛伦兹力，故粒子向右做匀速直线运动，B错误；图丙中粒子受到 水平向右的电场力，向右做匀加速直线运动，C错误；图丁中粒子受到水平向右的电场力，做类平 抛运动，属于匀变速曲线运动，D正确。 2.C电场线的疏密反映电场强度的大小，所以α、b两点的电场强度大小不等，A错误；b点电场线较密， 则b点电场强度较大，B错误；由于沿电场方向电势降低，所以b点电势高于α点电势，所以同一 正电荷在α点的电势能小于在b点的电势能，C正确；正电荷所受电场力沿电场线切线方向，若将 一正试探电荷由b点静止释放，电荷将离开原电场线，不可能沿电场线运动，D错误。 3.B把电流计G改装成量程为0.6A的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值即电阻箱读数为 R='g2=0.15x90】 =7-06-0.159=300,故B正确。 4.D设O点到三个点电荷的距离均为”，顶点A、B分别固定有电荷量相等的正点电荷+q、+q,两个电 荷在0处产生的场强大小均为乙=号，且夹角为120°，则么=号；若在顶点C处再周定一个等 量的负点电荷9，三个电荷在0处产生的场强大小均为-名，根据对称性和几何知识可得，0 点的合场强为马=品+写-空，则会-分：D正确。 5.C开关接1时，电容器充电，电容器两端电压逐渐增大，增大到与电源电压相等后，电压不再变化， 电容器两端电压逐渐增大时，电容器极板与相连电源电极之间的电势差减小，则电路中电流减小， 故开关接1时，传感器电流从某值逐渐减小到零，AB错误；开关接2时，电容器放电，电容器两 端电压逐渐减小，电流逐渐减小，即传感器电流逐渐减小到零，C正确，D错误。 6.A等离子体进入磁场，根据左手定则，正电荷向上偏，打在P板上，负电荷向下偏，打在Q板上，所 以P板带正电，Q板带负电，则P板的电势高于Q板的电势，流过电阻R的电流方向由α到b, A正确，B错误：根据电场力等于洛伦兹力可得9=9B,解得U=B,由欧姆定律得1=0 U R+r B,若只改变磁感应强度大小，R中电流也会改变，C错误；若只增大粒子的入射速度，R中电 R+r 流增大，D错误。 7.B因B点的电场强度为零，则A、C两点的正电荷在B点的合电场强度与D点的电荷在B点的电场 强皮等大反向，则9如带负电，设正方形边长为a,则满足V号+20=0，解得40=-22g, A错误；A、C两点的电荷在O点的电场强度为零，则O点电场强度等于D点的电荷产生的电场强 度，则为E,-22g,方向由0指向D,B正确；4、C两点的电荷在PQ两点的电势相等，D点 2 的电荷在P点电势高于Q点的电势，所以P点电势高于Q点的电势，将一电子从P点移动到Q点， 电场力做负功，C错误；因B点的合场强为零，则BO连线上合电场强度方向由B指向O,OD之 间的电场强度方向由O指向D,沿电场线方向电势逐渐降低，可知从B到D连线上，电势一直降 低，D错误。 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理参考答案第1页共4页 0 ■释M二干=AH∀旦刚M‘0到9V姐型‘y曹单97晋虫阳8日。 由动量守恒有amY,=yA+mme,解得=%，碰后速度符合实际，则有y≤ya,解得k≥1， 2 因碰撞过程小球A有动能损失，则有km≥mw+m6,解得k≤3，综上可得1≤k≤3；若 动量守恒有ky,三kam以+m，解得=心。，因碰撞过程征 2 有m时m吹+方mG,解得k≤兮，即0<ks写综上可知0<ks写或1sks3,A正确。 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选 对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 9 10 答案 AD AC 9.AD根据安培定则，通电导线M在a、b两点的磁感应强度B1方向垂直纸面向里，通电导线N在a点 的磁感应强度B2方向垂直纸面向外，通电导线N在b点的磁感应强度B2方向垂直纸面向里。若 α点的磁感应强度方向垂直纸面向里，则月-及=？， ,十B3解符及=3；若α点的隧感应强度方向理 B2 直纸面向外，则8，-8=2 B,5,A、D正确。 B+B,3解得s1 10.AC粒子源射出的粒子有2从AB边射出，则速度方向与AB边成90°x2=60°角范围的粒子都从AB 边射出，如图所示，当粒子速度方向与AB边成60时，粒子轨迹与BC边相切，其圆心为O,由 几何关系可得粒子的轨道半径为，=5d,又g8=m兰，解得B=25,故A正确；由图可知， .v2 2 3kd 边上有粒子射出的区域长度为A,故B霜误；轨迹对应圆心角越大，在磁场中运动 间越长，有， 子r_xd,故C正确；4B边有粒子射出的区域如图所示，由几何关系可得 3 40=2rc0s30°=3d,故D错误。 d A 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 0 11.(8分) 【答案】(1)BC (2)ACD (3)A;4:1 （每空2分) 【解析】 (1)本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度。故选BC。 (2)要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故A正确；入射球质量要大于 被碰球质量，防止碰后入射球被反弹，故B错误；为保证两球正碰，则两球大小必须相同，故C正 确；为保证入射球碰撞前的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确。 点为小球A的落点，V点为小球B的落点，根据平地的规律h=)g,x ,若碰撞过程动量守恒，则有m·0P=m·0M+m·ON,，代入数据，有m×0255三m m2×0.400,解得m:m2=4:1。 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理参考答案第2页共4页 0 12.(8分) 【答案】(1)4.700(4.6994.701)(2分) (2)①B(1分)片D(1分) ②乙（2分) ③πD(k-】(2分) 【解析】 4L (1)根据螺旋测微器的读数可知，圆柱形导电材料的直径D=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm。 (2①依题电源电动势B=3.0V,故电压表选B,由此估算电路中电流最大值约为1x-=3 A=0.6A, R,5 故电流选D。 ②为了使金属丝两端电压能从0开始调节，滑动变阻器应采用分压式接法，因为选取的电流表内阻 已知，为避免系统误差，故电流表采用内接法，故选乙。 ③根据题意，由欧姆定律结合U一I图像则有R+a= 了=k,解得R=k-A,由电阻定律有 U 风=P哈-，联立解得p-0化-小。 4L 13.（12分) (1)由闭合电路欧姆定律得：1=。E=2A(1分) R+r 安培力大小为：F安=BIL=4N（1分) 由于F安>mgsine0,对导体棒，沿斜面有：F安=mgsin3.7°+f（2分) 垂直斜面有：F=ngcos37°（1分) 又：f=（1分) 联立解得：4=0.5（1分) (2)对导体棒，沿斜面根据牛顿第二定律可得：F安+mgsin37°-f=ma（3分) 解得：a=12m1s2（2分) 14.(14分) 1 ①)由0到N.根据动能定理有：Vw之m暖m2分】 代人数据解得：w=2m心(2分) 2)由O到M,根据动能定理有：90w=m%,m(1分 解得：UoM=0（1分) 故O、M在同一条等势线上，则电场强度与OM垂直，可知电场强度方向与+y轴成45°角。（2分) （3)O、N沿电场方向的距离为：d=41。×cos45°=2W21。（2分) 由：Uow=Ed（2分) 得：E=V2m -(2分) 2qlo 15.（16分) （1)设A、B达到的共同速度为v,因A、B组成的系统动量守恒，则：5mv。=(5m+m)y(2分) 5 解得：v=o 6 设长板A的右端与滑块C之间的距离为d,对长木板A,由动能定理得：5mgd=二mw2（2分) 2 解得：d= 56(1分） 724g 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理参考答案第3页共4页 0 (2)设A与C发生第一次弹性碰撞后，滑块C的速度为C,长木板A的速度为yA。对A、C组成的系 统，由动量守恒定律得：mv=mva+3mvc（2分) 由能量守恒定律得：m2=m心+×3me(2分) 2 12%,= 解得：4= 12%(1分) (3)设A、B达到共同速度的过程中，设A相对B的位移为I,则： 5mg4=)5m6-)（5m+m2(2分) 2 2 得：e A与C发生第一次弹性碰撞后，滑块A的速度为：V=一2。 5 A、B再次达到共同速度的过程中，A、B组成的系统动量守恒，则： 5m，-m%=(5m+1分)》 5 5 设A相对B的位移为.则：m-方m尽，+m合wP-sm+m时（1分) 1 5 解得：人= 25v 192μg 木板A的最短长度：1=(+12 解得：1=4（2分)） Γ1924g 以上试题其他正确解法均给分 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理参考答案第4页共4页 D14.(14分) 如图，在平面直角坐标系xoy的平面内存在与平面平行的匀强电场，一质量为m、电量为g 的带正电粒子，从坐标原点O处沿x轴正方向以初速度射出，仅在电场力作用下的运动 轨迹如图中虚线所示，粒子经过M(o、o)点时速度大小为o,运动到y轴上的N(0,4l) 点时速度大小为V5y。求： ◆y (1)O、N间的电压Uow; (2)电场强度的方向； (3)电场强度的大小E。 ◆M 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理试题第7页共8页 15.(16分)》 如图，光滑水平轨道上放置质量为m的长木板A和质量为3m的滑块C,开始时A、C静止 2024级高二上学期2月初期末质量检测 可视为质点、质量为5m的滑块B以速度，滑上A的左端，当A、B达到共同速度时，A与 C发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知A与B之间的动摩擦因数为4，重力加速度为g。 物理试题D (1)求开始时木板A的右端与滑块C之间的距离： (2)A与C发生第一次弹性正碰后，求滑块C的速度大小： 本试卷满分100分，考试时间75分钟。清在答题卡上作答。 (3)A与C发生第一次弹性正碰后将C取走，为使B不从A上滑下，求木板A的最短长度。 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项是正确的。 4.如图，正三角形ABC的顶点A、B分别固定有两个电荷量均为g的正点电荷，三角形中心O B-6 1.真空中不计重力的带正电粒子分别以速度v按如图所示的方向进人匀强电场或匀强磁场中 点处的电场强度大小为E1；若在顶点C处再固定一个电荷量为q的负点电荷，三角形中心 A c 下列说法正确的是( 0点处的电场强度大小为。则为( →B E V与B垂直 V与B平行 v与E平行 v与E垂直 甲 +g A.图甲中带电粒子做匀速直线运动 B.图乙中带电粒子做匀加速直线运动 C.图丙中带电粒子做匀速直线运动 D.图丁中带电粒子做匀变速曲线运动 A. B.② C.2 D.2 2.如图，为某静电场的电场线分布示意图，a、b、c为电场中的3个点。下列说法正确的是 5.如图，某同学做电容器充放电实验，将开关S打到1，稳定后再打到2，下列说法正确的是 6a A.a、b两点的电场强度相同 电流传感器 B.c点的电场强度大于b点 C.同一正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 A.开关打到1时，传感器电流逐渐减小到非零恒值 D.将一正电荷从b点静止释放，仅在电场力的作用下，它将沿者b所在的电场线运动 B.开关打到1时，传感器电流一直稳定在某一数值 3.如图，虚线框内为改装好的量程为0-0.6A的电流表，M、N为改装表的两个接线柱。已知 C.开关打到2时，传感器电流从某值逐渐诚小到零 灵敏电流计G的满偏电流为150mA、内阻为902，根据以上数据可知电阻箱读数应为从 D.开关打到2时，传感器电流先逐渐增大再逐渐减小到零 6.如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间存在很强的磁场，一束等离子 体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷人磁场。把P Q与电阻R相连接。下列说法正确的是( Sp A.3002 B.302 C.32 D.0.32 等离子体 2024级高二上学期2月初期末质最检测·物理试题第8页共8页 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理试题第1页共8页 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理试题第2页共8页 D A.P板的电势高于Q板的电势 B.R中的电流方向由b指向a C.若只改变磁感应强度大小，R中电流保持不变 D.若只增大粒子的入射速度，R中电流减小 7.如图，一半径为r、圆心为O的圆上有四等分点A、B、C、D,P为圆弧AB的中点，9为 圆弧CD的中点，A、C两点分别固定一个电荷量大小均为q的正点电荷，D点固定一个电 荷量与电性均未知的点电荷qD。已知B点处电场强度为0，静电力常量为k,取无穷远处电 势为零，下列说法正确的是() A B +q +9 D A.D点固定的是一个负电荷，电荷量大小为√2g B.O点电场强度大小为2V2g 2 方向由O指向D C.将一电子从P点移动到9点，电场力做正功 D.在BD连线上，从B到D电势先升高后降低 8.如图，滑块A、B静置于光滑水平面上，现给滑块A水平向右的初速度，两滑块发生正碰， 碰后A的动能变为碰前的。 则滑块A、B的质量之比可能为() A B A.1:6 B.1:2 C.4:1 D.6:1 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每题有多项符合题目要求，全部选对的得 5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9.如图，两根相互垂直的长直通电导线M、N,分别通有竖直向上的电流I,和水平向右的电流 I2,导线M右侧有与M距离相等的a、b两点，它们关于导线N对称，导线M在a、b点的 磁感应强度大小均为B1,导线N在a、b点的磁感应强度大小均为B2。已知a、b两点的磁 感应强度大小之比为2：3，直线电流在周围空间产生的磁感应强度与距离的关系为B=k' 7 (I为导线中的电流，r为周围空间的点到直导线的距离，k为比例系数)，则B1:B2可能 为() 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理试题第3页共8页 C.入射球和被碰球的大小必须相同 D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下 (3)某次实验中得出的落点情况如图乙所示，则M点为碰撞后小球（填“A”或“B”) I N 的落点。假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球和被碰小球质量之比为。 12.(8分) A.1:5 B.1:3 C.3:1 D.5:1 某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。 10.如图，在直角△ABC区域内存在垂直于三角形平面向里的匀强磁场，∠A=90°，AC=d, （1)用螺旋测微器测量其直径，如图所示，读数是 mm; BC=2d。在顶点A处有一粒子源，可以在垂直磁场的平面内，向∠CAB区域内各个方向 均匀射入比荷为k、速率为v的带负电的粒子，有二的粒子能从AB边射出，忽略粒子的重 25 力及相互间的作用力。下列说法中正确的是（) 20 d 0 A.匀强磁场的磁感应强度大小为2√3v <×× -15 ￥vXXX 3kd B.BC边上有粒子射出的区域长度为d X XX> (2)已知圆柱形导电材料的电阻约为5Ω，除待测材料外，实验室备有的实验器材如下： C.粒子在磁场中运动的最长时间为V3d A.电源（电动势E=3.0V,内阻很小） 3v B.电压表V1（0-3V,内阻约15k2) D.AB边有粒子射出的区域长度为d C.电压表V2(0-15V,内阻约75k2) D.电流表A1(00.6A,内阻r=22) E.电流表A2（0-3A,内阻约0.12) 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 F.滑动变阻器R(0~202) 11.(8分) G.开关、导线若干 某同学在做“验证动量守恒定律”的实验中，所用装置如图甲所示。入射小球为A,被碰小 ①为了调节方便，测量准确，实验中电压表应选 ，电流表应选 ；（均填 球为B。 写各器材前的字母代号) 单位：cm ②为了使圆柱形导电材料的两端电压能从0开始调节，并使测量结果尽可能准确，应选用 M 下图所示的 电路进行实验： 15.50 25.50 40.00 M A 0 A A R 乙 (1)下面是部分测量仪器或工具，本实验需要的是() A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.弹簧测力计 (2)为了完成本实验，下列必须要求的实验条件是() ③根据电路图测得多组电压表和电流表的示数八、1，作U一1图像，得到图像的斜率为k, A.斜槽轨道末端的切线必须水平 若实验所用导电材料的长为L,横截面直径为D,则得到圆柱形导电材料的电阻率ρ= B.人射球和被碰球的质量必须相等 （用k、rA、L、D表示)。 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理试题第4页共8页 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理试题第5页共8页 13.（12分) 如图，两平行金属导轨间距离L=0.4m,与水平面的夹角8=37°，导轨所在区域内分布有垂 直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=5.0T,导轨的一端接有电动势E=10V、 内阻r=1.02的直流电源。一根与导轨接触良好、质量m=0.4kg的导体棒αb垂直放在导轨 上，ab棒恰好静止。αb棒与导轨接触的两点间的电阻R。=4.02，不计导轨的电阻，重力加 速度g=10ms2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)ab棒与导轨间的动摩擦因数； (2)若仅仅把磁场方向反向，其他条件都不变，则导体棒开始运动时的加速度大小。 E 2024级高二上学期2月初期末质量检测·物理试题第6页共8页 0