四川省2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期第三次學(xué)月質(zhì)量檢測1月試題含解析

高2022級高二物理（上）第三次學(xué)月質(zhì)量檢測試題注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、考號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B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，再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。3.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡對應(yīng)題號的位置上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，將答題卡交回。第I卷（選擇題）一、本大題7小題。在每小題給出的四個選項中只有一個是符合要求的。1.在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測、實驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用。下列敘述符合史實的是（）A.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件D.庫侖發(fā)現(xiàn)了磁感線是客觀存在的描繪磁場強弱和方向的曲線【答案】B【解析】【詳解】A．奧斯特在實驗中發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故A錯誤；BC．法拉第通過大量實驗發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，故B正確，C錯誤；D．為了形象地描述磁場的強弱和方向，法拉第提出了磁感線的概念，但磁感線并不是客觀存在的，故D錯誤。故選B。2.初速度為v0的電子沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運動方向如圖所示，則（）A.電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變 B.電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變C.電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變 D.電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變【答案】A【解析】【詳解】由安培定則可判定直線電流右側(cè)磁場的方向為垂直紙面向里，根據(jù)左手定則可判定電子所受洛倫茲力向右，即向右偏轉(zhuǎn)；由于洛倫茲力不做功，則電子動能不變，速率不變。故A正確，BCD錯誤。故選A。3.如圖所示的情況中，a、b兩點電場強度不同的是（）A.甲圖：帶電平行金屬板兩板間邊緣附近處的a、b兩點B.乙圖：離點電荷等距的a、b兩點C.丙圖：兩個等量異種點電荷連線的中垂線上，與連線中點等距的a、b兩點D.丁圖：兩個等量異種電荷連線上，與連線中點等距的a、b兩點【答案】B【解析】【詳解】A．甲圖：帶電平行金屬板兩板間內(nèi)為勻強電場，故帶電平行金屬板兩板間邊緣附近處的a、b兩點電場強度相同，故A錯誤；B．乙圖：離點電荷等距的a、b兩點電場強度大小相同，電場強度方向不同，故B正確；C．設(shè)負(fù)電荷到a點的距離為，負(fù)電荷到a點的距離與兩個等量異種點電荷連線的夾角為，a、b兩點的場強丙圖：兩個等量異種點電荷連線的中垂線上，與連線中點等距的a、b兩點的電場強度相同，故C錯誤；D．設(shè)負(fù)電荷到a點距離為，正電荷到a點的距離為，a、b兩點的場強可知兩個等量異種電荷連線上，與連線中點等距的a、b兩點電場強度相同，故D錯誤。故選B4.如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為FN1；當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關(guān)于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是（）A.FN1<FN2，彈簧的伸長量減小B.FN1=FN2，彈簧的伸長量減小C.FN1>FN2，彈簧的伸長量增大D.FN1>FN2，彈簧的伸長量減小【答案】D【解析】【詳解】磁鐵的磁感線在磁鐵外部是從N極到S極，因為長直導(dǎo)線在磁鐵的中心偏左位置，所以A處的磁感線是斜向左上或水平向左，A處電流的方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線受磁鐵給的安培力方向是斜向左下或豎直向下，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導(dǎo)線給磁鐵的反作用力方向就是斜向右上或豎直向上；將這個力分解為垂直于斜面向上與平行于斜面向上的分力，可知光滑斜面對磁鐵支持力減小，彈簧拉力減小，彈簧伸長量將變小。故選D。5.某次實驗，小明測得一小燈泡伏安特性曲線如圖所示，若將該燈泡與一電動勢E=1.5V、內(nèi)阻r=1.5Ω的電源連接，這個小燈泡實際消耗的功率最接近（）A.0.15W B.0.25W C.0.35W D.0.45W【答案】C【解析】【詳解】電源的外電壓與電流的關(guān)系為當(dāng)電壓U=0V時，I=1A；當(dāng)電流等于0時，電壓U=1.5V，作電源的外電壓與電流的關(guān)系圖線如圖所示交點為U=1.0V，I=0.35A則這個燈泡的實際功率故選C。6.如圖所示，甲是回旋加速器，乙是磁流體發(fā)電機，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件，下列說法正確的是（）A.甲圖如果加速電壓減小，那么粒子最終的最大動能也會減小B.乙圖可通過增加勻強磁場的磁感應(yīng)強度來增大電源電動勢C.丙圖可以判斷出帶電粒子的電性，粒子只能從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器D.丁圖中產(chǎn)生霍爾效應(yīng)時，穩(wěn)定時一定是D側(cè)面電勢高【答案】B【解析】【詳解】A．粒子在磁場中滿足設(shè)回旋加速器D型盒的半徑為R，可推導(dǎo)出粒子的最大動能為由此可知，粒子的最大動能為加速電壓無關(guān)，故A錯誤；B．當(dāng)磁流體發(fā)電機達(dá)到穩(wěn)定時，電荷在A、B板間受到的電場力和洛倫茲力平衡，即得電源電動勢為由此可知，增加勻強磁場的磁感應(yīng)強度來增大電源電動勢，故B正確；C．粒子從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器時，電場力與洛倫茲力方向相反，但無法確定粒子的電性，故C錯誤；D．若載流子帶負(fù)電，洛倫茲力指向D板，載流子向D板聚集，D板電勢低，故D錯誤。故選B。7.一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運動，取該直線為x軸，起始點O為坐標(biāo)原點，其電勢能與位移x的關(guān)系如圖所示，下列圖象中合理的是()A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】粒子僅受電場力作用，做初速度為零的加速直線運動，電場力做功等于電勢能的減小量，故：即圖象上某點的切線的斜率表示電場力；A.圖象上某點的切線的斜率表示電場力，故電場力逐漸減小，根據(jù)故電場強度也逐漸減小，故A錯誤；B根據(jù)動能定理，有：故圖線上某點切線的斜率表示電場力；由于電場力逐漸減小，與B圖矛盾，故B錯誤；C.按照C圖，速度隨著位移均勻增加，根據(jù)公式勻變速直線運動的圖象是直線，題圖圖象是直線；相同位移速度增加量相等，又是加速運動，故增加相等的速度需要的時間逐漸減小，故加速度逐漸增加；而電場力減小導(dǎo)致加速度減?。还拭?，故C錯誤；D.粒子做加速度減小的加速運動，故D正確．二、本大題3小題。在每小題給出的四個選項中有一個或一個以上的選項符合要求。8.圖中K、L、M為靜電場中的三個相距很近的等勢面（K、M之間無電荷）。一帶電粒子射入此靜電場中后，依軌跡運動。已知電勢。（不計重力）下列說法中正確的是（）A.粒子帶負(fù)電 B.粒子在bc段做加速運動C.粒子在b點與d點的速率大小相等 D.粒子在c點時電勢能最大【答案】CD【解析】【詳解】A．電勢，所以電場線指向左側(cè)，做曲線運動的物體所受合外力指向軌跡凹側(cè)，電場力大體向左，該粒子應(yīng)該帶正電，A錯誤；B．b到c電場力做負(fù)功，動能減小，速率減小，B錯誤；C．b、d在同一等勢面上，粒子在這兩點的電勢能相等，根據(jù)動能與電勢能總量守恒，可知粒子在兩點速率相等，C正確；D．a(chǎn)到c電場力做負(fù)功，電勢能增大，c到e電場力做正功，電勢能減小，c點電勢能最大，D正確。故選D。9.在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻r=1.5Ω，定值電阻R1=R2=R3=1Ω，電流表和電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動變阻器R4的滑片由a端滑到b端，下列說法正確的是（）A.電流表讀數(shù)增大B.電壓表讀數(shù)增大C.電源的效率增大D.電源的輸出功率增大【答案】AD【解析】【詳解】AB．當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，R4阻值減小，電路的總電阻減小，總電流變大，則電源內(nèi)阻和R1上的電壓變大，并聯(lián)部分的電壓減小，通過R3的電流減小，則通過R2和R4的電流變大，即電流表示數(shù)變大，R2電壓變大，則R4電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，選項A正確，B錯誤；C．電源的效率

因外電阻減小，則電源的效率減小，C錯誤；D．因外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源輸出功率最大，可知當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時外電阻減小到1.5Ω，電源輸出功率達(dá)到最大，D正確。故選AD。10.如圖所示，ABCA為一個半圓形的有界勻強磁場，O為圓心，F(xiàn)、G分別為半徑OA和OC的中點，D、E點位于邊界圓弧上，且DFIIEG//BO．現(xiàn)有三個相同的帶電粒子（不計重力）以相同的速度分別從B、D、E三點沿平行BO方向射入磁場，其中由B點射入磁場粒子1恰好從C點射出，由D、E兩點射入的粒子2和粒子3從磁場某處射出，則下列說法正確的是（）A.粒子2從O點射出磁場B.粒子3從C點射出磁場C.粒子1、2、3在磁場的運動時間之比為3：2：2D.粒子2、3經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)角不同【答案】ABC【解析】【詳解】AB.三個相同的帶電粒子(不計重力)以相同的速度分別從B、D、E三點沿平行BO方向射入磁場，故三粒子運動半徑、周期相同；由B點射入磁場粒子1恰好從C點射出，粒子都向右偏轉(zhuǎn)，且半徑r=R；根據(jù)幾何關(guān)系可以證明，粒子3沿EG方向位移為時，沿GC方向位移為R，恰好從C點射出；同理，粒子2恰好從O點射出。故A正確，B正確；CD.粒子2、3轉(zhuǎn)過的中心角為60°，粒子1轉(zhuǎn)過的中心角為90°，所以粒子1、2、3在磁場的運動時間之比為3：2：2，故C正確，D錯誤。故選：ABC。第II卷（非選擇題）三、本大題2小題11.如圖甲所示是一個擺線長度可調(diào)的單擺振動的情景圖，O是它的平衡位置，P、Q是小球所能到達(dá)的最高位置.圖乙是某擺長時小球的振動圖象，g取10m/s2。（1）為測量單擺的擺動周期，測量時間應(yīng)從擺球經(jīng)過________（填“O”“P”或“Q”）時開始計時；測出懸點到小球球心的距離（擺長）L及單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度g＝________（用L、n、t、π表示）。（2）若把該裝置從綿陽中學(xué)移動到莫斯科某教堂內(nèi)，則單擺的擺動周期將________。【答案】①O②.③.變小【解析】【詳解】（1）[1][2]為測量單擺的擺動周期，測量時間應(yīng)從擺球經(jīng)過O時開始計時，單擺的周期為T=由單擺的周期為T=2π得（2）[3]若把該裝置從綿陽中學(xué)移動到莫斯科某教堂內(nèi)，緯度升高，重力加速度變大，周期變小12.某實驗小組設(shè)計了探究小燈泡燈絲電阻與溫度的關(guān)系實驗。實驗室提供的器材如下：A．待測小燈泡（額定功率1.25W，額定電流0.5A）B．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻0.1Ω）C．電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約5kΩ）D．電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）E．滑動變阻器（最大阻值50Ω）F．滑動變阻器（最大阻值1kΩ）G．直流電源（電動勢6V，內(nèi)阻可忽略）H．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流。（1）實驗中為較準(zhǔn)確測量、方便調(diào)節(jié)，電壓表應(yīng)選用_______，滑動變阻器應(yīng)選用_______。（填寫儀器前符號）（2）根據(jù)圖甲設(shè)計的電路，完成圖乙中的實物連線。______（3）如圖丙所示是該研究小組測得小燈泡的關(guān)系圖線．由圖線可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而_______（填“增大”“減小”或“不變”）；當(dāng)小燈泡兩端所加電壓為1.5V時，其燈絲電阻值約為_______Ω。（4）若不考慮電表內(nèi)阻的影響，得到的是上面的關(guān)系圖線。但實際電表內(nèi)阻有影響，則實際的伏安特性曲線比上面的關(guān)系圖線位置來得偏_______（填“高”或“低”）?！敬鸢浮竣?C②.E③.④.增大⑤.3.75⑥.低【解析】【詳解】（1）[1][2]根據(jù)小燈泡額定功率，額定電流可知，額定電壓所以電壓表應(yīng)選C；題中要求小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內(nèi)變化，則滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選E。（2）[3]由題圖甲可知，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，滑動變阻器采用分壓式接法，即將左下方接線柱與電源正極相連，如圖（3）[4][5]由題圖丙可知，隨燈泡兩端電壓增大，通過燈泡的電流增大，溫度升高且電壓與電流的比值增大，燈絲電阻增大；由題圖丙可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為時，通過燈泡的電流為，則燈絲電阻（4）[6]因為采用電流表外接法，由于電壓表的分流，使電流表示數(shù)偏大，則測量得到的圖像中的電流偏大，故實際圖線的位置偏低。四、本大題3小題。要求在答卷上寫出必要的文字說明、主要的計算步驟和明確的答案。13.一列簡諧橫波，在t=0時的波動圖像如圖所示，此時波恰好傳播到A點，再經(jīng)過1s，B點正好完成第一次全振動。求：（1）該簡諧波的周期與波速大??；（2）坐標(biāo)為x=1m的質(zhì)點從t=0時刻開始的振動方程?！敬鸢浮浚?）0.8s，5m/s；（2）【解析】【詳解】（1）由波形圖可知故簡諧橫波的波長為由圖像可知，A點到B點的距離為，從零時刻再經(jīng)過1.0s，B點正好完成第一次全振動，則周期有解得波速為（2）波沿軸正方向傳播，根據(jù)上下坡法在t=0時，坐標(biāo)為x=1m的質(zhì)點處于平衡位置向下振動，坐標(biāo)為x=1m的質(zhì)點振動方程為14.如圖所示，電源電動勢為E，電路總電阻為R，金屬桿ab質(zhì)量為m，長為l，處在磁感應(yīng)強度為B的足夠大勻強磁場中，磁場方向與水平粗糙導(dǎo)軌平面成θ角斜向上，金屬桿靜止于導(dǎo)軌上，金屬桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ?？烧J(rèn)為最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，求：（1）金屬桿受到的安培力F；（2）導(dǎo)軌對金屬桿的摩擦力f的大小；（3）使金屬桿能靜止于導(dǎo)軌上所需的電路總電阻最小值Rmin。【答案】（1），方向斜向左上，與豎直方向成θ角；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)用安培力公式解得金屬桿受到的安培力為由左手定則可知，方向斜向左上，與豎直方向成θ角。（2）金屬桿受力分析如圖所示摩擦力為靜摩擦力，水平方向由平衡方程得，導(dǎo)軌對金屬桿的摩擦力f的大小為（3）隨著電路總電阻減小，金屬桿所受安培力增大，使金屬桿與導(dǎo)軌間的彈力減小、摩擦力增大。臨界狀態(tài)下，摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，此時水平、豎直兩方向分別滿足平衡方程又由解得使金屬桿能靜止于導(dǎo)軌上所需的電路總電阻最小值為15.如圖所示，在的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、場強大小為E的勻強電場，在的區(qū)域內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強磁場（磁感應(yīng)強度未知）。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子a，從y軸上的P點以某一速度沿x軸正方向射出，已知粒子a進(jìn)入磁場時的速度大小為v，方向與x軸正方向的夾角，粒子a進(jìn)入磁場后在磁場中做勻速圓周運動的軌跡半徑為P點縱坐標(biāo)的一半