2023-2024學(xué)年湖北省天門市三校高二物理第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年湖北省天門市三校高二物理第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、物理學(xué)領(lǐng)域里的每次重大發(fā)現(xiàn)，都有力地推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程．最早利用磁場(chǎng)獲得電流，使人類得以進(jìn)入電氣化時(shí)代的科學(xué)家是（）A.庫(kù)侖 B.奧斯特C.安培 D.法拉第2、對(duì)下列物理公式的理解，其中正確的是（）A.由公式可知，靜電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)φ是由放入該點(diǎn)的點(diǎn)電荷所具有的電勢(shì)能EP和該電荷電量q所決定的B.由公式可知，靜電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E由放入該點(diǎn)的點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力F和該電荷電量q所決定的C.由公式可知，磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度跟F、I、L無關(guān)D.由公式知，電容器的電容C由電容器所帶電荷量Q和兩極板間的電勢(shì)差U決定3、如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線．在電場(chǎng)力作用下，一帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)A點(diǎn)飛向B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，下面說法中正確的是()A.粒子帶負(fù)電，且在A點(diǎn)加速度大B.粒子帶正電，且在B點(diǎn)加速度大C.粒子在A點(diǎn)動(dòng)能大，電勢(shì)能也大D.粒子在A點(diǎn)動(dòng)能大，電勢(shì)能小4、某同學(xué)將一直流電源的總功率P1、輸出功率P2和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率P3隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)上，如圖中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知（）A.反映P3變化的圖線是bB.電源電動(dòng)勢(shì)為8VC.電源內(nèi)阻4ΩD.當(dāng)電流為0.5A時(shí)，外電路的電阻為6Ω5、長(zhǎng)直導(dǎo)線與環(huán)形導(dǎo)線固定在同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有圖示方向的電流。當(dāng)電流逐漸增大時(shí)（）A.環(huán)形導(dǎo)線中可能沒有感應(yīng)電流B.環(huán)形導(dǎo)線中有感應(yīng)電流，但方向不確定C.環(huán)形導(dǎo)線中有收縮的趨勢(shì)D.環(huán)形導(dǎo)線有靠近長(zhǎng)直導(dǎo)線的趨勢(shì)6、速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中，則下列說法正確的是（）A.甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于D.若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為3：2二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，ab是勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，質(zhì)子()和α粒子()先后從c點(diǎn)射入磁場(chǎng)，初速度方向與ab邊界夾角均為45o，并都到達(dá)d點(diǎn)．不計(jì)空氣阻力和粒子間的作用．關(guān)于兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.質(zhì)子和α粒子運(yùn)動(dòng)軌跡相同B.質(zhì)子和α粒子運(yùn)動(dòng)動(dòng)能相同C.質(zhì)子和α粒子運(yùn)動(dòng)速率相同D.質(zhì)子和α粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同8、一帶電粒子在電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度大小隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，、分別是帶電粒子在A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，則下列說法中正確的有（）A.A處的場(chǎng)強(qiáng)一定小于B處的場(chǎng)強(qiáng)B.A處的電勢(shì)一定高于B處的電勢(shì)C.帶電粒子從A到B的過程中，電場(chǎng)力一定對(duì)它做正功D.帶電粒子在A處的電勢(shì)能一定小于B處的電勢(shì)能9、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．設(shè)D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是（）A.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期和交變電流的周期相等B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小無關(guān)C.只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值D.不改變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度和交變電流的頻率，該回旋加速器也能用于加速α粒子10、如圖所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，匝數(shù)n=100匝，電阻為r=1Ω的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電路連接，定值電阻R1=6Ω，R2=3Ω，其他電阻不計(jì)，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T=0.2s．從線框與磁場(chǎng)方向平行位置開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，理想電壓表的示數(shù)為2V．下列說法中正確的是A.電阻R2上的電功率為WB.經(jīng)過10s時(shí)間，通過R1的電流方向改變100次C.從開始計(jì)時(shí)到1/20s通過電阻R2的電荷量為CD.若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化規(guī)律三、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）用如圖甲所示的多用電表測(cè)量一個(gè)阻值約為200Ω的電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T。請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量:（1）旋動(dòng)部件___________(填“S”或“T”)，，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的"0"刻線。（2）將選擇開關(guān)K旋至“Ω”擋，再將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)___________(填“S”或“T”)，使電表指針對(duì)準(zhǔn)___________（填“電阻”或“電流”）的“0”刻線。（3）當(dāng)選擇開關(guān)K旋至“Ω”擋中的“×100”擋位時(shí)，正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很大，為了測(cè)量更準(zhǔn)確應(yīng)該選擇的擋位是__________（填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”）（4）當(dāng)上述操作步驟（3）重新準(zhǔn)確選擇擋位并調(diào)節(jié)之后，將紅、黑表筆分別與待測(cè)電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖乙所示，該電阻的阻值為________Ω。（5）無論用多用電表進(jìn)行何種（直流）操作測(cè)量，電流都應(yīng)該是從________表筆流出由__________表筆流入多用電表。（填“紅”或“黑”）12．（12分）關(guān)于電流表、電壓表的改裝：（1）有一個(gè)滿偏電流為100mA的毫安表，電表內(nèi)阻為9Ω，現(xiàn)將該毫安表的量程擴(kuò)大至0.6A，則應(yīng)并聯(lián)一個(gè)阻值為_____Ω的電阻。（2）如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖，已知電流表G的量程為0~10mA，內(nèi)阻為60Ω，圖中串聯(lián)的分壓電阻R1=440Ω，則R2=_____Ω。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）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)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?。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14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)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(chǎng).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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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

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、D【解析】最早利用磁場(chǎng)獲得電流的物理學(xué)家是法拉第，是法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使人類得以進(jìn)入電氣化時(shí)代A.庫(kù)侖．與史實(shí)不符，故A錯(cuò)誤；B.奧斯特．與史實(shí)不符，故B錯(cuò)誤；C.安培．與史實(shí)不符，故C錯(cuò)誤；D.法拉第．與史實(shí)相符，故D正確2、C【解析】A．公式采用比值法定義的，靜電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)由電場(chǎng)本身決定，與放入該點(diǎn)的點(diǎn)電荷所具有的電勢(shì)能無關(guān)，與試探電荷無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．公式采用比值法定義的，靜電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與放入該點(diǎn)的點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力無關(guān)，與試探電荷無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．公式是采用比值法定義的，磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，與、、的變化無關(guān)，故C正確；D．公式是采用比值法定義的，電容器的電容由電容器本身決定，與電容器所帶電荷量和兩極板間的電勢(shì)差無關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選C。3、D【解析】AB．曲線運(yùn)動(dòng)所受合外力指向軌跡的凹側(cè)，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知粒子帶負(fù)電，根據(jù)牛頓第二定律：可知B處的電場(chǎng)線密集，，則，故AB錯(cuò)誤；CD．沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低：粒子帶負(fù)電，電勢(shì)能關(guān)系：粒子僅受電場(chǎng)力，電勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能關(guān)系：故C錯(cuò)誤，D正確故選D4、D【解析】A．由電源消耗總功率輸出功率和電源內(nèi)部消耗功率可知，a是直線，表示的是電源消耗的電功率P1；c是拋物線，開口向上，表示的是電源內(nèi)電阻上消耗的功率P3；b是拋物線，開口向下，表示外電阻的功率即為電源的輸出功率P2，A錯(cuò)誤；B．由知電源電動(dòng)勢(shì)為B錯(cuò)誤；C．電源內(nèi)部消耗功率可知電源內(nèi)阻為C錯(cuò)誤；D．由閉合電路歐姆定律可知，當(dāng)電流為0.5A時(shí)，外電路的電阻為D正確。故選D。5、C【解析】AB．當(dāng)直導(dǎo)線中電流逐漸增大時(shí)，穿過環(huán)形導(dǎo)線的磁通量向里增加，則環(huán)形線圈中一定有感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．在環(huán)形電流上取小段電流元，由左手定則可知電流元所受的磁場(chǎng)力指向圓心，可知環(huán)形導(dǎo)線中有收縮的趨勢(shì)，選項(xiàng)C正確；D．因靠近直導(dǎo)線部分的電流元所受的向下的磁場(chǎng)力較大，則環(huán)形導(dǎo)線有遠(yuǎn)離長(zhǎng)直導(dǎo)線的趨勢(shì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.6、B【解析】粒子速度選擇器中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力兩個(gè)作用，電場(chǎng)力不變，速度方向不變，可知洛倫茲力與電場(chǎng)力應(yīng)平衡，由左手定則判斷出洛倫茲力方向，粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得到半徑表達(dá)式，根據(jù)半徑公式分析半徑越大時(shí)，粒子的質(zhì)量和比荷的大小甲粒子在磁場(chǎng)中向上偏轉(zhuǎn)，乙粒子在磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知甲粒子帶負(fù)電，乙粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力，，得：，則甲的比荷大于乙的比荷，B正確；能通過狹縫的帶電粒子，根據(jù)平衡條件可得，得速率，故C錯(cuò)誤；若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，由前面分析，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為2：3，故D錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】此題考查了速度選擇器的問題：在速度選擇器中，粒子的受力特點(diǎn)是：同時(shí)受到方向相反的電場(chǎng)力和洛倫茲力作用；粒子能勻速通過選擇器的條件：電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，即，可得，只有速度為的粒子才能沿直線勻速通過選擇器二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)子和α粒子從同一點(diǎn)沿相同的方向射入磁場(chǎng)，然后從同一點(diǎn)離開磁場(chǎng)，則它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡相同，故A正確；兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡相同，則它們的軌道半徑r相同，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子動(dòng)能：，質(zhì)子與α粒子的電量分別為e和2e，質(zhì)量之比為1：4，軌道半徑r、磁感應(yīng)強(qiáng)度B都相等，則EK質(zhì)子=EKα粒子，故B正確；由牛頓第二定律得：，解得：，質(zhì)子與α粒子的電量分別為e和2e，質(zhì)量之比為1：4，軌道半徑r、磁感應(yīng)強(qiáng)度B都相等，則：，故C錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：，質(zhì)子與α粒子的電量分別為e和2e，質(zhì)量之比為1：4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B都相等，則：，兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡相同，粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角θ相同，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：，，故D錯(cuò)誤；故選AB點(diǎn)睛：本題考查了粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意確定兩粒子的軌跡關(guān)系與軌道半徑關(guān)系，然后應(yīng)用牛頓第二定律、動(dòng)能計(jì)算公式、周期公式進(jìn)行分析即可正確解題8、AC【解析】v-t圖象的斜率等于加速度，由v-t圖象看出，質(zhì)點(diǎn)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，而質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，則知電場(chǎng)力增大，說明電場(chǎng)強(qiáng)度增大，即有A處的場(chǎng)強(qiáng)一定小于B處的場(chǎng)強(qiáng)．故A正確．由于電荷的電性未知，不能判斷電場(chǎng)線的方向，也就無法判斷電勢(shì)的高低．故B錯(cuò)誤．質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增大，由能量守恒定律得知，其電勢(shì)能一定減小，電場(chǎng)力一定對(duì)它做正功，則有電荷在A處的電勢(shì)能一定大于在B處的電勢(shì)能．故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】本題首先要根據(jù)速度圖象的斜率讀出質(zhì)點(diǎn)加速度的變化，判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小，從能量的角度可判斷電勢(shì)能及電場(chǎng)力做功的正負(fù)9、AB【解析】回旋加速器的工作原理是帶電粒子在回旋加速器中，靠電場(chǎng)加速，磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，當(dāng)粒子從D形盒中出來時(shí)，速度最大，此時(shí)運(yùn)動(dòng)的半徑等于D形盒的半徑。當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，得A．據(jù)加速器的工作原理可知，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，故A正確；BC．據(jù)可知，粒子的最大速度由D形盒的半徑?jīng)Q定，與加速電場(chǎng)的電壓無關(guān)；且質(zhì)子的最終速度與半徑R相對(duì)應(yīng)，并不能加速到任意值，故B正確，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)質(zhì)子α粒子，在磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)周期發(fā)生變化，即在磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)周期與在電場(chǎng)的周期不相等，不滿足回旋加速器的工作原理，故D錯(cuò)誤。故選AB。10、BC【解析】A.電阻上的電功率為，故A錯(cuò)誤B.交流電的頻率為，所以交流電在內(nèi)方向改變10次，經(jīng)過10s時(shí)間，電流方向改變100次，故B正確C.根據(jù)閉合電路歐姆定律產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為，所以的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為，由公式，可知，故線圈中的磁通量為，從開始計(jì)時(shí)到，磁通量的變化量為，故通過的電量為，故C正確D.若轉(zhuǎn)速增大2倍，角速度也增大2倍，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律為，故D錯(cuò)誤三、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.S②.T③.電阻④.×10⑤.190⑥.黑⑦.紅【解析】（1）[1]．旋動(dòng)部件S，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的"0"刻線。（2）[2][3]．將選擇開關(guān)K旋至“Ω”擋，再將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕T，使電表指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0”刻線。（3）[4]．當(dāng)選擇開關(guān)K旋至“Ω”擋中的“×100”擋位時(shí)，正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很大，說明倍率檔選擇過高，為了測(cè)量更準(zhǔn)確應(yīng)該選擇的擋位是“×10”.（4）[5]．電阻的阻值為19×10Ω=190Ω。（5）[6][7]．無論用多用電表進(jìn)行何種（直流）操作測(cè)量，電流都應(yīng)該