山東省菏澤一中、單縣一中2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

山東省菏澤一中、單縣一中2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末教學(xué)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(wú)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、電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質(zhì)量為m＝2.0g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6km/s，若這種裝置的軌道寬為d＝2m，長(zhǎng)L＝100m，電流I＝10A，軌道摩擦不計(jì)且金屬桿EF與軌道始終接觸良好，則下列有關(guān)軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)力的最大功率結(jié)果正確的是()A.B＝18T，Pm＝1.08×108WB.B＝0.6T，Pm＝7.2×104WC.B＝0.6T，Pm＝3.6×106WD.B＝18T，Pm＝2.16×106W2、由磁感線強(qiáng)度的定義式立可知A.該定義式只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與F的方向一致C.只要滿足L很短、I很小的條件,該定義式對(duì)任何磁場(chǎng)都適用D.通電導(dǎo)線L所在處受到磁場(chǎng)力F為零,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B也一定為零3、把金屬棒一端靠近小磁針的南極或北極時(shí)，都看到有吸引現(xiàn)象，可斷定這根金屬棒（）A.一定是磁鐵 B.一定不是磁鐵C.可能是磁鐵，也可能不是磁鐵 D.無(wú)法確定4、如圖所示，一個(gè)帶正電、質(zhì)量為m的小球B用絕緣細(xì)繩拴住，另一個(gè)帶正電小球A固定在絕緣豎直墻上，小球B在重力、細(xì)繩拉力和小球A庫(kù)侖力的作用下靜止，且A、B兩球處于離地面高度為h的同一水平面上．現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球B從細(xì)繩剪斷瞬間起開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)B.小球B在細(xì)繩剪斷瞬間加速度等于gC.小球B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于D.小球B落地的速度等于5、如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B、C、D、E、F、G、H為立方體的8個(gè)頂點(diǎn)．已知電勢(shì)，，，，則A.將1C正電荷由A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)搬到G點(diǎn)，電場(chǎng)力做功1JB.D點(diǎn)和E點(diǎn)電勢(shì)相等C.B點(diǎn)和D點(diǎn)電勢(shì)相等D.A、F點(diǎn)電勢(shì)差和B、E點(diǎn)電勢(shì)差相等6、在水平地面上方有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下、勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向里。現(xiàn)將一個(gè)帶正電的金屬小球從點(diǎn)以初速度水平拋出，小球著地時(shí)的速度為，在空中的飛行時(shí)間為。若將磁場(chǎng)撤除，其他條件均不變，那么小球著地時(shí)的速度為，在空中飛行的時(shí)間為，小球所受空氣阻力可忽略不計(jì)。則關(guān)于和和的大小比較，以下判斷正確的是（）A. B.C. 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、如圖所示，兩條粗糙平行導(dǎo)軌間的距離是0.5m，導(dǎo)軌與2Ω的電阻連接，水平固定放置在桌面上，導(dǎo)軌一部分位于有理想邊界的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向下．質(zhì)量為0.2kg的金屬桿垂直放置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌以及金屬桿的電阻可忽略不計(jì)．在t0＝0時(shí)刻，給金屬桿施加一個(gè)水平向左的恒定拉力F，金屬桿由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在t1＝10s時(shí)，以速度v1＝4m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，在t2＝15s時(shí)刻，撤去拉力F，與此同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度開(kāi)始逐漸減小，金屬桿中不再有感應(yīng)電流，金屬桿勻減速運(yùn)動(dòng)到t3＝20s時(shí)停止，下面說(shuō)法正確的是（）A拉力F＝0.08NB.t1～t2時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度0.4TC.回路磁通量的最大值為4WbD.t2～t3時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小8、在真空中，電量為q1的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中有一個(gè)點(diǎn)P，P點(diǎn)與q1的距離為r，把一個(gè)電量為q2的檢驗(yàn)電荷放在P點(diǎn)，它受的靜電力為F，則q1在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于（）A. B.C. D.9、如圖所示，水平面中有兩根固定的足夠長(zhǎng)的金屬平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌上面平行放著質(zhì)量相等的導(dǎo)體棒ab和cd．設(shè)導(dǎo)體棒始終處于豎直向上的大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，且導(dǎo)體棒可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑行，初始時(shí)刻ab棒靜止，給cd棒一個(gè)向右的初速度v0，則（）A.ab棒將向左運(yùn)動(dòng)B.cd棒速度一直大于ab棒的速度C.ab棒的最大速度為0.5v0D.當(dāng)cd棒速度為0.8v0時(shí)，回路中的電動(dòng)勢(shì)為0.6BLv010、如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面，在沒(méi)有磁場(chǎng)的情況下帶電粒子（不計(jì)重力）以初速度v0沿截面直徑方向入射，穿過(guò)此區(qū)域的時(shí)間為t。在該區(qū)域加沿軸線方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射，粒子飛出此區(qū)域時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)60°角，根據(jù)上述條件下列說(shuō)法正確的是（）A.該粒子帶正電 B.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為 D.帶電粒子的比荷為三、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(guò)程。11．（6分）如圖甲所示，某學(xué)習(xí)小組利用單擺測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。在測(cè)量單擺周期時(shí)，某同學(xué)在擺球某次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，按下停表開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)數(shù)“1”當(dāng)擺球第二次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)數(shù)“2“，依此法往下數(shù)，當(dāng)他數(shù)到“59”時(shí)，停表停止計(jì)時(shí)，讀出這段時(shí)間t。則該單擺的周期為_(kāi)_____。由于沒(méi)有游標(biāo)卡尺，無(wú)法測(cè)量小球的直徑，于是小組同學(xué)改變擺線長(zhǎng)L，分別測(cè)出對(duì)應(yīng)的單擺周期T，作出圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象，小組同學(xué)得到了圖線在橫軸上的截距為a，圖線的斜率為k，則小球的直徑為_(kāi)_____，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開(kāi)_____。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(kāi)__________，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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝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14．（16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15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)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(guò)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L

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、D【解析】通電金屬桿在磁場(chǎng)中受安培力的作用而對(duì)彈體加速，由功能關(guān)系得BIdL＝，代入數(shù)值解得B＝18T；當(dāng)速度最大時(shí)磁場(chǎng)力的功率也最大，即Pm＝BIdvm，代入數(shù)值得Pm＝2.16×106W，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選D2、C【解析】A、磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式中IL為電流元，對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)同樣適用，故A錯(cuò)誤；B、磁感強(qiáng)度的方向與F的方向垂直，故B錯(cuò)誤；C、只要滿足L很短，I很小條件，即IL是電流元，B對(duì)任何磁場(chǎng)都通用，故C正確；D、通電導(dǎo)線L所在處受到磁場(chǎng)力F為零時(shí)，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，當(dāng)B與L平行時(shí)，F(xiàn)也為零，故D錯(cuò)誤3、B【解析】金屬棒的一端靠近磁針的N極，相互吸引，說(shuō)明金屬棒的該端是S極，或不具有磁性；金屬棒的該端又靠近磁針的S極還相互吸引，而不是相互排斥，由此可以確定金屬棒一定是沒(méi)有磁性4、C【解析】對(duì)小球受力分析可知，結(jié)合庫(kù)侖定律，小球受到球的重力和庫(kù)侖力的共同的作用，此過(guò)程中庫(kù)侖力是不斷減小的，小球不只受到重力的作用，做變速曲線運(yùn)動(dòng)【詳解】A、B、將細(xì)繩剪斷瞬間，小球受到球的重力和庫(kù)侖力的共同的作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，因此剪斷瞬間起開(kāi)始，不可能做平拋運(yùn)動(dòng)，且加速度大于g，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C、D、小球在落地過(guò)程中，除受到重力外，還受到庫(kù)侖斥力，那么豎直方向加速度大于g，因此球落地的時(shí)間小于，落地的速度大于，故C正確，D錯(cuò)誤.故選C.【點(diǎn)睛】對(duì)小球受力分析，根據(jù)球的受力的情況來(lái)判斷小球的運(yùn)動(dòng)的情況及各力做功情況，要注意的庫(kù)侖力是不斷減小的5、B【解析】根據(jù)“勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)”可知，本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿著不與場(chǎng)強(qiáng)垂直的方向前進(jìn)相同距離，電勢(shì)降落相等，同時(shí)要熟悉勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)面和電場(chǎng)線的關(guān)系，然后結(jié)合幾何關(guān)系分析.【詳解】A、將1C正電荷由A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)搬到G點(diǎn)，電場(chǎng)力做功，故A錯(cuò)誤.B、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，由公式知，沿著任意方向前進(jìn)相同距離，電勢(shì)差必定相等．由于，且，則有，代入數(shù)據(jù)得.又由于且，則有，代入數(shù)據(jù)得，則，故B正確.C、同理可得，，知B點(diǎn)和D點(diǎn)電勢(shì)不等，故C錯(cuò)誤.D、A、F點(diǎn)電勢(shì)差，B、E點(diǎn)電勢(shì)差，可知故D錯(cuò)誤.故選B.【點(diǎn)睛】根據(jù)求電場(chǎng)力做功.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著任意方向前進(jìn)相同距離，電勢(shì)差必定相等，根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)并結(jié)合幾何關(guān)系就可以得到其余各點(diǎn)的電勢(shì)，再分析電勢(shì)差的關(guān)系6、C【解析】因?yàn)槁鍌惼澚?duì)小球永遠(yuǎn)不做功，則根據(jù)動(dòng)能定理，磁場(chǎng)存在與否，重力和電場(chǎng)力對(duì)小球做功相同，由得小球著地時(shí)的速率都應(yīng)該是相等的，即存在磁場(chǎng)時(shí)，小球就要受到向右上方的洛倫茲力，有豎直向上的分力，由得小球在豎直方向的加速度小于沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)的加速度，在空中飛行的時(shí)間要更長(zhǎng)些，即故C正確，ABD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】根據(jù)金屬桿的受力情況，由牛頓第二定律列方程，由加速度定義式求出求出金屬桿的加速度，然后求出拉力F；應(yīng)用安培力公式求出安培力，然后應(yīng)用平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度；當(dāng)穿過(guò)回路的磁通量不變時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)此求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律詳解】由加速度定義式可知，加速度大?。?，，在0﹣10內(nèi)，金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，桿沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng)，由牛頓第二定律得：F﹣μmg＝ma1，由題意可知，15s末撤去拉力，沒(méi)有感應(yīng)電流，桿不受安培力作用，桿所受的合外力為滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律得：μmg＝ma2，代入數(shù)據(jù)解得：F＝0.24N，故A錯(cuò)誤；在t1～t2內(nèi)，金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度：v＝4m/s，金屬桿受到的安培力：，金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：，代入數(shù)據(jù)解得：B0＝0.4T，故B正確；15﹣20s內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，穿過(guò)回路的磁通量保持不變，金屬桿在10﹣15s內(nèi)的位移：d＝vt＝4×5＝20m，磁通量最大值：Φ＝B0Ld＝0.4×0.5×20＝4Wb，故C正確；在15s后的金屬桿的加速度：a＝a2＝0.8m/s2，金屬桿的位移：x＝v1（t﹣15）﹣a（t﹣15）2＝4（t﹣15）﹣0.4（t﹣15）2，磁通量保持不變，則：B0Ld＝BL（d+x），解得：，故D錯(cuò)誤．所以BC正確，AD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】電磁感應(yīng)與力學(xué)相結(jié)合的綜合題8、BC【解析】AB．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)定義式得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)點(diǎn)電荷周圍場(chǎng)強(qiáng)公式得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9、CD【解析】A．當(dāng)cd棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知產(chǎn)生abcd方向的電流，再對(duì)ab棒分析，根據(jù)左手定則可知ab棒受到向右的安培力，故ab棒向右運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)對(duì)ab棒和cd棒受力分析可知cd棒做減速運(yùn)動(dòng)，ab棒做加速運(yùn)動(dòng)，最終兩棒共速一直運(yùn)動(dòng)下去，B錯(cuò)誤；C．兩棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因?yàn)樗椒较蛏喜皇苣Σ亮?，?dòng)量守恒，當(dāng)兩棒共速時(shí)ab棒具有最大速度，故有：解得v1=0.5v0，C正確；D．當(dāng)cd棒速度為0.8v0時(shí)，設(shè)ab棒的速度為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知：解得v2=0.2v0；兩棒均向右運(yùn)動(dòng)，所以可知回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：D正確。故選CD。10、AC【解析】A．根據(jù)左手定則可知該粒子帶正電，故A正確；BCD．沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故有加上磁場(chǎng)后，軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系，則有帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間粒子磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得帶電粒子的比荷為故C正確，B、D錯(cuò)誤；故選AC。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(guò)程。11、①.②.2a③.【解析】（1）單擺完成一次全振動(dòng)需要的時(shí)間是一個(gè)周期，單擺周期：（2）由單擺周期公式：，整理得：，圖線的斜率：，橫軸截距：，小球直徑：，重力加速度：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