2023年四川省成都市高新區(qū)高二物理第一學期期末質量檢測試題含解析

2023年四川省成都市高新區(qū)高二物理第一學期期末質量檢測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖甲所示，兩虛線相互垂直，a、b兩點和P、Q兩點關于O1點對稱，兩帶電量均為+q的點電荷分別放置在a、b兩點。如圖乙所示，兩虛線相互垂直，c、d兩點和M、N兩點關于O2點對稱，分別通過c、d兩點的兩導線內均有垂直紙面向外、大小為I的電流。下列說法正確的是A.P、Q兩點的電場強度相同B.M、N兩點的磁感應強度相同C.從P點到O1點電場強度可能先減小后增大D.從M點到O2點磁感應強度可能先增大后減小2、如圖一個原來不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支架上，右側放置一個電荷量為+Q的點電荷，點電荷到金屬球表面的最近距離為2r．由于靜電感應而在金屬球上出現(xiàn)了電荷，這些感應電荷在球心激發(fā)的電場強度的大小和方向為A.；方向向左B.；方向向右C.；方向向右D.03、如圖所示，直角三角形導線框abc在有界磁場外運動一時間后以速度v從左向右勻速進入勻強磁場區(qū)域，從圖示位置開始計時，則此過程中導線框內感應電流隨時間變化的規(guī)律為下列四個圖象中的哪一個（）A. B.C. D.4、如圖所示，在水平向右的勻強電場中，質量為的帶電粒子（不計粒子重力），以初速度v從M點豎直向上運動，通過N點時，速度大小為2v，則從M運動到N的過程中，帶電粒子（）A.動能增加 B.電勢能增加C.做勻變速運動 D.到達N點時速度水平向左5、如圖所示，紙面內有一矩形導體閉合線框abcd，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外，線框的ab邊平行磁場邊界MN，線框以垂直于MN速度勻速地完全進入磁場，線框上產生的熱量為Q1，通過線框導體橫截面的電荷量為q1．現(xiàn)將線框進入磁場的速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，線框上產生的熱量為Q2，通過線框導體橫截面的電荷量為q2，則有()A.Q2=Q1，q2=q1 B.Q2=2Q1,q2=2q1C.Q2=2Q1，q2=q1 D.Q2=4Q1，q2=2q16、如圖所示，帶電量之比為的帶電粒子A、B，先后以相同的速度從同一點射入平行板電容器中，不計重力，帶電粒子偏轉后打在同一極板上，水平飛行距離之比為，則帶電粒子的質量之比以及在電場中飛行時間之比分別為()A.1：1，2：3B.2：1，3：2C.1：1，3：4D.4：3，2：1二、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，線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出的瞬間，線圈和電流表構成的閉合回路中產生的感應電流方向，正確的是A. B.C D.8、有關磁場的物理概念，下列說法中正確的是（）A.磁感應強度是描述磁場強弱的物理量，是矢量B.磁感應強度的方向跟產生磁場的電流方向有關C.磁感應強度的方向跟放入磁場中的受磁場力作用的電流方向有關D.磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應強度的大小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D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示．設D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質子時，勻強磁場的磁感應強度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是（）A.帶電粒子在磁場中運動周期和交變電流的周期相等B.質子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關C.只要R足夠大，質子的速度可以被加速到任意值D.不改變磁場磁感應強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，閉合金屬導線框放置在豎直向上的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度隨時間變化，下列說法正確的是()A.當磁感應強度增加時，線框中的感應電流可能減小B.當磁感應強度增加時，線框中的感應電流一定增大C.當磁感應強度減小時，線框中的感應電流一定增大D.當磁感應強度減小時，線框中的感應電流可能不變三、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）用打點計時器研究自由落體運動時，在紙帶下端固定重物，紙帶穿過打點計時器，接通電源后將紙帶由靜止釋放，圖為打出的紙帶的一部分，紙帶上相鄰兩點間的時間間隔為0.02s，則在實驗時，重物固定在圖示紙帶的____(填“左”或“右”)端，打B點時紙帶的速度大小為____m/s。12．（12分）某同學利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示．將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮；當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響．圖甲中繼電器的供電電壓U1=3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω．當線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響．圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象（1）圖甲中警鈴的接線柱C應與接線柱______相連，指示燈的接線柱D應與接線柱______相連（均選填“A”或“B”）（2）當環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值將______，繼電器的磁性將______（均選填“增大”、“減小”或“不變”），當環(huán)境溫度達到______℃時，警鈴報警四、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）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14．（16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??；（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L

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、D【解析】A．根據(jù)場強的疊加法則可知P、Q兩點的場強大小相等，方向相反，所以P、Q兩點電場強度不同，A錯誤；B．根據(jù)安培定則判斷磁感應強度的方向，根據(jù)矢量合成法則可知M、N兩點磁感應強度大小相等，方向相反，所以M、N兩點磁感應強度不同，B錯誤；C．根據(jù)等量同種電荷電場線的分布可知，從P到O1的電場強度可能先增大后減小或一直減小，不可能先減小后增大，C錯誤；D．根據(jù)磁感應強度的疊加可知，無窮遠處的磁感應強度為0，在處的磁感應強度也為0，所以從無窮遠處到處磁感應強度先增大后減小，所以從M點到O2點磁感應強度可能先增大后減小，D正確。故選D。2、B【解析】金屬球在點電荷附近，出現(xiàn)靜電感應現(xiàn)象，導致電荷重新分布，金屬球內部合電場為零，所以感應電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場場強與點電荷在球心處產生的電場強度大小相等，方向相反，即為，方向兩球心連線向右，故B正確，ACD錯誤3、A【解析】本題分兩段過程研究：一段是ac段切割磁感線的過程，另一段是ac段和ab段都切割磁感線的過程，根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向，根據(jù)有效的切割長度L，由感應電動勢公式E=BLv分析感應電動勢大小的變化，從而確定出感應電流大小的變化；【詳解】在ac段進入磁場切割磁感線的過程中，由楞次定律判斷可知，感應電流方向沿abca．線框有效的切割長度均勻增大，由E=BLv知感應電動勢均勻增大，感應電流均勻增大；在ab段也切割磁感線的過程中，由楞次定律判斷可知，感應電流方向沿abca，即感應電流方向不變．線框有效的切割長度均勻減小，由E=BLv知感應電動勢均勻減小，感應電流均勻減小，故A正確，BCD錯誤【點睛】本題是電磁感應中圖象問題，根據(jù)楞次定律和法拉第電磁感應定律、歐姆定律判斷感應電流的方向，得到電流的解析式，再選擇圖象4、C【解析】A．粒子由M點到N點的過程中，增加的動能：故A錯誤；B．帶電粒子運動過程中只有電場力做功，故根據(jù)動能定理有：電場力做正功，電勢能應該減小，減小量應為，故B錯誤；C．帶電粒子運動過程中所受合外力為電場力是恒力，由牛頓第二定律：可知加速度不變，做勻變速運動，故C正確；D．因帶電粒子在豎直方向上沒有受力，故豎直方向上做勻速直線運動，合速度不可能水平，故D錯誤。故選C。5、C【解析】根據(jù)及可得安培力表達式；拉力做的功轉化為電能，然后轉化為焦耳熱，由可知產生的焦耳熱與速度成正比，所以；根據(jù)可知通過線框某橫截面的電荷量與速度無關，，故ABD錯誤，C正確。故選C。6、D【解析】兩個帶電粒子垂直射入電場中做為平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，則水平方向有相等，所以，則得：豎直方向有：因為E、y、v0相等，則得：故選D。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、CD【解析】（1）當磁鐵N極向下運動時，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相反．再根據(jù)安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而上．故A錯誤；（2）當磁鐵S極向上運動時，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相同．再根據(jù)安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而上，故B錯誤；（3）當磁鐵S極向下運動時，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相反．再根據(jù)安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而下．故C正確；（4）當磁鐵N極向上運動時，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相同．再根據(jù)安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而下，故D正確；故本題選CD【點睛】當磁鐵的運動，導致線圈的磁通量變化，從而產生感應電流，感應磁場去阻礙線圈的磁通量的變化8、ABD【解析】A．磁感應強度是描述磁場強弱和方向的物理量，是矢量。故A正確；B．磁感應強度的方向就是該點的磁場方向，跟產生磁場的電流方向有關。故B正確；C．磁感應強度的方向是由磁場本身決定的，與放入磁場中的受磁場力作用的電流方向無關。故C錯誤；D．磁感線可以形象描述磁場的強弱和方向，磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應強度的大小。故D正確。故選ABD。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，靠電場加速，磁場偏轉，其在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，當粒子從D形盒中出來時，速度最大，此時運動的半徑等于D形盒的半徑。當粒子在磁場中運動時，得A．據(jù)加速器的工作原理可知，在磁場中運動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形盒的半徑決定，與加速電場的電壓無關；且質子的最終速度與半徑R相對應，并不能加速到任意值，故B正確，C錯誤；D．當質子α粒子，在磁場的運動周期發(fā)生變化，即在磁場的運動周期與在電場的周期不相等，不滿足回旋加速器的工作原理，故D錯誤。故選AB。10、AD【解析】根據(jù)法拉第電磁感應定律，線圈中感應電動勢，感應電流，即感應電流，即感應電流大小與磁感應強度變化的快慢有關，與增加減小無關，因此答案BC錯AD對三、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.左②.0.96m/s【解析】[1][2]．由紙帶上點跡分布可知，從左到右點間距逐漸變大，可知重物固定在圖示紙帶的左端；打B點時紙帶的速度大小為。12、①.B②.A③.減?、?增大⑤.80【解析】（1）由題干中“當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況；（2）由圖象分析熱敏電阻阻值隨溫度的變化關系，結合歐姆定律分析電路中電流的變化，從而判斷出電磁鐵磁性的變化；由題干中“當線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響”，結合歐姆定律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值，從圖象上找到對應的溫度就可以解決問題；【詳解】（1）由題中“當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”，所以警鈴的接線柱C應與接線柱B連，指示燈的接線柱D應與接線柱A相連；（2）分析乙圖，發(fā)現(xiàn)：溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，根據(jù)歐姆定律，電路中電流就會增大，電磁鐵的磁性就會增大；當線圈中的電流時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報警，則控制電路的總電阻因此熱敏電阻由圖乙可知，此時，所以，當溫度時，警鈴報警【點睛】本題既考查電