2023-2024學(xué)年江西師大附屬中學(xué)物理高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

2023-2024學(xué)年江西師大附屬中學(xué)物理高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題注意事項(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、無限長通電直導(dǎo)線PQ與通電矩形導(dǎo)線框abcd固定在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線和線框的電流方向如圖所示，線框ab邊與直導(dǎo)線PQ平行。關(guān)于通電直導(dǎo)線PQ對(duì)通電線框abcd的作用，下列判斷正確的是（）A.線框ad、bc邊不受安培力作用B.線框cd邊所受安培力的方向垂直PQ向左C.線框所受安培力的合力方向垂直PQ向左D.線框有兩個(gè)邊所受安培力的方向相同2、關(guān)于磁場，下列說法正確的是（）A.磁場是存在于磁體或電流周圍的一種特殊物質(zhì)B.磁場是為了便于研究電荷的運(yùn)動(dòng)而引入的理想模型C.磁體周圍分布的磁感線就是磁場D.磁體間的相互作用是通過電流作媒介發(fā)生的3、不可回收的航天器最終將成為漂浮在太空中的垃圾．如圖所示，是繞地球運(yùn)行的太空垃圾，對(duì)于離地面越高的太空垃圾，下列說法正確的是()A.運(yùn)行速率越大B運(yùn)行速率越小C.運(yùn)行周期越小D.可能追上同一軌道上的航天器4、磁流體發(fā)電機(jī)可簡化為如下模型：兩塊長、寬分別為a、b的平行板，彼此相距L，板間通入己電離的速度為v的氣流，兩板間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場，磁場方向與兩板平行，并與氣流垂直．如圖所示，把兩板與外電阻R連接起來，在磁場力作用下，氣流中的正、負(fù)離子分別向兩板移動(dòng)形成電流．設(shè)該氣流的電阻率為ρ，則下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.該磁流體發(fā)電機(jī)模型的上表面電勢高于下表面電勢B.產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為C.流過外電阻R的電流強(qiáng)度D.該磁流體發(fā)電機(jī)模型的路端電壓為5、我們研究電場的時(shí)候，常常引入試探電荷，下列物理量中，哪個(gè)與試探電荷無關(guān)（）A.電場強(qiáng)度B.電勢能C.靜電力對(duì)試探電荷所做的功D.試探電荷僅受電場力作用時(shí)產(chǎn)生的加速度6、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1，P為磁場邊界上的一點(diǎn)．相同的帶正電荷粒子，以相同的速率從P點(diǎn)射入磁場區(qū)域，速度方向沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向．這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的．若將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽2，結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)閳A周長的，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互影響，則等于A. B.C. D.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、速度相同的一束帶電粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說法中正確的是A.速度選擇器的P1極板帶負(fù)電B.該束帶電粒子帶正電C.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0，粒子的比荷越大D.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于EB18、如圖所示，不計(jì)電阻的光滑U形金屬框水平放置，光滑、豎直玻璃擋板H、P固定在框上，H、P的間距很?。|(zhì)量為0.2kg的細(xì)金屬桿CD恰好無擠壓地放在兩擋板之間，與金屬框接觸良好并圍成邊長為1m的正方形，其有效電阻為0.1Ω.此時(shí)在整個(gè)空間加方向與水平面成30°角且與金屬桿垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律是B＝(0.4-0.2t)T，圖示磁場方向?yàn)檎较颍颉醢搴蜅U不計(jì)形變．則()A.t＝1s時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到DB.t＝3s時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電流方向從D到CC.t＝1s時(shí)，金屬桿對(duì)擋板P的壓力大小為0.1ND.t＝3s時(shí)，金屬桿對(duì)擋板H的壓力大小為0.2N9、用兩個(gè)相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個(gè)量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路，如圖所示，則閉合開關(guān)后，下列有關(guān)電表的示數(shù)和指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是（）A.圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同B.圖甲中的A1、A2的指針偏角相同C.圖乙中的A1，A2的示數(shù)和偏角都不同D.圖乙中的A1、A2的指針偏角不相同10、一斜面固定在水平面上，在斜面頂端有一長木板，木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木板上固定一輕質(zhì)彈簧測力計(jì)，彈簧測力計(jì)下面固定一個(gè)光滑的小球，如圖所示，木板固定時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為F1，由靜止釋放后木板沿斜面下滑，穩(wěn)定時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F2，斜面的高為h，底邊長為d，則下列說法正確的是()A.穩(wěn)定后彈簧一定處于壓縮狀態(tài)B.穩(wěn)定后彈簧仍處于拉伸狀態(tài)C.D.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）下圖是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖，已知微安表頭的量程為Ig=600μA，內(nèi)阻為Rg=198Ω，要求把表頭改裝成量程為I=60mA的電流表，則圖中需要并聯(lián)分流電阻Rp的阻值為______Ω，改裝后的電流表測量電流時(shí)，指針指在表盤上原來100μA處,則被測電流的大小是____________mA12．（12分）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。(1)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡小車所受的阻力。在不掛細(xì)繩和砂桶的情況下，改變木板的傾斜程度，當(dāng)小車能拖動(dòng)紙帶沿木板做__________（選填“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”）時(shí)，說明已平衡了小車所受的阻力。(2)實(shí)驗(yàn)中，保持砂桶質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量，測量小車運(yùn)動(dòng)的加速度。如圖所示為該同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分，紙帶上的A、B、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.10s，A、B間的距離x1=6.00cm，B、C間的距離x2=6.40cm，則小車的加速度a=__________m/s2。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＝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14．（16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L15．（12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

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】ABD．根據(jù)右手螺旋定則可知，直導(dǎo)線PQ在導(dǎo)線右邊產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮瑒t根據(jù)左手定則可知：ab邊受到的安培力方向向左，bc邊受到的安培力方向向下，cd邊受到的安培力方向向右（垂直PQ向右），da邊受到的安培力向上，ABD錯(cuò)誤；C．離PQ越遠(yuǎn)的位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，故根據(jù)安培力公式，ab邊受到的安培力大于cd邊，bc邊受到的安培力大小等于da受到受到的安培力大小，但方向相反，線框所受安培力的合力向左，C正確。故選C。2、A【解析】AB．根據(jù)磁場的定義可知場是存在于磁體或電流周圍的一種特殊物質(zhì)，不是理想化模型，故A正確，B錯(cuò)誤；C．磁體的周圍存在磁場，而磁感線是假想的，故C錯(cuò)誤；D．磁體間的相互作用是通過磁場作為媒介產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。故選A。3、B【解析】根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，由軌道的大小變化判定描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量大小關(guān)系即可【詳解】根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：A、B項(xiàng)：垃圾的運(yùn)行速率可得半徑越大的太空垃圾運(yùn)行速率越小，故A錯(cuò)誤，B正確；C項(xiàng)：垃圾運(yùn)行的周期T=可得半徑越大的太空垃圾周期越大，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：在同一軌道上運(yùn)動(dòng)的航天器周期和線速度大小相同，故在同一軌道上不能追上同一軌道的航天器，故D錯(cuò)誤故應(yīng)選：B【點(diǎn)睛】航天器繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力由萬有引力提供，能根據(jù)半徑關(guān)系分析描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量的大小關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵4、B【解析】電離的氣體含有大量帶正電和負(fù)電的粒子，進(jìn)入磁場受洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則判斷出正負(fù)電荷的偏轉(zhuǎn)方向，從而確定極板的正負(fù)極，確定出電流在外電路中的流向，最終電荷受電場力和洛倫茲力處于平衡，根據(jù)平衡求出電動(dòng)勢的大小，從而根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，再根據(jù)路端電壓U=IR，即可求解；【詳解】根據(jù)左手定則知正電荷向上偏，負(fù)電荷向下偏，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，即上表面電勢高于下表面電勢，最終電荷處于平衡有：解得電動(dòng)勢：內(nèi)電阻為：根據(jù)閉合電路歐姆定律有：那么路端電壓為：，綜上所述，故ACD正確，B錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題綜合考查了電阻定律、閉合電路歐姆定律以及磁場的知識(shí)，關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及通過平衡求出電源的電動(dòng)勢5、A【解析】A．電場強(qiáng)度只和電場本身的性質(zhì)有關(guān)，與試探電荷無關(guān)，符合題意，A正確；B．電荷的電勢能，與試探電荷有關(guān)，不合符題意，B錯(cuò)誤；C．靜電力對(duì)試探電荷所做的功，與試探電荷有關(guān)，不合符題意，C錯(cuò)誤；D．試探電荷僅受電場力作用時(shí)產(chǎn)生的加速度，與試探電荷有關(guān)，不合符題意，D錯(cuò)誤。故選A。6、C【解析】設(shè)圓的半徑為r;（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1時(shí)，從P點(diǎn)射入的粒子與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為M，最遠(yuǎn)的點(diǎn)是軌跡上直徑與磁場邊界的交點(diǎn)，，如圖所示；所以粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為：磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2時(shí)，從P點(diǎn)射入的粒子與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為N，最遠(yuǎn)的點(diǎn)是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點(diǎn)，,如圖所示；所以粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：;帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，由于v，m，q相等，則得：，故選C考點(diǎn)：帶電粒子扎起勻強(qiáng)磁場中得運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題是帶電粒子在磁場中得運(yùn)動(dòng)問題；解題時(shí)關(guān)鍵是分析粒子做圓周運(yùn)動(dòng)臨界圓狀態(tài)，結(jié)合幾何關(guān)系找到粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，然后結(jié)合半徑表達(dá)式求解磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系二、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、BC【解析】AB．由圖可知，帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B2時(shí)向下偏轉(zhuǎn)，所以粒子所受的洛倫茲力方向向下，根據(jù)左手定則判斷得知該束粒子帶正電。在平行金屬板中受到電場力和洛倫茲力兩個(gè)作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向上，則電場力方向向下，粒子帶正電，電場強(qiáng)度方向向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電。故A錯(cuò)誤，B正確。C．粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B2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，解得可見，由于v是一定的，B不變，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0，則半徑r越小，則越大。故C正確。D．粒子能通過狹縫，電場力與洛倫茲力平衡，則有：qvB1=qE解得故D錯(cuò)誤。故選BC。8、AC【解析】根據(jù)楞次定律，并由時(shí)刻來確定磁場的變化，從而判定感應(yīng)電流的方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合閉合電路歐姆定律，及安培力表達(dá)式，與力的合成與分解，并由三角知識(shí)，即可求解【詳解】當(dāng)t=1s時(shí)，則由磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律是，可知，磁場在減小，根據(jù)楞次定律可得，金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到D，故A正確；當(dāng)t=3s時(shí)，磁場在反向增加，由楞次定律可知，金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到D，故B錯(cuò)誤；當(dāng)在t=1s時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律，則有；再由歐姆定律，則有感應(yīng)電流大??；則t=1s時(shí)，那么安培力大小；由左手定則可知，安培力垂直磁場方向斜向上，則將安培力分解，那么金屬桿對(duì)擋板P的壓力大小，故C正確；同理，當(dāng)t=3s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢仍為E=0.1V，電流大小仍為I=1A，由于磁場的方向相反，由左手定則可知，安培力的方向垂直磁感線斜向下，根據(jù)力的合成，則得金屬桿對(duì)H的壓力大小為，故D錯(cuò)誤；9、BD【解析】AB．圖甲中的A1、A2并聯(lián)，表頭的電壓相等，電流相等，指針偏轉(zhuǎn)的角度相同，量程不同的電流表讀數(shù)不同，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．圖乙中的A1、A2串聯(lián)，A1、A2的示數(shù)相同，由于量程不同，內(nèi)阻不同，電表兩端的電壓不同，流過表頭的電流不同，指針偏轉(zhuǎn)的角度不同，故C錯(cuò)誤，D正確故選BD。10、BC【解析】AB.平衡時(shí)，對(duì)小球分析F1=mgsinθ…①木板運(yùn)動(dòng)后穩(wěn)定時(shí)，對(duì)整體分析有：a=gsinθ-μgcosθ…②則a＜gsinθ，根據(jù)牛頓第二定律得知，彈簧對(duì)小球的彈力應(yīng)沿斜面向上，彈簧處于拉伸狀態(tài)．選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD.對(duì)小球有mgsinθ-F2=ma…③而tanθ＝…④聯(lián)立①②③④計(jì)算可得．選項(xiàng)C正確，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、①.2；②.10；【解析】分流電阻阻值為：，原來電流表量程為，改裝后電流表量程為60mA，電流表量程擴(kuò)大了100倍，分度值擴(kuò)大100倍，指針指在表盤上原來處，則被測電流的大小為：.【點(diǎn)睛】根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出分流電阻阻值；根據(jù)電流表的量程確定其分度值，然后讀出其示數(shù)12、①.勻速直線運(yùn)動(dòng)②.0.40【解析】(1)[1]平衡摩擦