2023-2024學(xué)年湖南省鳳凰縣皇倉中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南省鳳凰縣皇倉中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)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(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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、如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法不正確的是（）A.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2B.在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零C.交流電a瞬時(shí)值為VD.交流電b的最大值為V2、關(guān)于磁場(chǎng)的磁感線，下列說法正確的是（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度較大的地方磁感線一定較稀疏B.沿磁感場(chǎng)線方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定越來越小C.磁感線一定與通電長直導(dǎo)線所受安培力垂直D.磁感線一定是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡3、如圖所示，長為L的細(xì)線一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，則此時(shí)細(xì)線對(duì)小球拉力的大小為（）A.mg B.C. D.4、如圖,條形磁鐵平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線,給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向外的電流,則下列說法正確的是()A.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 B.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小C.磁鐵對(duì)桌面的壓力不變 D.磁鐵對(duì)桌面有摩擦力5、當(dāng)前，電磁爐已走進(jìn)千家萬戶，電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)會(huì)使鍋底產(chǎn)生渦流，自行發(fā)熱，從而加熱鍋內(nèi)的食物。下列材料中，可用來制作電磁爐鍋的是（）A.陶瓷 B.大理石C.玻璃 D.不銹鋼6、理想變壓器與電阻R及交流電流表A、交流電壓表V按圖示方式連接，已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為：：1，電阻，原線圈兩端輸入電壓U隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，下列說法中正確的是A.電壓表的讀數(shù)為220VB.電壓表的讀數(shù)為C.電流表的讀數(shù)為0.2AD.變壓器的輸入功率為40W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、關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)下列說法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的受力方向就是該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向B.運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中某位置受到的磁場(chǎng)力為零，該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零C.放入電場(chǎng)中某位置的電荷受到的電場(chǎng)力不為零，該位置的電場(chǎng)強(qiáng)度一定不為零D.沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，沿著電流方向電勢(shì)逐漸降低8、木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上。在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示。當(dāng)撤去外力后，下列說法正確的是（）A.a尚未離開墻壁前，a和b組成系統(tǒng)動(dòng)量不守恒B.a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.a離開墻后，a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒D.a離開墻后，a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒9、如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，當(dāng)該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U，通過電動(dòng)機(jī)的電流為I，則下列說法正確的是()A.電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的發(fā)熱功率為I2RB.電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為IUC.電動(dòng)機(jī)的總功率為I2RD.電動(dòng)機(jī)機(jī)械功率為IU－I2R10、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）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V，額定電流0.32A）；電壓表V（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）；電流表A（量程0.5A，內(nèi)阻0.5Ω）；固定電阻R0（阻值1000Ω）；滑動(dòng)變阻器R（阻值0~9.0Ω）；電源E（電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻不計(jì)）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器R是_________（填“限流式”或“分壓式”）接法。（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示:由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_________（填“增大”“不變”或“減小”）燈絲的電阻率__________（填“增大”“不變”或“減小”）。（3）用另一電源E0（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻1.00Ω）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為______W.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）12．（12分）水平的平行軌道MN、PQ上有一輛小車G，俯視情況如圖所示，車上有一個(gè)通電線框，圖中虛線框A、B、C、D等是磁場(chǎng)區(qū)域，內(nèi)有垂直于紙面向里（實(shí)際是豎直向下）或向外（實(shí)際是豎直向上）的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相同．要使小車能向右行駛，此時(shí)A區(qū)域磁場(chǎng)方向?yàn)開__________，B區(qū)域磁場(chǎng)方向___________。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(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L14．（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(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15．（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、B【解析】A、由圖讀出兩電流周期之比為Ta：Tb=0.4s:0.6s=2:3，而，故線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2；故A正確.B、t=0時(shí)刻U=0，根據(jù)法拉第定律，磁通量變化率為零，而磁通量最大；故B錯(cuò)誤.C、正弦式電流a的瞬時(shí)值為;故C正確.D、根據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值公式，得到兩電動(dòng)勢(shì)最大值之比為Ema：Emb=Tb:Ta=3:2，Ema=10V，則得到正弦式電流b的最大值為;故D正確.本題選不正確的故選B.2、C【解析】A項(xiàng)：磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)，越疏的地方，磁場(chǎng)越弱．故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度都是相同的，與磁場(chǎng)方向無關(guān)．故B錯(cuò)誤C項(xiàng)：根據(jù)左手定則知磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一定與通電導(dǎo)線所受安培力方向垂直，但不一定與直導(dǎo)線方向垂直，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)左手定則知帶電粒子受洛倫茲力一定與磁場(chǎng)垂直，運(yùn)動(dòng)軌跡與磁感線方向沒有確定關(guān)系，故D錯(cuò)誤故選C3、D【解析】在最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得,F?mg=，解得F=mg+.故ABC錯(cuò)誤，D正確故選D.4、B【解析】ABC．在磁鐵外部，磁感線從N極指向S極，長直導(dǎo)線在磁鐵的中央上方，導(dǎo)線所在處磁場(chǎng)水平向左；導(dǎo)線電流垂直于紙面向外，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力豎直向下；由牛頓第三定律可知，導(dǎo)線對(duì)磁鐵的作用力豎直向上，因此磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，小于磁鐵的重力，故B正確，AC錯(cuò)誤。D．由于導(dǎo)線處于磁鐵正中央，磁鐵受到的導(dǎo)線的磁場(chǎng)力豎直向上，因此磁鐵對(duì)桌面沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故沒有摩擦力，故D錯(cuò)誤。故選B5、D【解析】電磁爐采用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即通過線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)在鍋體中產(chǎn)生渦流而產(chǎn)生熱量，因此只能采用金屬制作鍋體，故只能采用不銹鋼，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6、C【解析】由原線圈兩端輸入電壓U隨時(shí)間變化的圖像可知，U1=220V，T=0.02sAB．根據(jù)原副線圈電壓比等于匝數(shù)之比，可知所以電壓表的示數(shù)為22V，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)原副線圈的電流與匝數(shù)成反比，則所以A表的讀數(shù)為0.2A，故C正確；D．副線圈功率所以變壓器的輸入功率故D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、BC【解析】A．根據(jù)左手定則可知運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的受力方向與該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中某位置受到的磁場(chǎng)力為零，則該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零或電荷的速度為零或速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行，故B正確；C．由電場(chǎng)的基本性質(zhì)可知，對(duì)放入電場(chǎng)中某位置的電荷受到的電場(chǎng)力不為零，則該位置一定不為零，故C正確；D．沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低；在閉合電路的外電路中沿著電流的方向電勢(shì)逐漸降低，在內(nèi)電路中沿著電流的方向電勢(shì)逐漸升高，故D錯(cuò)誤；故選BC。8、AD【解析】AB．以a、b及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，撤去外力后，b向右運(yùn)動(dòng)，在a尚未離開墻壁前，系統(tǒng)所受合外力不為零，因此該過程系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，B錯(cuò)誤A正確；CD．當(dāng)a離開墻壁后，系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，C錯(cuò)誤D正確。故選AD。9、AD【解析】A.電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的發(fā)熱功率為I2R，故A正確；BD.電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為IU－I2R，故B錯(cuò)誤，D正確；C.電動(dòng)機(jī)的總功率為IU，故C錯(cuò)誤；故選：AD；10、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。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.分壓式②.增大③.增大④.0.89【解析】（1）[1]．因本實(shí)驗(yàn)需要電流從零開始調(diào)節(jié)，因此應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法；（2）[2][3]．I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，圖象的斜率隨電壓的增大而減小，故說明電阻隨電流的增大而增大；其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大；（3）[4]．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入時(shí)，燈泡的功率最小，將R等效為電源內(nèi)阻，則電源電動(dòng)勢(shì)為6V，等效內(nèi)阻為10Ω；則有：U=6-10I；作出電源的伏安特性曲線如圖中實(shí)線所示；由圖可知，燈泡電壓為U=3.1V，電流I=290mA=0.29A，則最小功率P=UI=3.1×0.29=0.89W；12、①.向里②.向外【解析】[1][2]．要使小車能向右行駛，則電流受到的安培力向右，根據(jù)左手定則，可知：磁感線穿過掌心，安培力與磁感線垂直，且安培力與電流方向垂直，所以此時(shí)A區(qū)域磁場(chǎng)方向?yàn)槔?，B區(qū)域磁場(chǎng)方向?yàn)橥馑?、?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、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14、（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流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安