廣西桂林陽朔中學2023-2024學年物理高二上期末教學質量檢測試題含解析

廣西桂林陽朔中學2023-2024學年物理高二上期末教學質量檢測試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請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、一段導線abcde位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面向里）垂直．線段ab、bc、cd和de的長度均為L，且∠abc＝∠cde＝120°，流經(jīng)導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導線段abcde所受到的磁場的作用力的合力大小為()A.BIL B.2BILC.3BIL D.4BIL2、下列說法正確的是（）A.法拉第提出的“分子電流”假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質B.元電荷e的數(shù)值最早是由庫侖用實驗測得的C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應D.靜電力常量是卡文迪許通過扭秤實驗測得的3、有a、b、c、d四個小磁針，分別放置在通電螺線管的附近和內部．當小磁針靜止時，小磁針指向如圖所示，其中是正確的（）Aa B.bC.c D.d4、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接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示．設D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質子時，勻強磁場的磁感應強度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是（）A.粒子從回旋加速器的磁場中獲得能量B.高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動周期的2倍C.D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大D.不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子5、下列符合物理歷史事實的有A.盧瑟福粒子散射實驗揭示了原子核有復雜的結構B.德布羅意認為電子也有波動性，且電子的波長與它的動量成反比C.貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，揭示了原子可再分的序幕D.結合能越大，原子核越穩(wěn)定6、穿過某線圈的磁通量隨時間變化的關系如圖所示，在下列幾段時間內，線圈中感應電動勢最小的是A.0~2s B.2s~3sC.3s~4s D.4s~6s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、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極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列方法可行的是（）A.增大磁場的磁感應強度 B.減小狹縫間的距離C.增大D形金屬盒的半徑 D.增大兩D形金屬盒間的加速電壓8、如圖甲所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為2∶1，原線圈兩端的交變電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，副線圈電路中接有燈泡L，燈泡的額定功率為22，原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉合開關后，燈泡恰能正常發(fā)光。若用和分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則（）A.原線圈輸入電壓的瞬時表達式為)VB.燈泡的額定電壓為110VC.副線圈輸出交流電的頻率為100HzD.220V，0.2A9、某導體中的電流隨其兩端的電壓的變化圖象如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.加5V的電壓時，導體的電阻約是5ΩB.加11V的電壓時，導體的電阻約是1.4ΩC.由圖可知，隨著電壓增大，導體的電阻不斷減小D.由圖可知，隨著電壓減小，導體的電阻不斷減小10、回旋加速器的工作原理如圖所示，兩個半徑為的形盒間加周期性變化交變電壓，中心處粒子源發(fā)出的帶電粒子經(jīng)形盒縫隙中的電場加速度進入形盒中，經(jīng)磁場回旋，最終從形盒出口導出．已知勻強磁場的磁感應強度大小為、方向與盒面垂直，忽略處粒子源產(chǎn)生的粒子的初速度及在狹縫中加速的時間，則A.交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉周期的一半B.越大，粒子最終獲得的動能越大C.形盒半徑越大，粒子最終獲得的動能越大D.磁感應強度越大，粒子最終獲得的動能越大三、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）某同學用如圖所示的實驗器材來探究產(chǎn)生感應電流的條件（1）圖中已經(jīng)用導線將部分器材連接，請補充完成圖中實物間的連線________（2）若連接好實驗電路并檢查無誤后，閉合開關的瞬間，觀察到電流計指針發(fā)生偏轉，說明線圈______（填“A”或“B”）中有了感應電流．開關閉合后，他還進行了其他兩項操作嘗試，發(fā)現(xiàn)也產(chǎn)生了感應電流，請寫出兩項可能的操作：①_________________________________；②_________________________________12．（12分）質子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，軌道半徑分別為Rp和R，周期分別為Tp和T，則Rp∶R＝_________，Tp∶T＝_________。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的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，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）求磁感應強度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】ab段導線受力，根據(jù)左手定則判斷方向向上；bcd段導線的有效長度即是bd的長度，因為∠abc＝∠cde＝120°，所以bd長也為L，受到安培力，根據(jù)左手定則判斷方向向上；dc段導線受安培力，根據(jù)左手定則判斷方向向上，所以整段導線受力，ABD錯誤C正確2、C【解析】A．安培提出的“分子電流”假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質，故A錯誤；B．元電荷e的數(shù)值最早是由密立根用油滴實驗測得的，故B錯誤；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導線周圍的小磁針發(fā)生偏轉，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，故C正確；D．靜電力常量是庫倫通過扭秤實驗測得的，故D錯誤。故選C3、D【解析】根據(jù)安培定則可知通電螺線管N極在右端，因此右側磁場方向水平向右，小磁針c位置不對；上方磁場方向水平向左，所以小磁針d位置正確；左側水平向右，a位置不對；內部水平向右，b位置不對，故ABC錯誤，D正確．故選D4、C【解析】回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，當粒子從D形盒中出來時，速度最大，此時運動的半徑等于D形盒的半徑【詳解】A項：粒子從兩D形盒之間的加速電場中獲得能量，故A錯誤；B項：高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動的周期，故B錯誤；C項：根據(jù)，解得：，所以D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大，故C正確；D項：根據(jù)，知質子換成α粒子，比荷發(fā)生變化，則在磁場中運動的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應強度或交流電的周期，故D錯誤故選C【點睛】解決本題的關鍵知道當粒子從D形盒中出來時，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等5、B【解析】A．盧瑟福用粒子散射實驗，在分析實驗結果的基礎上，他提出了原子核式結構模型，不是原子核有復雜結構，故A錯誤；B．德布羅意認為電子也有波動性，且電子的波長與它的動量成反比，故B正確；C．天然放射現(xiàn)象中，原子核發(fā)生衰變，生成新核，同時有中子產(chǎn)生，因此說明了原子核可以再分，故C錯誤；D．比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯誤6、A【解析】根據(jù)得，感應電動勢與磁通量的變化率成正比。Φ-t圖線的斜率表示磁通量的變化率，0s～2s內磁通量的變化率最小，則產(chǎn)生的感應電動勢最小，故A正確。故選A。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、AC【解析】由洛倫茲力提供向心力，可知計算得出則動能可知，動能與加速的電壓無關，與狹縫間的距離無關，與磁感應強度大小和D形盒的半徑有關，增大磁感應強度和D形盒的半徑，可以增加粒子的動能，故選AC。8、AB【解析】AC．原線圈的頻率為角速度為瞬時表達式為故A正確，C錯誤；B．有效值為由得副線圈兩端電壓為110V，即燈泡的額定電壓為110V，故B正確；D．電壓表示數(shù)為副線圈中的電流為由公式可知，原線圈中的電流為即電流表示數(shù)為0.1A，故D錯誤。故選AB。9、AD【解析】A．由圖可知，當U＝5V時，R＝5Ω，根據(jù)歐姆定律得導體的電阻為故A項正確；BC．曲線上某點與原點連線的斜率的倒數(shù)表示電阻，電壓增大時，連線斜率在減小，故電阻逐漸增大，U＝11V時的電阻一定大于5Ω，故B、C錯誤；D．由圖可知，隨著電壓的減小，導體的電阻不斷減小，故D正確。故選AD。10、CD【解析】根據(jù)題圖可知，本題考查了回旋加速器的原理．根據(jù)回旋加速器中交流電源的周期必須和粒子在磁場中運動的周期一致，由周期公式和半徑公式，從而推導最大動能的表達式，即可進行判斷【詳解】A、交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉周期，否則帶電粒子不可能總是被加速的．故A錯誤BCD、根據(jù)半徑公式知，，則粒子的最大動能，與加速的電壓無關，與D形盒的半徑以及磁感應強度有關，D形盒的半徑R越大，粒子加速所能獲得的最大動能越大，故CD正確，B錯誤；【點睛】在回旋加速器中，粒子獲得的最大動能是由D型盒的半徑?jīng)Q定的，交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉周期的條件三、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.（2）B；③.將滑動變阻器的滑片快速滑動；④.將線圈A（或鐵芯）快速抽出；斷開開關的瞬間【解析】感應電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，所以要想探究這個問題就要從這個條件出發(fā)，盡可能的改變穿過線圈B的磁通量，達到電流計發(fā)生偏轉的效果【詳解】（1）連接實物圖如圖所示：（2）閉合開關的瞬間，觀察到電流計指針發(fā)生偏轉，說明線圈B中有了感應電流，根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化即可，所以要想是電流計指針發(fā)生偏轉，則還可以采取的措施為：將線圈A（或鐵芯）快速抽出；斷開開關的瞬間12、①.1:2②.1:2【解析】[1]質子（）和α粒子（）以相同的速度垂直進入同一勻強磁場中，均做勻速圓周運動由公式得可知，半徑與這兩粒子的質量與電量的比值成正比。即[2]由公式可知，周期與這兩粒子的質量與電量的比值成正比，即四、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、8cm【解析】粒子a板左端運動到P處，由動能定理得代入有關數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得14、(1)(2)3N【解析】(1)設小球在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，小球對軌道壓力：NC′=NC=3N15、（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