（E卷）物理试题-【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E 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 2 3 4 5 6 7 8 答案 0 B D 0 B 1.D图甲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，A错误；图乙中 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，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 -0.6-0.150=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，则区=冬，若在顶点C处再固定-个等 量的负点电荷g,三个电荷在0处产生的场强大小均为马，-，根据对称性和几何知识可得，0 点的合场强为马=么+-治，则堂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g号=B,解得U=B,由欧姆定律得1=， R+r= R,若只政变磁感应强度大小，R中电流也会改变，C错误；若只增大粒子的入射速度，R中电一 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 强度等大反向，则gn带负电，设正方形边长为a,则满足2t号+水0=0，解得90=-22， a 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 ,则为E)=22g,方向由0指向D,B正确；A,C两点的电荷在P9两点的电势相等，D点 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9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 飞 8.A假设滑动变阻器的滑片向上滑动，则滑动变阻器接入电路阻值增大，则外电路阻值R增大，根 减小，则并联电R乙：=B-+R,☑塔大，电流表A凉 增大，假设成功，即滑动变阻器的滑片向上滑动，A正确；电压表的示数U=E-Ir,由于电流I2 减小，可知U增大，B错误；根据以上分析可知通过R1的电流I2减小，根据P=I2R,可知R的功 减小，C错误；电源对外输出功率为出见产R 二+2r，可知当R%=r时，电源 对外输出功率最大，由于R=”,可知外电阻大于内阻，则变阻器接入电路的阻值增大时电源对外 输出功率减小，D错误。 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，则马，A=?, g+B,3’解得片=5若a点的磁感应强度方向 B。 直纸面向外，则B-8=2 公，。=。，解得R三5，A、D正确。 10.AC粒子源射出的粒子有从AB边射出，则速度方向与AB边成90×？=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 送系和得粒子的轨道径为号A,又Bm父，解得B23放A正确：由图可0 3kd BC边上有粒子射出的区域长度为，=5。 d,故B错误；轨迹对应圆心角越大，在磁场中运动时 2 创港长，有。d,成C正确：极边有较子出的区城如图所示，由几何关系可得 3v 40=2rc0s30°=3d,故D错误。 vd 2 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11.（6分) 【答案】(1)200（2)逆时针；0.2 （每空2分) 【解析】 （1）根据受力平衡可得c=mg,解得弹簧的劲度系数为k=200N/m。 (2)弹簧的伸长量增加了0.30cm,可知cd边受到的安培力向下，根据左手定则可知，电流的方向由d 到c,即为逆时针方向；根据受力平衡可得mg+NBIL=k(x+△x),解得磁感应强度大小为B=0.2T。 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 ◇ 12.（10分) 【答案】1)4：700(4.69-4.701)(2)①B:D②Z③D(k-）（每空2分) 4L 【解析】 （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E=3.0V,故电压表选B,由此估算电路中电流最大值约为Imax= E_30A=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。 U ③根据题意，由欧姆定律结合V一I图像则有R+==k,解得R,=-A,由电阻定律有 P了，联立解得p=D化-。 。L.4pL R=p 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=BIL=4N（1分) 由于F安>mgsin0,对导体棒，沿斜面有：F安=mgsin37°+f（2分) 垂直斜面有：F=mgcos37°(1分) 又：f=F（1分) 联立解得：=0.5（1分) (2)对导体棒，沿斜面根据牛顿第二定律可得：F多+mgsin37°-f=ma(3分) 解得：a=12m/s2（2分) 14.（14分) (1)由o到N根据动能定理有：gUx以-(2分) 代入数据解得：Uow-2m(2分) 1 1 (2)由0到M,根据动能定理有：gVou=2m-2m听(1分） 解得：Uow=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、W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) 2glo 15.(16分) (1)电子在电容器间做匀速直线运动，由于电子受到的电场力竖直向上，根据电子受力平衡，可知电子 受到的洛伦兹力竖直向下，根据左手定则可知，磁感应强度方向垂直纸面向里。(1分) 由：evB。=e (2分) d U 解得：B。= (1分) vd 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 不 (2)画出电子运动轨迹，如图所示 电子进入磁场区域I，根据洛伦兹力提供向心力得： P evoB=mvo (1分) mvo 解得：片= (1分) eB O 60 由：T=2 解得：T=2m (1分) B 电子从PQ第一次到达ON经过的圆心角为：a=120° 所需的时间为：t=T 2π 代入数据解得：t=2πm (1分) 3eB (3)电子进人磁场区域Ⅱ，根据洛伦兹力提供向心力得：×2B=m6 （1分) 解得：5=m% (1分) 2eB 画出电子运动轨迹，如图所示 若n=1,则：x=5 若n=2,则：x2=5+22 0 若n=3,则：x3=片+2r+2r=3r+2r 若n=4,则：x4=3r+22+2r2=3r+4 易知，x1、、x,…成等差数列，当n为奇数时：x=r+(n-1)2（1分) 代入数据得，当n为奇数时：x=(6n-0208a=1,3,5, (2分) x2、x4、x。…成等差数列，当n为偶数时：x=(n-1)5+m2 (1分) 代入数据得，当n为偶数时：=(n-22a=2,4,6,）(2分) 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 S14.(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，平行板电容器水平放置，上极板接电源正极，下极板接电源负极，两极板间电势差为 2024级高二上学期2月初期末质量检测 U,板间距为d。极板间存在垂直于纸面的匀强磁场，在竖直线PQ右侧存在足够大的匀强 磁场区域，以ON为分界线将该区域磁场分为两部分：区域I内存在垂直纸面向里的匀强磁 物理试题E 场，磁感应强度大小为B:区域Ⅱ内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B, 已知∠Q0N=60°。现有一电子，电荷量大小为e、质量为m,以初速度w水平向右射人电 本试卷满分100分，考试时间75分钟。清在答题卡上作答。 容器，并沿直线通过电容器，之后垂直通过PO,且电子第一次经过ON时速度方向与ON 垂直。电子重力不计，求： 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 (1)平行板电容器间磁感应强度方向及大小B: 1.真空中不计重力的带正电粒子分别以速度按如图所示的方向进入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 (2)电子从垂直通过PO到第一次经过ON所需的时间； 下列说法正确的是( (3)以O点为坐标原点，ON方向为x轴正方向，求电子第n次经过ON时的位置坐标。 0点处的电强度大小为则会为( ”8 B XXXXX v与B平行 V与B垂 v与E平行 v与E座支 丙 A.图甲中带电粒子做匀加速直线运动B.图乙中带电粒子做匀速直线运动 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 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 A.a、b两点的电场强度相同 B.c点的电场强度大于b点 电流传感器 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，它将沿着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0-0.64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州 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.300Q 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 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 dp +9 A.D点固定的是一个负电荷，电荷量大小为√2g B.0点电场强度大小为2W2g，方向由0指向D 2 C.将一电子从P点移动到Q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.如图所示电路，电源电动势为E、内阻为r,电路中的电表均为理想电表，且定值电阻R1 的阻值为r。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片滑动的过程中电流表A示数增大，则 () A.滑动变阻器的滑片向上滑动 B.电压表的示数减小 C.R的功率增大 D.电源对外输出功率随变阻器接入电路的阻值增大而增大 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 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1和水平向右的电流 12,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 ●●● (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 (1)矩形线圈静止且没有通电时，用刻度尺测得轻弹簧的伸长量为0.50cm,则弹簧的劲度系数 为() M 为N/m; (2)当给线圈通上3A的电流时，弹簧的伸长量增加了0.30cm,则从正前方看线圈的电流方向 为 （填“顺时针”或“逆时针”)，磁感应强度的大小为T。 12.(10分) 某同学在实验室测量一段粗细均匀的圆柱形导电材料的电阻率。 A.1:5 B.1:3 C.3:1 D.5:1 (1)用螺旋测微器测量其直径，如图所示，读数是 mm; 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, 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 25 均匀射人比荷为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 力及相互间的作用力。下列说法中正确的是（) d A.匀强磁场的磁感应强度大小为2√5v <×X 3kd (2)已知圆柱形导电材料的电阻约为52，除待测材料外，实验室备有的实验器材如下： B.BC边上有粒子射出的区域长度为d X XXX XXX A.电源（电动势E=3.0V,内阻很小) C.粒子在磁场中运动的最长时间为V3d B.电压表V1(03V,内阻约15k2) 3v C.电压表V2(0-15V,内阻约75k2) D.AB边有粒子射出的区域长度为d B D.电流表A1（00.6A,内阻”=22) 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 E.电流表A2（0~3A,内阻约0.12) 11.（6分) F.滑动变阻器R(0一202) 小花同学设计了如图所示的实验测量磁感应强度大小：一轻弹簧上端固定、下端悬挂匝数为 G.开关、导线若干 l0匝的矩形线圈abcd,实验过程中cd边水平且始终在磁场内，ab边始终在磁场外，cd的 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 长度为10cm,整个线圈的质量为0.1kg,磁场方向垂直于纸面向外，重力加速度取g=10ms2, 写各器材前的字母代号) 实验的主要步骤如下： 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 下图所示的电路进行实验； 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 丙 ③根据电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I,作U一图像，得到图像的斜率为k, 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p= (用k、rA、L、D表示)。 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0=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，αb棒恰好静止。ab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=10m/s2,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。 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 E