2024屆吉林省吉化一中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末達標檢測試題含解析

2024屆吉林省吉化一中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末達標檢測試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，某區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。一正方形剛性線圈，邊長為L，匝數(shù)為n，線圈平面與磁場方向垂直，線圈有一半在磁場內(nèi)。某時刻，線圈中通過大小為I的電流，則此線圈所受安培力的大小和方向為（）A.，水平向右 B.，水平向左C.，水平向右 D.，水平向左2、如圖所示，一閉合直角三角形線框abc以速度v勻速向右穿過勻強磁場區(qū)域，磁場寬度大于ac邊的長度．從bc邊進入磁場區(qū)，到a點離開磁場區(qū)的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況（以逆時針方向為電流的正方向）是下圖中的（）A. B.C. D.3、下列關(guān)于電場強度的敘述正確的是A.電場中某點的場強就是單位電荷受到的電場力B.電場中某點的場強與該點檢驗電荷所受的電場力成正比C.電場中某點的場強與該點有無檢驗電荷無關(guān)D.電場中某點的場強方向就是檢驗電荷在該點所受電場力的方向4、在磁感應(yīng)強度B的定義式B=F/IL中，有關(guān)各物理量間的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A.B由F、I和L決定 B.F由B、I和L決定C.I由B、F和L決定 D.L由B、F和I決定5、關(guān)于磁感應(yīng)強度和磁感線，下列說法中不正確的是（）A.磁感線上某點的切線方向就是該點的磁感應(yīng)強度的方向B.磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強度的大小C.磁感線是一系列不閉合的曲線D.磁感就強度是既有大小、又有方向的矢量6、如圖所示，質(zhì)量m＝0.75kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為30°、寬度L＝1m的光滑絕緣框架上，磁場方向垂直于框架平面向下(磁場僅存在于絕緣框架內(nèi))。右側(cè)回路中，電源的電動勢E＝8V、內(nèi)阻r＝1Ω，額定功率為6W、額定電壓為2V的電動機M正常工作。取重力加速度大小g＝10m/s2，則磁場的磁感應(yīng)強度大小為（）A.1T B.1.25TC.1.5T D.2T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、如圖所示，在垂直紙面向里的勻強磁場的邊界上，有兩個質(zhì)量和電荷量均相同的正負離子(不計重力)，從點O以相同的速率先后射入磁場中，入射方向與邊界成θ角，則正負離子在磁場中()A.運動時間相同B.運動軌道的半徑相同C.重新回到邊界時速度的大小和方向相同D.重新回到邊界位置與O點距離相等8、物體做變速直線運動的v﹣t圖象如圖所示，關(guān)于物體t1=1s和t2=3s時的運動情況，下列判斷正確的是（）A.速度方向相同 B.速度方向相反C.加速度大小相同 D.加速度大小不同9、相距為d的兩根固定的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，下端接有如圖所示電路，導(dǎo)軌間充滿垂直導(dǎo)軌平面的磁感強度為B的勻強磁場，質(zhì)量均勻分布的金屬棒水平擱置在平行金屬導(dǎo)軌頂端并與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒質(zhì)量為m，其在導(dǎo)軌間的電阻為R。當開關(guān)S閉合瞬間，金屬棒被豎直彈高h，金屬棒被豎直彈高時棒身始終保持水平，當?shù)刂亓铀俣葹間，不計其它阻力。下列說法正確的是（）A.磁感強度方向垂直導(dǎo)軌平面向外B.金屬棒的最大速度為C.磁場對金屬棒的安培力做的正功D.電流對金屬棒做功為mgh10、一個帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，如果又能垂直進入另一磁感應(yīng)強度是原來2倍的勻強磁場，則（）A.粒子的速率加倍，周期減半；B.粒子的速率不變，周期減半C.粒子的速率不變，軌道半徑減半D.粒子的速率減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?/4三、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）濰坊高鐵北站于2018年12月26日正式投入使用，啟用前安裝電磁設(shè)備時，為減少地磁場的影響，技術(shù)人員用霍爾元件做成的設(shè)備測地磁場B的大小和方向，該設(shè)備的示意圖如圖所示，設(shè)備的MN端邊沿東西方向、NQ沿南北方向置于水平地面上，通入沿NQ自南向北方向的恒定電流I后，電壓表有讀數(shù)；以MN為軸，緩慢向上抬高PQ端，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，當它與地面成85°角時，電壓表讀數(shù)最大為U．若該霍爾元件的載流子M為自由電子，電量為e，單位體積內(nèi)的自由電子個數(shù)為n，MN和PQ兩端的截面積均為s，MN＝PQ＝d．則該處的地磁場B＝_____；方向_____；該元件電勢高的一側(cè)是_____（填“MP”或“NQ”）。12．（12分）如圖所示,當可變電阻R調(diào)到20Ω,電流表的讀數(shù)為0.3A,當可變電阻R調(diào)到10Ω,電流表的讀數(shù)為0.4A,則電源的電動勢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）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14．（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R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度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）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L

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、D【解析】導(dǎo)線在磁場內(nèi)有效長度為，故該V形通電導(dǎo)線受到安培力大小為電流在磁場中方向往上，根據(jù)左手定則，可判斷出安培力方向為水平向左。故ABC錯誤，D正確。故選D。2、A【解析】線框從開始進入到全部進入磁場時，磁通量向里增大，則由楞次定律可知，電流方向為逆時針，產(chǎn)生的電動勢：E=BLv，隨有效長度的減小而減小，所以感應(yīng)電流i隨有效長度的減小而減小；線框全部在磁場中運動的過程中，沒有磁通量的變化，所以沒有電動勢和感應(yīng)電流；線框離開磁場的過程中，磁通量不斷減小，由楞次定律可知，電流沿順時針方向；感應(yīng)電流i隨有效長度的減小而減小A．該圖與結(jié)論相符，選項A正確；B．該圖與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．該圖與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．該圖與結(jié)論不相符，選項D錯誤；3、C【解析】電場中某點的電場強度的大小在數(shù)值上等于單位電荷在該點受到的電場力的大小，故A錯誤．電場中某點的場強大小由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，不能說電場強度與放在該點的電荷所受到的電場力的大小成正比，故B錯誤，C正確；電場中某點的場強方向就是正的檢驗電荷在該點所受電場力的方向，故D錯誤；故選C.4、B【解析】公式中B表示磁感應(yīng)強度，有磁場自身的因素決定；I為導(dǎo)體棒中的電流，由電路決定；L為導(dǎo)體棒的有效長度，由導(dǎo)體棒及其放在磁場中的形式?jīng)Q定；F為導(dǎo)體棒在磁場中受到的安培力，由B、I、L共同決定，故ACD錯誤，B正確.5、C【解析】磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱的物理量，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．比值與磁場力及電流元均無關(guān)．磁感線是形象描述磁場的強弱與方向，但它不是實際存在的【詳解】A.磁感線上某點的切線方向就是該點的磁感線強度的方向，故A正確；B.磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強度的強弱，故B正確；C.磁感線是從N極發(fā)出，從S極進入的閉合曲線，故C錯誤；D.磁感應(yīng)強度既有大小、又有方向，是矢量．故D正確，本題選擇錯誤答案，故選C6、B【解析】電動機上的電流為：內(nèi)電壓為：U內(nèi)=8V-2V=6V則電源電流為：則磁場中導(dǎo)線的電流為I′=6A-3A=3A根據(jù)平衡條件：BIL=mgsin30°得：A．1T，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．1.25T，與結(jié)論相符，選項B正確；C．1.5T，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．2T，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B。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、BCD【解析】A.根據(jù)左手定則可以判斷，兩粒子運動軌跡不同，轉(zhuǎn)過的圓心角不同，但是運動周期相同，所以運動時間不同，A錯誤B.根據(jù)可知，粒子運動半徑相同，B正確C.因為從同一邊界射入，又從相同邊界射出，所以出射角等于入射角，且洛侖茲力時刻與速度垂直，不做功，所以出射速度大小與入射速度相同，C正確D.根據(jù)題意可知，重新回到邊界的位置與O點距離，相同，D正確8、BC【解析】本題考查了變速直線運動的v-t圖線斜率表示加速度【詳解】AB．由運動的圖像可知物體t1＝1s和t2＝3s時的運動速度方向相反，故A項說法錯誤、B項說法正確；CD．t1=1s和t2=3s時v-t圖線斜率相同，v-t圖線斜率表示加速度，即加速度方向相同，故C項說法正確、D項說法錯誤；9、BC【解析】A．無論磁場方向是垂直平面向外還是向里，只要閉合S，根據(jù)楞次定律可知金屬棒一定受到豎直向上的安培力，所以無法判斷磁場方向，A錯誤；B．金屬棒被彈開后做豎直上拋運動，上升的最大高度為h，則根據(jù)，可知金屬棒的最大速度為：，B正確；C．金屬棒的機械能增大，故安培力對金屬棒做正功，C正確；D．系統(tǒng)除了金屬棒的機械能增加mgh之外，還有焦耳熱產(chǎn)生，故電流對金屬棒做的功大于mgh，D錯誤。故選BC。10、BC【解析】AD、帶電粒子在磁場中運動，洛倫茲力不做功，所以粒子進入另一磁感應(yīng)強度是原來2倍的勻強磁場運動速率不變；故AD錯誤B、由以上分析知粒子的速率不變，由可知，粒子運動的周期減半；故B正確C、由以上分析知粒子的速率不變，由可知，粒子運動的軌道半徑減半；故C正確故選BC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、①.②.與地面成5°斜向下③.MP【解析】[1]當電子受到的電場力和洛倫茲力相等時，電壓達到穩(wěn)定，此時有電流的微觀表達式為解得[2]由于當時電壓最大為U，此時磁場方向與霍爾元件垂直，即地磁場方向與地面成5°斜向下；[3]由與載流子為電子，由左手定則可知，電子朝NQ板聚集，即電勢較高的一側(cè)為MP。12、①.12②.20【解析】[1][2]由閉合回路歐姆定律可得（R表示外電路總電阻）故當可變電阻R調(diào)到20Ω,電流表的讀數(shù)為0.3A時有A當可變電阻R調(diào)到10Ω,電流表的讀數(shù)為0.4A時有A聯(lián)立兩式可得V，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、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點時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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強度；（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R0＝1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則