2023-2024學(xué)年湖南省明德中學(xué)物理高二上期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南省明德中學(xué)物理高二上期末質(zhì)量檢測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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，一小鋼球在光滑水平桌面上沿AB直線運(yùn)動(dòng)，C處有一小球門，BC垂直于AB．現(xiàn)用同一根細(xì)管分別沿甲、乙、丙三個(gè)方向?qū)?zhǔn)B處吹氣，可將鋼球吹進(jìn)球門的是()A.甲方向B.乙方向C.丙方向D都有可能2、一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖所示.容器內(nèi)表面為等勢(shì)面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn)，下列說法正確的是()A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B.小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直D.將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功不同3、在物理學(xué)發(fā)展過程中，有許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（）A.牛頓通過多年觀測(cè)記錄行星的運(yùn)動(dòng)，提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律B.卡文迪許發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”C.伽利略利用“理想斜面”得出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的觀點(diǎn)D.開普勒從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度，證明了輕、重物體下落一樣快，從而推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的“小球質(zhì)量越大下落越快”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)4、如圖所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d，將一邊長為l的正方形導(dǎo)線框由磁場(chǎng)邊緣以速度v勻速地通過磁場(chǎng)區(qū)域，若d>l，則在線框通過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間為()A. B.C. D.5、如圖所示，空間中有一足夠大的區(qū)域內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，某時(shí)刻一帶正電粒子沿紙面向右運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)粒子所受重力，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是A.勻速直線運(yùn)動(dòng) B.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.順時(shí)針轉(zhuǎn)向的圓周運(yùn)動(dòng) D.逆時(shí)針轉(zhuǎn)向的圓周運(yùn)動(dòng)6、如圖所示，在平行帶電金屬板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)子、氘核、氚核沿平行于金屬板方向，以相同動(dòng)能射入兩極板間，其中氘核沿直線運(yùn)動(dòng)，未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，質(zhì)子和氚核發(fā)生偏轉(zhuǎn)后射出，則①偏向正極板的是質(zhì)子；②偏向正極板的是氚核；③射出時(shí)動(dòng)能最大的是質(zhì)子；④射出時(shí)動(dòng)能最大的是氚核。以上說法正確的是()A.①② B.②③C.③④ D.①④二、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，回旋加速器D形盒的半徑為R，用該加速器給質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子加速，狹縫間交變電場(chǎng)的電壓為U、周期為T，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，忽略質(zhì)子通過盒縫的時(shí)間。下列說法正確的有（）A.交變電場(chǎng)的周期為T＝B.增加電壓U可以增加質(zhì)子離開出口的動(dòng)能C.題知條件不變，該加速器可以直接用來加速氘核D.增加電壓U可以縮短質(zhì)子在回旋加速器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間8、利用如圖所示方法可以測(cè)得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n,現(xiàn)測(cè)得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b,厚為d,并加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí),在導(dǎo)體上、下表面間用電壓表可測(cè)得電壓為U.已知自由電子的電荷量為e,則下列判斷正確的是A.下表面電勢(shì)高B.上表面電勢(shì)高C.該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為D.該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為9、如圖甲為節(jié)能路燈，該路燈通過光控開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。如圖乙為其簡(jiǎn)化電路圖，RL為光敏電阻，當(dāng)光照強(qiáng)度增加時(shí)，其電阻值減小。a、b端接路燈電源的開關(guān)，要求Uab大于某一值時(shí)，接通路燈電路。現(xiàn)增加光照強(qiáng)度，下列判斷正確的是（）A.R0兩端的電壓變小B.指示燈將變暗C.ab兩點(diǎn)間電壓Uab變大D.光敏電阻RL中的電流將變大10、如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器．升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2＝1：10．在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電，輸電線的總電阻為2r＝2Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈數(shù)之比為n3：n4＝10：1，若T2的“用電設(shè)備”兩端的電壓為U4＝200V且“用電設(shè)備”消耗的電功率為10kW，不考慮其它因素的影響，則（）A.T1的副線圈兩端電壓的最大值為2010VB.T2的原線圈兩端的電壓為2000VC.輸電線上損失的電功率為100WD.T1原線圈輸入的電功率為10.1kW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）如圖所示，在真空中相距為L的A、B兩點(diǎn)分別放置電量大小均為Q的正負(fù)點(diǎn)電荷，已知靜電力常量為k，那么在離A、B兩點(diǎn)距離都等于L的點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)開_________，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為__________12．（12分）如圖所示是用頻率為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶,A、B、C、D依次為紙帶上選出的計(jì)數(shù)點(diǎn)(1)根據(jù)標(biāo)出的數(shù)據(jù),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A、C兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為____s,打B～D點(diǎn)的過程中,紙帶的平均速度大小為_____m/s（保留兩位有效數(shù)字）(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A～D點(diǎn)的過程中,紙帶的運(yùn)動(dòng)情況是____(填正確選項(xiàng)前的字母)A.一直做加速運(yùn)動(dòng)B.一直做減速運(yùn)動(dòng)C.先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)D.先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)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＝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】小球若進(jìn)入球門，則吹氣后小球的速度方向沿BC方向，畫出小球的初速度、末速度的方向，由平行四邊形定則畫出小球速度變化的方向如圖，則：由圖可知鋼球的速度變化的方向沿丙的方向，加速度方向沿丙的方向，所以沿丙的方向吹氣，故C正確，ABD錯(cuò)誤2、C【解析】依據(jù)電場(chǎng)線越疏，電場(chǎng)強(qiáng)度越弱，而電場(chǎng)線越密的，則電場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，由圖可知，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的小，故A錯(cuò)誤；根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)是降低的，可知，小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的高，故B錯(cuò)誤；因容器內(nèi)表面為等勢(shì)面，且電場(chǎng)線總垂直于等勢(shì)面，因此B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直，故C正確；因A、B在同一等勢(shì)面上，將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功相同，均為零，故D錯(cuò)誤；故選C考點(diǎn)：電場(chǎng)線；電場(chǎng)強(qiáng)度；電勢(shì)【名師點(diǎn)睛】本題考查電場(chǎng)線的疏密與電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱的關(guān)系，掌握電場(chǎng)線的方向與電勢(shì)的高低的關(guān)系，理解電場(chǎng)線總垂直等勢(shì)面，注意同一等勢(shì)面上移送電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功3、C【解析】解:A、開普勒提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律,牛頓在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,故A錯(cuò)誤.

B、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后,英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地測(cè)出了萬有引力常量G,所以B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的.C、伽利略利用“理想斜面”否定了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的觀點(diǎn),得出了“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的觀點(diǎn),故C正確.D、伽利略從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度,證明了輕、重物體下落一樣快,從而推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的“小球質(zhì)量越大下落越快”的錯(cuò)誤觀點(diǎn).故D錯(cuò)誤.所以C選項(xiàng)是正確的4、B【解析】如圖所示，從線框完全進(jìn)入直到右邊開始離開磁場(chǎng)區(qū)域，線框中的磁通量就不再發(fā)生變化，故線圈中沒有感應(yīng)電流的距離為d-l；因?qū)Ь€框做勻速運(yùn)動(dòng)，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間；故選B.5、D【解析】帶電粒子在磁場(chǎng)中的受力可以根據(jù)左手定則來判斷，即四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，磁場(chǎng)垂直手心過，拇指所指的方向即為洛倫茲力的方向【詳解】帶電粒子帶正電，根據(jù)左手定則可知受洛倫茲力的方向?yàn)橄蛏?，且洛倫茲力不做功，所以粒子?yīng)該做逆時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D正確；ABC錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】洛倫茲力的方向與速度方向垂直,只改變速度的方向,不改變速度的大小.勻變速運(yùn)動(dòng)是指的加速度不變的運(yùn)動(dòng),當(dāng)合力方向與速度方向不在一條直線上物體將做曲線運(yùn)動(dòng).6、D【解析】根據(jù)題意，氘核沿直線運(yùn)動(dòng)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是因電場(chǎng)力等于洛倫茲力，由于相同的動(dòng)能，而不同的質(zhì)量，它們的電量相同且?guī)д?，磁?chǎng)相同，電場(chǎng)力相同，因而由速度決定洛倫茲力大小，所以氘核的速度處于中間，氚核的速度最小，質(zhì)子的速度最大，所以質(zhì)子受到的洛倫茲力大于電場(chǎng)力，向上偏轉(zhuǎn)，由于電場(chǎng)力做負(fù)功，導(dǎo)致質(zhì)子的動(dòng)能減小；氚核受到的洛倫茲力小于電場(chǎng)力，向下偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做正功，導(dǎo)致氚核的動(dòng)能最大故選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、AD【解析】A．根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與加速電場(chǎng)的周期相等，交變電場(chǎng)的周期為，故A正確。B．根據(jù)R是D形金屬盒的半徑，知質(zhì)子獲得的最大速度則最大動(dòng)能與加速的電壓無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．由上分析可知，加速電場(chǎng)的周期與加速粒子的比荷有關(guān)，氘核與質(zhì)子的比荷不同，因此加速器不可以直接用來加速氘核，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)質(zhì)子圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式，T與質(zhì)子的速度大小無關(guān)，所以若只增加加速電壓U，不會(huì)改變質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行的周期，但加速次數(shù)減小，則運(yùn)行時(shí)間也會(huì)變小，故D正確。故選AD。8、AC【解析】定向移動(dòng)的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢(shì)差，電子到達(dá)的表面帶負(fù)電，電勢(shì)較低．最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)【詳解】根據(jù)左手定則，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，下表面失去電子帶正電，所以下表面電勢(shì)高．故A正確、B錯(cuò)誤．再根據(jù)e=evB，I=neSv=nebdv得n=，故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡9、BD【解析】A．將電源和電阻箱視為等效電源，增加光照強(qiáng)度，光敏電阻減小，電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律：可知干路電流增大，則流過兩端電流增大，根據(jù)歐姆定律：可知兩端的電壓增大，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)閉合電路歐姆定律：可知路端電壓，即a、b兩端電壓減小，兩端的電壓增大，根據(jù)分壓規(guī)律可知光敏電阻和指示燈構(gòu)成的并聯(lián)電路分壓減小，通過指示燈的電流減小，根據(jù)電功率的計(jì)算公式：可知指示燈功率減小，將變暗，B正確，C錯(cuò)誤；D．干路電流增大，通過指示燈電流減小，根據(jù)分流規(guī)律可知通過光敏的電流增大，D正確。故選BD。10、AB【解析】根據(jù)降壓變壓器的輸出電壓，結(jié)合匝數(shù)比求出輸入電壓，從而得出輸電線電流，根據(jù)輸電線的電阻得出損失的功率，根據(jù)電壓損失得出升壓變壓器的輸出功率【詳解】T2副線圈電流，設(shè)輸電線中的電流為I3．則比得，則有I3＝5A，設(shè)T2原線圈兩端的電壓為U3．則，即得U3＝2000V，輸電線上的損失電壓為U損＝I3?2r＝5×2＝10V，T1的副線圈兩端電壓U2＝U損+U3＝10+2000＝2010V，所以T1的副線圈兩端電壓的最大值為2010V，故AB正確；輸電線上損失的功率P損＝I32?2r＝52×2＝50W，故C錯(cuò)誤；T1的原線圈輸入的電功率為P1＝10kW+50W＝10.05kW，故D錯(cuò)誤．所以AB正確，CD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要知道：1、輸送功率與輸送電壓、電流的關(guān)系；2、變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系；3、升壓變壓器輸出電壓、降壓變壓器輸入電壓、電壓損失的關(guān)系；4、升壓變壓器的輸出功率、功率損失、降壓變壓器的輸入功率關(guān)系三、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.水平向右，②.【解析】根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式分別求出等量異種電荷在到兩點(diǎn)距離都等于l的點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，再根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加進(jìn)行合成【詳解】兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷在到兩點(diǎn)距離都等于l的點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向如圖大小為，則合場(chǎng)強(qiáng).12、①.②.③.D【解析】(1)頻率為50Hz，那么打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A、C兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為t=10×0.02=0.2s；根據(jù)公式.(2)由紙帶可知，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)內(nèi)的位移先越來越大，后越來越小，因此小車先加速運(yùn)動(dòng)，后減速運(yùn)動(dòng)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確【