安徽省安师大附中2024学年高二物理第一学期期末质量检测试题含解析

安徽省安师大附中2024学年高二物理第一学期期末质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、质量和电荷量都相等的带电粒子P和Q（均不计重力），以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中两个虚线所示，下列表述正确的是（）A.粒子P带正电，粒子Q带负电B.粒子P在磁场中运动的速率大于Q的速率C.洛伦兹力对粒子P做负功、对粒子Q做正功D.粒子P在磁场中运行的时间大于粒子Q运行的时间2、如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2V，有一个带电荷量为q＝－1.0×10－8C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，电场力做功为()A.2.0×10－8J B.－2.0×10－8JC.1.60×10－7J D.－4.0×10－8J3、将长为10cm且通有4A电流的直导线放在匀强磁场中，调整直导线的方向，其受到的磁场力总在0到0.4N之间变化，则磁场的磁感应强度大小为（）A.3T B.1TC.0.3T D.0.1T4、如图所示，点电荷、分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称下列说法正确的是A.c、d两点的电场强度相同B.a、b两点的电势相同C.将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功D.将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大5、如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中()A.感应电流方向b→aB.感应电流方向是a→bC.感应电流方向先是b→a，后是a→bD.感应电流方向先是a→b，后是b→a6、在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会()A.向上偏转 B.向下偏转C.向纸内偏转 D.向纸外偏转二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、有一个可以自由运动的矩形线框ABCD，旁边竖直固定一根长直导线PQ，线框平面与导线平行且在同一个平面内。分别通以如图所示的恒定电流，如果不计线框重力，则A.线框靠近导线方向平动 B.线框会发生转动并远离导体C.通过线框的磁通量会减小 D.通过线框的磁通量会增大8、有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是()A.一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变B.物体的温度越高，分子热运动越剧烈C.物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和D.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的9、如图所示的xOy坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个套在杆上重力不计的带电圆环（视为质点）从杆上P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动．下列说法正确的是A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度一直增大B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度一直增大C.增大圆环所带的电荷量，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动D.将圆环从杆上P的上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动10、如图，长为的轻绳上端固定在O点，下端系一小球（小球可视为质.点）在O点正下方距O点处的P点固定一小钉子，现将小球拉至A点，使细线与竖直方向间夹角为（很小），然后由静止释放小球，小球运动的最低点为B，点C（图中未标出）是小球能够到达的左方最高位置.A、B、P、O在同一竖直平面内，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的有A.点C与点A等高 B.点C在点A上方C.小球摆动的周期为 D.小球摆动的周期为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某学习小组利用如图所示的实验装置探究螺线管线圈中感应电流的方向（1）由于粗心该小组完成表格时漏掉了一部分（见表格），发现后又重做了这部分：将磁铁S极向下从螺线管上方竖直插入过程，发现电流计指针向右偏转（已知电流从右接线柱流入电流计时，其指针向右偏转），则①填________，②填________．B原方向ΔΦI感方向（俯视）B感方向N极插入向下增大逆时针向上S极插入向上增大①②N极抽出向下减小顺时针向下S极抽出向上减小逆时针向上（2）由实验可得磁通量变化ΔΦ、原磁场B原方向、感应电流的磁场B感方向三者之间的关系：________12．（12分）如图所示，金属圆环套在光滑的绝缘水平杆上，左侧一条形磁铁，正在沿圆环轴心方向朝环运动．我们可以判断，圆环中形成的感应电流方向为________（从右往左看）（填“顺时针”或“逆时针”），环受安培力作用会向________（填“右”或“左”）运动四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L14．（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】带电粒子在电场中受力根据左手定则判断，而运动轨道半径与运动周期根据牛顿第二定律和圆周运动公式解决。【题目详解】A．根据左手定则可知Q带正电，P带负电荷，A错误；B．由图可知P粒子运动轨道半径RP大于Q粒子运动的轨道半径RQ，而根据可知轨道半径越大的粒子，运动速率越大，B正确；C．由于洛伦兹力的方向总是与粒子运动方向垂直，因此洛伦兹力对粒子不做功，C错误；D．粒子在磁场中的运动的周期两个粒子质量与带电量相同，因此运动周期相同，而两个粒子在磁场中都运动了半个周期，因此运动时间相同，D错误。故选B。【题目点拨】粒子在磁场中运动的周期与运动速度无关。2、B【解题分析】由图可知，电场线的方向向外，所以A点的电势大于B点的电势，所以AB之间的电势差为：U=2V；由电场力做功的公式有：W=qU=-1.0×108C×2V=-2.0×108J，故B正确，ACD的错误；故选B【题目点拨】本题考查W=Uq的应用，要注意在处理电场力做功的问题时，经常与重力做功相对应来考虑，都与始末位置有关，并且都满足：做正功时势能减小，做负功时势能增加3、B【解题分析】ABCD．当磁场方向与通电导线垂直时，此时受到的安培力最大，根据得ACD错误B正确。故选B。4、D【解题分析】根据电场线分布，比较c、d两点的电场强度大小和方向关系．根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较a点和b点的电势，由沿直线从a到b电势的变化，分析电子从a移到b过程中电势能如何变化．将电子沿直线从c点移到d点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功【题目详解】A：根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，则c、d两点的电场强度不同．故A项错误BD：MN间电场线方向由M→N，沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于b点的电势；电子沿直线从a移到b电势降低，电子带负电，据，则电子的电势能一直增大．故B项错误，D项正确C：对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在Oc段场强方向斜向右上，在Od段场强方向斜向右下；电子所受的电场力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上；电子沿直线从c移到d，电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功．故C项错误【题目点拨】解决本题的关键是进行电场的叠加，通过电场力与速度的方向关系判断电场力做正功还是负功5、C【解题分析】在ab杆滑动的过程中，△aob的面积先增大，后减小，穿过△aob磁通量先增大，后减小，根据楞次定律可知：感应电流的方向先是由b→a，后是由a→b．故ABD错误，C正确．故选C【题目点拨】本题是楞次定律的应用，难点是分析△aob的面积变化．尤其要注意到面积在变化的过程中存在最大值，即在ab杆滑动的过程中，△aob的面积先增大，后减小，穿过△aob磁通量先增大，后减小，根据楞次定律来判断电流的方向6、B【解题分析】由题意可知，直线电流的方向由左向右，根据右手定则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直纸面向里，而阴极射线电子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电，四指要指向其运动方向的反方向)，阴极射线将向下偏转A．向上偏转与分析不符，A错误B．向下偏转符合分析，B正确C．向纸面内偏转不符合分析，C错误D．向纸面外偏转不符合分析，D错误二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解题分析】AB．导线在右侧产生垂直平面向外的磁场，且离导线越远，磁感应强度越小，根据左手定则，AD边受力向左且力较大，BC边受力向右且力较小，过线框整体受力向左，向靠近导线方向平动，A正确，B错误；CD．线框向左运动，面积不变，通过他的磁感应强度增大，所以磁通量变大，C错误，D正确；故选AD。8、ABC【解题分析】A、温度是分子平均动能的标志，所以温度不变，分子的平均动能不变，故A正确；B、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故B正确；C、物体的内能就是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和，故C正确；D、布朗运动是由液体分子之间的不规则运动，对悬浮在液体中的微粒撞击引起的，故D错误；故选ABC9、BC【解题分析】A.圆环从P运动到O的过程中，受库仑引力，杆子的弹力，库仑引力沿杆子方向上的分力等于圆环的合力，滑到O点时，所受的合力为零，加速度为零．故A错误B.圆环从P运动到O的过程中，只有库仑引力做正功，根据动能定理知，动能一直增大，则速度一直增大．故B正确CD.根据动能定理得：根据牛顿第二定律得：联立解得：增大圆环所带的电荷量，其他条件不变，圆环仍然可以做圆周运动；若增大高度，知电势差U增大，库仑引力与所需向心力不等，不能做圆周运动．故C正确，D错误10、AD【解题分析】AB．小球摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，两侧最高点动能均零，故重力势能也相等，故最大高度相同，即点C与点A等高，故A正确，B错误；CD．小球B→A→B的时间为小球B→C→B的时间为故小球摆动的周期为故C错误，D正确。故选AD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.（1）顺时针；②.向下③.（2）ΔΦ增大，B原与B感反向，ΔΦ减小，B原与B感同向【解题分析】（1）当S极插入时，原磁场方向向上，磁通量增大，感应电流磁场阻碍原磁场的增加，故感应电流磁场方向向下，感应电流方向（附视）为顺时针方向；（2）由实验可得磁通量变化、原磁场B原方向、感应电流的磁场B感方向三者之间的关系：增大，B原与B感反向；减小，B原与B感同向；考点：探究螺线管线圈中感应电流的方向12、①.顺时针②.右【解题分析】[1]原磁场方向向右，向右运动时，穿过圆环的磁通量要变大，根据楞次定律，圆环中感应电流产生向左的感应磁场，即产生了顺时针方向的感应电流（从右往左看）[2]据来拒去留，环受到向右的安培力，将向右