2023-2024學(xué)年山西省呂梁育星中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2023-2024學(xué)年山西省呂梁育星中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，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、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40W2、如圖，小物體m與圓盤保持相對靜止，隨盤一起做勻速圓周運動,則以下說法正確的是（）A.受重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用B.受重力、支持力、滑動摩擦力C.重力和支持力是一對作用力與反作用力D.摩擦力提供使物體做勻速圓周運動的向心力3、關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是A.磁場中某一點的磁感應(yīng)強度可以這樣測定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點時受到的磁場力F與該導(dǎo)線的長度L、通過的電流I乘積的比值，即B.磁感應(yīng)強度只是定義式，它的大小取決于場源以及在磁場中的位置，與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)C.通電導(dǎo)線在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強度一定為零D.通電導(dǎo)線所受磁場力的方向就是磁場的方向4、在光滑水平面上，有兩個相互接觸的物體，如圖，已知M＞m，第一次用水平力F由左向右推M，物體間的相互作用力為F1；第二次用同樣大小的水平力F由右向左推m，物體間的相互作用力為F2，則（）A. B.C. D.無法確定5、所謂元電荷是指（）A.電子 B.質(zhì)子C.中子 D.自然界中已知的最小電荷量6、如圖所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細管的圓心O處放一點電荷。現(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從半圓形管的水平直徑端點A靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力。若小球所帶電量很小，不影響O點處的點電荷的電場，則置于圓心處的點電荷在B點處的電場強度的大小為（）A. B.C. 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、科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：因太陽風(fēng)的帶電粒子吸附作用，土星環(huán)正在消失．這是因為土星環(huán)中的帶電的冰質(zhì)顆粒，在土星引力和磁場的作用下墜入土星．假設(shè)土星的自轉(zhuǎn)方向以及周圍的磁場分布與地球相似，土星環(huán)中的所有冰質(zhì)顆粒在土星赤道上空自西向東公轉(zhuǎn)，除帶電冰質(zhì)顆粒外，剩余土星環(huán)中的顆粒軌道半徑不變，則可以推斷（）A.若土星磁場是因土星帶電而形成，則土星帶負電B.土星環(huán)中帶電冰質(zhì)顆粒受到的洛倫茲力沿軌道半徑遠離土星球心C.太陽風(fēng)中的帶正電粒子是冰質(zhì)顆粒主要吸附的粒子D.因土星吸附了帶電冰質(zhì)顆粒，質(zhì)量變大，在軌運行的土星環(huán)的運動周期將變小8、如圖所示，在球殼內(nèi)部球心放置帶電荷量為＋Q的點電荷，球殼內(nèi)有A點，殼壁中有B點，殼外有C點，則下列說法正確的是()A.EA＞EC＞EBB.A、B、C三點的電勢φA＝φB＞φCC.EA＞EB＞ECD.A、B、C三點的電勢φA＞φB＞φC9、如圖所示，在一個半徑為R的圓形區(qū)坡內(nèi)存在微感應(yīng)強度為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，一個比荷為的正粒子，從A點沿與AO夾角的方向射入勻強磁場區(qū)域，最終從B點沿與AO垂直的方向離開磁場．若粒子在運動過程中只受磁場力作用，則A.粒子運動的軌道半徑B.粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的時間C.粒子的初速度的D.若僅改變初速度的方向，該粒子仍能從B點飛出磁場區(qū)域10、某交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A.交變電流的表達式為(V)B.交變電流的表達式為(V)C.若其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t交變電動勢的表達式為D.若其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼囊话?，則交變電動勢的最大值變?yōu)?0V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）某同學(xué)為測定某柱形電子元件的電阻率，用游標(biāo)為20分度的卡尺測量它的長度，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為L＝_____cm。12．（12分）某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻．其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0kΩ，電阻R1=9.0kΩ，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個R0=3.0Ω的電阻（1）按圖示電路進行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中，混進了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線．為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電鍵S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、間電壓，讀數(shù)不為零，再測量、間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_______導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是_______導(dǎo)線斷開（2）排除故障后，該小組順利完成實驗．通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖．由I1–I2圖象得到電池的電動勢E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω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）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(yīng)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(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L14．（16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(zhì)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15．（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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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)強度B的大小；（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、C【解析】由原線圈兩端輸入電壓U隨時間變化的圖像可知，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錯誤。故選C。2、D【解析】向心力是效果力，在進行受力分析時不能說物體受到向心力，故A錯誤；小物體m與圓盤保持相對靜止，所以物體不受滑動摩擦力，故B錯誤；重力和支持力是作用在一個物體上的平衡力，故C錯誤；物體隨圓盤做圓周運動，有向外運動的趨勢，所以受到指向圓心的摩擦力，并提供了做圓周運動的向心力，故D正確；故選D3、B【解析】根據(jù)左手定則可知，磁感應(yīng)強度的方向與安培力的方向垂直；磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱和方向的物理量，通過電流元垂直放置于磁場中所受磁場力與電流元的比值來定義磁感應(yīng)強度．此比值與磁場力及電流元均無關(guān)【詳解】磁場中某一點磁感應(yīng)強度可以這樣測定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點時受到的最大的磁場力F與該導(dǎo)線的長度L、通過的電流I乘積的比值，即，選項A錯誤；磁感應(yīng)強度只是定義式，它的大小取決于場源以及在磁場中的位置，與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)，選項B正確；通電導(dǎo)線在某點不受磁場力的作用，可能是導(dǎo)線放置的方向與磁場方向平行，而該點的磁感應(yīng)強度不一定為零，選項C錯誤；通電導(dǎo)線所受磁場力的方向與磁場的方向垂直，選項D錯誤；故選B.4、C【解析】把兩個物體看成一個整體，根據(jù)牛頓第二定律得兩次系統(tǒng)的加速度大小相等。第一次用水平力F由左向右推M，對m運用牛頓第二定理得第二次用同樣大小的水平力F由右向左推m，對M運用牛頓第二定理得因為M＞m，所以F1＜F2。故選C。5、D【解析】元電荷是自然界最小的電量，可作為電量的一種單位，不是實物粒子．故選D.【點睛】對于元電荷要注意理解，它不是質(zhì)子也不是電子；只是在數(shù)值上等于質(zhì)子或電子帶電量；任何帶電體的電量均為元電荷的整數(shù)倍6、C【解析】設(shè)細管的半徑為R，小球到達B點時速度大小為v，小球從A滑到B的過程，恰好沿著圓心O處點電荷的等勢線運動，靜電力不做功，機械能守恒定律，所以有小球經(jīng)過B點時，由牛頓第二定律得聯(lián)立以上兩式解得故選C。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、AD【解析】A項：由土星磁場與地磁場相似，土星磁場的北極為地理南極，土星磁場的南極為地理北極，由土星轉(zhuǎn)動形成環(huán)形電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，土星帶負電，故A正確；B項：由于電冰質(zhì)顆粒墜入土星，洛倫茲力方向與速度方向垂直，所以土星環(huán)中帶電冰質(zhì)顆粒受到的洛倫茲力不會沿軌道半徑遠離土星球心，故B錯誤；C項：由于冰質(zhì)顆粒在土星赤道上空自西向東公轉(zhuǎn)，且土星帶負電，所以冰質(zhì)顆粒應(yīng)帶正電，所以太陽風(fēng)中帶負電粒子是冰質(zhì)顆粒主要吸附的粒子，故C錯誤；D項：由公式，由于半徑不變，質(zhì)量變大，所以周期變小，故D錯誤故應(yīng)選：AD8、AD【解析】由靜電知識我們知道球殼為一等勢體，內(nèi)部場強為零即，由點電荷的場強公式，知道離點電荷越遠電場強度越小，所以即A正確C錯誤．球殼上所有的點的電勢是一樣的，，由可知，距離點電荷越遠電勢越小，所以B錯誤D正確9、AC【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，速度的偏向角等于軌跡對應(yīng)的圓心角．畫出軌跡，由數(shù)學(xué)知識求出軌跡半徑，再利用洛倫茲力提供向心力結(jié)合結(jié)合關(guān)系即可分析求解，利用周期公式結(jié)合粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角，求解粒子在磁場中運動的時間【詳解】A、畫出粒子軌跡示意圖，如下圖所示，因為粒子從B點沿與AO垂直方向離開磁場，故O′B與AO平行，又因為OAB與O′AB均為等腰三角形，可得：OAB=OBA=O′BA=O′AB，所以O(shè)′A與BO也平行，因為粒子速度方向偏轉(zhuǎn)的角度為，故AO′B=，所以四邊形OAO′B為兩個等邊三角形組成的菱形，故粒子運動的軌道半徑r=R，故A正確B、粒子在磁場中運動的周期：T==，粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角=600，所以粒子在磁場中運動的時間為：t==，故B錯誤C、根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qv0B=m，結(jié)合軌道半徑r=R，聯(lián)立可得粒子的初速度為：v0=，故C正確D、當(dāng)入射粒子速度方向發(fā)生變化時，粒子運動的軌跡示意圖如圖所示，速度大小不變，粒子做圓周運動的半徑不變，入射速度方向發(fā)生變化，粒子在圓周上的出射點也隨之變化，所以若僅改變初速度的方向，該粒子將不能從B點飛出磁場區(qū)域，故D錯誤故選A、C【點睛】本題考查帶電粒子在有界勻強磁場中的運動，要掌握住半徑公式、周期公式，畫出粒子的運動軌跡后，利用洛倫茲力提供向心力，結(jié)合幾何關(guān)系進行求解；運用粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角，結(jié)合周期公式，求解粒子在磁場中運動的時間10、BD【解析】AB、由圖象可知，交變電流動勢的最大值，周期，所以瞬時值表達式為，故A錯誤，B正確；CD、根據(jù)感應(yīng)電動勢最大值的表達式得知，與成正比，則線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼囊话?，感?yīng)電動勢最大值變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑸?，則交變電流動勢的表達式為，故C錯誤，D正確；故選BD【點睛】從圖象中可以求出該交變電流的最大電壓以及周期等物理量，然后根據(jù)最大值與有效值以及周期與頻率關(guān)系求解三、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、670【解析】[1]．游標(biāo)卡尺讀數(shù)為：10.6cm+0.05mm×14=10.670cm.12、①.②.③.1.41（1.36~1.44均可）④.0.5（0.4~0.6均可）【解析】①用電壓擋檢測電路故障，電壓表的表頭是電流計，原電路有斷路，回路中無電流，將電壓表接在間后有示數(shù)，說明電路被接通，即間有斷路故障，再測量間電壓，電壓表讀數(shù)不為零，說明斷路故障的范圍被縮小到間，則一定是導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則說明電路仍未被接通，斷路故障的范圍被確定在間②根據(jù)閉合電路的歐姆定律：，，上式可簡化為，讀出兩點坐標(biāo)：（60，0.12）和（260，0.05），代入方程解得：電動勢E=1.41V，內(nèi)阻r=0.5Ω點睛:由圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是要理解圖線的物理意義——縱軸截距和斜率表示什么，