湖南省常德市石門一中2024年高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題含解析

湖南省常德市石門一中2024年高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、通過閉合線圈平面的圖象如圖所示,下列說法正確的是（）A.時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢最大B.時(shí)刻線圈中磁通量為零C.時(shí)刻線圈平面與中性面重合D.、時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相同2、如圖所示，等邊三角形abc與紙面平行，在頂點(diǎn)a、b處各放一垂直紙面向里、大小相等的恒定電流，已知a處電流在c處產(chǎn)生的磁場磁感強(qiáng)度為B，則關(guān)于c處的磁感強(qiáng)度大小和方向說法正確的是（）A.磁感強(qiáng)度大小為，方向平行ab邊水平向右B.磁感強(qiáng)度大小為，方向垂直ab邊豎直向下C.磁感強(qiáng)度大小為B，方向ab平行邊水平向右D.磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直ab邊豎直向下3、電源和一個(gè)水平放置的平行板電容器、三個(gè)電阻組成如圖所示的電路。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將開關(guān)S斷開，則以下判斷正確的是（）。A.液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)B液滴將向下運(yùn)動(dòng)C.電容器上的帶電量將減為零D.電容器上的帶電量將增大4、一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片。下列說法正確的是（）A.副線圈輸出電壓的頻率為B.副線圈輸出電壓的有效值為C.向下移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加D.向下移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流都減小5、如圖所示，豎直長導(dǎo)線通以恒定電流I，一閉合線圈MNPQ與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈從圖示位置向右逐漸遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí)，穿過線圈的磁通量將()A.變小 B.變大C.不變 D.先變大，后變小6、有一通電金屬導(dǎo)線在赤道上方，東西向水平放置，電流方向向西，它受到地磁場的作用力方向?yàn)椋ǎ〢.向東 B.向西C.向上 D.向下二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示．這臺加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是A.回旋加速器交流電的周期等于帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)周期的一半B.利用回旋加速器加速帶電粒子，要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑RC.回旋加速器的加速電壓越大，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能越大D粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時(shí)，電場力對粒子做功一樣多8、如圖所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置。閉合開關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)。如果僅改變下列某一個(gè)條件，下列說法正確的是A.增大R1的阻值，油滴向上運(yùn)動(dòng) B.增大R2的阻值，油滴向上運(yùn)動(dòng)C.增大兩板間的距離，油滴靜止 D.斷開開關(guān)S，油滴向下運(yùn)動(dòng)9、長為L的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間距離為2L，極板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子不計(jì)重力，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度V水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，粒子的速率可以為A. B.C. D.10、帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場中，可能存在的狀態(tài)是：A.在勻強(qiáng)電場中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)； B.在勻強(qiáng)磁場中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；C.在勻強(qiáng)電場中保持靜止； D.在勻強(qiáng)磁場中保持靜止三、實(shí)驗(yàn)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）在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，用米尺測出金屬絲的長度L，用伏安法測出金屬絲的電阻Rx，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率。(1)測量金屬絲直徑時(shí)螺旋測微器刻度如圖所示，讀數(shù)D=_________mm。(2)按照下圖實(shí)物連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出多組電壓表與電流表示數(shù)U、I，處理數(shù)據(jù)得到金屬絲的電阻Rx。請依據(jù)實(shí)物圖在方框內(nèi)畫出電路原理圖_________。(3)用圖中的電路測量金屬絲的電阻比真實(shí)值_________（填“偏大”或“偏小”）。(4)該金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ=_________（用題中所給物理量的字母表示）。12．（12分）如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整________(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)一下，那么合上電鍵后進(jìn)行下述操作時(shí)出現(xiàn)的情況是：①將線圈A迅速入線圈B時(shí)，靈敏電流指針___________〔選填“向左偏”、“向右偏”或“不偏”)②線圈A插入線圈B穩(wěn)定后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向___________(選填“左”或“右”)滑動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針會(huì)向右偏轉(zhuǎn)四、計(jì)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）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16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(dòng)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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(qiáng)度B的大??；（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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)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(jì)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(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】A．圖像的斜率表示磁通量變化率，由圖像可知，時(shí)刻斜率最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大，故A正確；B．由圖像可知，時(shí)刻斜率為零，即此時(shí)電動(dòng)勢為零，則此時(shí)線圈的磁通量最大，故B錯(cuò)誤；C．由圖像可知，時(shí)刻磁通量為零，則此時(shí)線圈平面與中性面垂直，故C錯(cuò)誤；D．圖像斜率的正負(fù)可示電動(dòng)勢的正負(fù)(即方向)，由圖像可知，、時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相反，故D錯(cuò)誤。故選A。2、A【解題分析】兩通電直導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場如圖所示，大小均為B，根據(jù)幾何知識可得合磁場大小為：，方向水平向右；AB．綜上所述，c處磁感強(qiáng)度大小，方向水平向右，A正確B錯(cuò)誤；CD．綜上所述，c處磁感強(qiáng)度大小為，方向水平向右，CD錯(cuò)誤；故選A。3、D【解題分析】AB．開關(guān)閉合時(shí)，電容器兩板間的電壓等于電阻R2兩端的電壓，小于電源的電動(dòng)勢。當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電路穩(wěn)定時(shí)，電路中沒有電流，電容器板間電壓等于電源的電動(dòng)勢，則知電容器板間電壓增大，根據(jù)可知場強(qiáng)變大，電場力變大，粒子會(huì)向上加速，故AB錯(cuò)誤；CD．由于電容器的電壓增大，由公式Q=CU可知，電容器上的帶電量將增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4、C【解題分析】A．由圖象可知，交流電的周期為0.02s，所以交流電的頻率為50Hz，變壓器不會(huì)改變交變電流的頻率，故副線圈輸出電壓的頻率為50Hz，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為310V，有效值根據(jù)變壓比可知，副線圈輸出電壓的有效值故B錯(cuò)誤；CD．P向下移動(dòng)，R變小，副線圈輸出電壓不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，副線圈的輸出電流變大，則原線圈的電流也隨之變大，電路消耗的功率將變大，變壓器的輸出功率增加，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5、A【解題分析】在通電直導(dǎo)線形成的磁場中，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場越弱，故導(dǎo)線圈右移時(shí)，磁通量變小，故選項(xiàng)A正確6、D【解題分析】因?yàn)槌嗟郎峡盏牡卮艌鲇赡舷虮?，所以方向向東的電流受到地磁場的作用力的方向是向上的，選項(xiàng)C正確二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】回旋加速器靠電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，判斷粒子的最大速度與什么因素有關(guān)．加速粒子時(shí)，交變電場的周期與粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期相等【題目詳解】加速粒子時(shí)，交變電場的周期必須與粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期相等，這樣才能使得每次經(jīng)過D型盒的狹縫中時(shí)都能被電場加速，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)粒子運(yùn)轉(zhuǎn)半徑等于D型盒的半徑時(shí)粒子速度最大，即，則，則要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑R，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能與加速電壓無關(guān)，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時(shí)，電場力對粒子做功均為qU，選項(xiàng)D正確；故選BD.【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，以及知道最大速度與什么因素有關(guān)8、AD【解題分析】A．電路穩(wěn)定時(shí)，電容器的電壓等于可變電阻的電壓，當(dāng)增大的阻值，導(dǎo)致總電流減小，則外電壓增大，因此電容器的電壓增大，板間場強(qiáng)增強(qiáng)，油滴將向上運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．電路穩(wěn)定時(shí)，當(dāng)增大的阻值，不改變電路中的電流，因此電容器的電壓不變，板間場強(qiáng)不變，油滴將不運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．增大兩板間的距離，因電容器的電壓不變，則電場強(qiáng)度減小，導(dǎo)致油滴向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．?dāng)嚅_開關(guān)S，電容器放電，板間場強(qiáng)逐漸減小，油滴將向下運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選AD。9、AB【解題分析】根據(jù)“欲使粒子不打在極板上”可知，本題考查帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動(dòng)的問題，根據(jù)淪洛倫茲力提供向心力得到粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和粒子速度的關(guān)系，運(yùn)用幾何關(guān)系求出軌跡半徑，列式計(jì)算.【題目詳解】欲使粒子不打在極板上，如圖所示，帶正電的粒子從左邊射出磁場時(shí)，其在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑.粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力提供向心力，即：可得粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：所以粒子不打到極板上且從左邊射出，則：即：.帶正電的粒子從右邊射出，如圖所示，此時(shí)粒子的最小半徑為r，由上圖可知：；可得粒子圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑：則：，即：故欲使粒子不打在極板上，粒子的速度必須滿足或，故A、B正確，C、D錯(cuò)誤；故選AB.【題目點(diǎn)撥】帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要找圓心，畫軌跡，求半徑，算時(shí)間.10、AD【解題分析】當(dāng)粒子從靜止開始運(yùn)動(dòng)或者初速度方向與電場力同向時(shí)，在勻強(qiáng)電場中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；粒子在勻強(qiáng)磁場中受洛倫茲力的方向與速度方向垂直，不可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中肯定受電場力作用，不可能保持靜止，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；粒子若在勻強(qiáng)磁場中速度為零，則受磁場力為零，可保持靜止，選項(xiàng)D正確；故選AD三、實(shí)驗(yàn)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).0.680(2).(3).偏小(4).或者【解題分析】(1)[1]．由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；(2)[2]．電流表采用外接法，滑動(dòng)變阻器為分壓接法，如圖。(3)[3]．由于電壓表的分流，測得的電流比流過Rx的電流大，根據(jù)知電阻測量值偏小。(4)[4]．由電阻定律可知其中，所以電阻率12、①.（1）②.（2）向右偏③.右【解題分析】（1）注意該實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)回路，一是電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯(lián)成的回路，二是電流計(jì)與大螺線管串聯(lián)成的回路，據(jù)此可正確解答（2）磁場方向不變，磁通量的變化不變時(shí)電流方向不變，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相同，磁通量的變化相反時(shí)，電流表指針方向相反【題目詳解】（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，要使原線圈產(chǎn)生磁場必須對其通電，故電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路，如圖所示：（2）閉合開關(guān)，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流表的指針向右偏；①閉合電鍵，將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，磁場方向不變，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn)一下②原線圈插入副線圈后，由電路圖可知，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向右拉時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，原線圈電流變大，穿過副線圈的磁場方向不變，但磁通量變大，靈敏電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn)一下【題目點(diǎn)撥】本題考查研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及驗(yàn)證楞次定律的實(shí)驗(yàn)，對于該實(shí)驗(yàn)注意兩個(gè)回路的不同．知道磁場方向或磁通量變化情況相反時(shí)，感應(yīng)電流反向是