2024屆江西省四校協(xié)作體物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

2024屆江西省四校協(xié)作體物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)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)?；卮鸱沁x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、如圖所示，在xOy平面內(nèi)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸正向，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面向里．一電子在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向保持不變．則電子的運(yùn)動(dòng)方向沿()A.x軸正向 B.x軸負(fù)向C.y軸正向 D.y軸負(fù)向2、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3、下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是A.導(dǎo)線通電后其下方小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.通電導(dǎo)線AB磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)C.通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)D.金屬桿切割磁感線時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)4、磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。如圖是它的示意圖。平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)離子）噴入磁場(chǎng)，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。如果把A、B和用電器連接，A、B就是直流電源的兩個(gè)電極，設(shè)A、B兩板間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B′，等離子體以速度v沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入A、B兩板之間，則下列說法正確的是（）A.A是直流電源的正極B.其他條件不變，若增大等離子體的電量q，則UAB增大C.電源的電動(dòng)勢(shì)為B′dvD.電源的電動(dòng)勢(shì)為qvB′5、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線長(zhǎng)度L＝0.2m，導(dǎo)線中電流I＝1A．該導(dǎo)線所受安培力F的大小為()A.0.01N B.0.02NC.0.03N D.0.04N6、如圖所示，M、N是相互平行、垂直于紙面放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其中通入的電流大小相等、方向相反．紙面內(nèi)的點(diǎn)a到M、N距離相等．關(guān)于a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，下列說法正確的是（）A.沿紙面向上 B.沿紙面向下C.沿紙面向左 D.沿紙面向右二、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，兩個(gè)相同的帶電小球A、B分別用2L和L長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于絕緣天花板的同一點(diǎn)，當(dāng)平衡時(shí)，小球B偏離豎直方向30°，小球A豎直懸掛且與光滑絕緣墻壁接觸．若兩小球的質(zhì)量均為m，重力加速度為g．則A.A、B的靜電力等于B.墻壁受的壓力等于C.A球受到細(xì)線的拉力等于D.B球受到細(xì)線的拉力等于8、如圖甲所示，一條電場(chǎng)線與Ox軸重合，取O點(diǎn)電勢(shì)為零，Ox方向上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖乙所示，若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子，電子僅受電場(chǎng)力的作用。則()A.電子將沿Ox方向運(yùn)動(dòng)B.沿Ox方向電場(chǎng)強(qiáng)度一直增大C.電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大D.電子的電勢(shì)能將一直減小9、如圖所示，在空間有一坐標(biāo)系，直線與軸正方向的夾角為，第一象限內(nèi)有兩個(gè)方向都垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，直線是它們的邊界，上方區(qū)域Ⅰ中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為.一質(zhì)量為、電荷量為的質(zhì)子(不計(jì)重力)以速度從點(diǎn)沿與成角的方向垂直磁場(chǎng)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ，質(zhì)子先后通過磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在軸上的點(diǎn)(圖中未畫出)，則（）A.質(zhì)子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B.質(zhì)子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.質(zhì)子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.質(zhì)子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為10、如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒MN，以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是（）A.感應(yīng)電流方向是N→M B.感應(yīng)電流方向是M→NC.安培力方向水平向左 D.安培力方向水平向右三、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）（1）在“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每溶液中有純油酸用注射器測(cè)得1mL上述溶液有液滴100滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上描出油膜輪廓，再將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm。則：①油膜的面積約為______保留兩位有效數(shù)字。②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是______③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑______保留一位有效數(shù)字。（2）實(shí)驗(yàn)中水槽所撒痱子粉太厚會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果______選填“偏大”或“偏小”12．（12分）一根導(dǎo)線長(zhǎng)0.2m，通以3A的電流，在磁場(chǎng)中某處受到的最大的磁場(chǎng)力是，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是____T，如果該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半，則該處的B的大小是______T。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(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）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??；（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

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、C【解析】A．若電子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，由左手定則判斷可知：所受的洛倫茲力方向向下，而電場(chǎng)力方向沿x軸負(fù)方向，則電子將向下偏轉(zhuǎn)，做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向?qū)l(fā)生改變。故A錯(cuò)誤。B．若電子沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由左手定則判斷可知：所受的洛倫茲力方向向上，電場(chǎng)力方向沿x軸負(fù)方向，則電子將向上偏轉(zhuǎn)，做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向?qū)l(fā)生改變。故B錯(cuò)誤。C．若電子沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，由左手定則判斷可知：所受的洛倫茲力方向x軸正向，電場(chǎng)力方向沿x軸負(fù)向，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電子的速度方向不發(fā)生改變。故C正確。D．若電子沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由左手定則判斷可知：所受的洛倫茲力方向x軸負(fù)向，電場(chǎng)力方向沿x軸負(fù)向，電子將向左偏轉(zhuǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，電子的速度方向發(fā)生改變。故D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】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。3、D【解析】電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是指穿過電路的磁通量變化時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的現(xiàn)象【詳解】A圖中導(dǎo)線通電后，其下方的小磁針受到磁場(chǎng)的作用力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，是電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．故A錯(cuò)誤．B圖中通電導(dǎo)線AB在磁場(chǎng)中受到安培力作用而運(yùn)動(dòng)，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．故B錯(cuò)誤．C圖中通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．故C錯(cuò)誤．D圖中金屬桿切割磁感線時(shí)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．故D正確．故選D4、C【解析】A．根據(jù)左手定則，正電荷向下偏轉(zhuǎn)，所以B板帶正電，為直流電源的正極，故A錯(cuò)誤；BCD．最終電荷在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，電源的電動(dòng)勢(shì)E會(huì)達(dá)到最大值，此時(shí)有解得故C正確，BD錯(cuò)誤。故選C。5、D【解析】根據(jù)F=BIL可知導(dǎo)線所受安培力F的大小為F=0.2×1×0.2N=0.04N，故選D.6、C【解析】M在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于aM偏左下方，N在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于aN偏左上方，根據(jù)平行四邊形定則，知a處的磁場(chǎng)方向水平向左，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。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、AC【解析】設(shè)細(xì)線的固定點(diǎn)為O，由幾何關(guān)系可得：AB連線垂直O(jiān)B邊線，A、D項(xiàng)：對(duì)小球B受力分析，受到重力，OB細(xì)線的拉力，AB間的庫侖力，且三力平衡，由平衡條件得：，，故A正確，D錯(cuò)誤；B、C項(xiàng)：對(duì)A球受力分析，受到重力，AB間的庫侖力，細(xì)線OA的拉力，墻壁對(duì)A球的彈力，由平衡條件得：，，故B錯(cuò)誤，C正確故選AC8、ACD【解析】詳解】AD．順著電場(chǎng)方向，電勢(shì)逐漸降低，可知電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向，因電子只受電場(chǎng)力，故電子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，因電場(chǎng)力做正功，故電子電勢(shì)能減小，故AD正確；BC．圖象切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，可知，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大，故電子受到的電場(chǎng)力先減小后增大，加速度先減小后增大，故B錯(cuò)誤，C正確。故選ACD。9、BD【解析】設(shè)質(zhì)子在磁場(chǎng)I和II中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1和r2，區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B′，由牛頓第二定律得：qvB＝m①；qvB′＝m②；粒子在兩區(qū)域運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，由帶電粒子才磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和幾何關(guān)系可知，質(zhì)子從A點(diǎn)出磁場(chǎng)I時(shí)的速度方向與OP的夾角為30°，故質(zhì)子在磁場(chǎng)I中軌跡的圓心角為：θ＝60°，如圖所示：則△O1OA為等邊三角形，有：OA＝r1③，在區(qū)域II中，質(zhì)子運(yùn)動(dòng)圓周，O2是粒子在區(qū)域II中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，r2＝OAsin30°④，由①②③④解得區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B′＝2B⑤，質(zhì)子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角：φ＝60°，在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為：φ′＝90°，質(zhì)子在Ⅰ區(qū)的運(yùn)動(dòng)周期：T1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，故A錯(cuò)誤，B正確；質(zhì)子在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)的周期：T2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，故C錯(cuò)誤，D正確；10、AC【解析】以導(dǎo)體棒MN為研究對(duì)象，所處位置磁場(chǎng)方向向下、運(yùn)動(dòng)方向向右。由右手定則可知，感應(yīng)電流方向是N→M；再由左手定則可知，安培力方向水平向左。故BD錯(cuò)，AC對(duì)。故選AC。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、①.83②.③.④.偏大【解析】(1)[1]這種粗測(cè)方法是將每個(gè)分子視為球體，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這時(shí)油膜的厚度可視為油酸分子的直徑，由圖示油膜可知，油膜所占坐標(biāo)紙的格數(shù)是83個(gè)（80～85均正確），油膜的面積為(2)[2]一滴溶液中含純油的體積(3)[3]油分子直徑(4)[4]實(shí)驗(yàn)過程中，若油膜沒有完全散開，則油酸溶液在水面上形成的油膜面積偏小，由可知，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的油酸分子的直徑偏大。12、①.0.1②.0.1【解析】[1]根據(jù)得[2]磁感應(yīng)強(qiáng)度B是磁場(chǎng)本身的屬性，與有無電流元以及電流大小無關(guān)．所以當(dāng)該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半，該處的B的大小仍為0.1T。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、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過程中，由動(dòng)能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電