湖南省常德市石门一中2024年高二物理第一学期期末质量检测试题含解析

湖南省常德市石门一中2024年高二物理第一学期期末质量检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、通过闭合线圈平面的图象如图所示,下列说法正确的是（）A.时刻线圈中感应电动势最大B.时刻线圈中磁通量为零C.时刻线圈平面与中性面重合D.、时刻线圈中感应电流方向相同2、如图所示，等边三角形abc与纸面平行，在顶点a、b处各放一垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，已知a处电流在c处产生的磁场磁感强度为B，则关于c处的磁感强度大小和方向说法正确的是（）A.磁感强度大小为，方向平行ab边水平向右B.磁感强度大小为，方向垂直ab边竖直向下C.磁感强度大小为B，方向ab平行边水平向右D.磁感强度大小为B，方向垂直ab边竖直向下3、电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将开关S断开，则以下判断正确的是（）。A.液滴仍保持静止状态B液滴将向下运动C.电容器上的带电量将减为零D.电容器上的带电量将增大4、一理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，为滑动变阻器的滑动片。下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压的频率为B.副线圈输出电压的有效值为C.向下移动时，变压器的输出功率增加D.向下移动时，原、副线圈的电流都减小5、如图所示，竖直长导线通以恒定电流I，一闭合线圈MNPQ与导线在同一平面内，当线圈从图示位置向右逐渐远离导线时，穿过线圈的磁通量将()A.变小 B.变大C.不变 D.先变大，后变小6、有一通电金属导线在赤道上方，东西向水平放置，电流方向向西，它受到地磁场的作用力方向为（）A.向东 B.向西C.向上 D.向下二、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、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径RC.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大D粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多8、如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，下列说法正确的是A.增大R1的阻值，油滴向上运动 B.增大R2的阻值，油滴向上运动C.增大两板间的距离，油滴静止 D.断开开关S，油滴向下运动9、长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，板间距离为2L，极板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子不计重力，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度V水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，粒子的速率可以为A. B.C. D.10、带电粒子（不计重力）在匀强电场或匀强磁场中，可能存在的状态是：A.在匀强电场中做匀加速直线运动； B.在匀强磁场中做匀加速直线运动；C.在匀强电场中保持静止； D.在匀强磁场中保持静止三、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）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径，用米尺测出金属丝的长度L，用伏安法测出金属丝的电阻Rx，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。(1)测量金属丝直径时螺旋测微器刻度如图所示，读数D=_________mm。(2)按照下图实物连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，读出多组电压表与电流表示数U、I，处理数据得到金属丝的电阻Rx。请依据实物图在方框内画出电路原理图_________。(3)用图中的电路测量金属丝的电阻比真实值_________（填“偏大”或“偏小”）。(4)该金属丝电阻率的表达式为ρ=_________（用题中所给物理量的字母表示）。12．（12分）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置(1)将图中所缺的导线补接完整________(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上电键后进行下述操作时出现的情况是：①将线圈A迅速入线圈B时，灵敏电流指针___________〔选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏”)②线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器触头迅速向___________(选填“左”或“右”)滑动时，灵敏电流计指针会向右偏转四、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）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14．（16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15．（12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L

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、A【解题分析】A．图像的斜率表示磁通量变化率，由图像可知，时刻斜率最大，由法拉第电磁感应定律可知，此时感应电动势最大，故A正确；B．由图像可知，时刻斜率为零，即此时电动势为零，则此时线圈的磁通量最大，故B错误；C．由图像可知，时刻磁通量为零，则此时线圈平面与中性面垂直，故C错误；D．图像斜率的正负可示电动势的正负(即方向)，由图像可知，、时刻线圈中感应电流方向相反，故D错误。故选A。2、A【解题分析】两通电直导线在c处产生的磁场如图所示，大小均为B，根据几何知识可得合磁场大小为：，方向水平向右；AB．综上所述，c处磁感强度大小，方向水平向右，A正确B错误；CD．综上所述，c处磁感强度大小为，方向水平向右，CD错误；故选A。3、D【解题分析】AB．开关闭合时，电容器两板间的电压等于电阻R2两端的电压，小于电源的电动势。当开关断开时，电路稳定时，电路中没有电流，电容器板间电压等于电源的电动势，则知电容器板间电压增大，根据可知场强变大，电场力变大，粒子会向上加速，故AB错误；CD．由于电容器的电压增大，由公式Q=CU可知，电容器上的带电量将增大，故C错误，D正确。故选D。4、C【解题分析】A．由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，变压器不会改变交变电流的频率，故副线圈输出电压的频率为50Hz，故A错误；B．根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，有效值根据变压比可知，副线圈输出电压的有效值故B错误；CD．P向下移动，R变小，副线圈输出电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流变大，则原线圈的电流也随之变大，电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率增加，故C正确，D错误。故选C。5、A【解题分析】在通电直导线形成的磁场中，离导线越远，磁场越弱，故导线圈右移时，磁通量变小，故选项A正确6、D【解题分析】因为赤道上空的地磁场由南向北，所以方向向东的电流受到地磁场的作用力的方向是向上的，选项C正确二、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、BD【解题分析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等【题目详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.【题目点拨】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关8、AD【解题分析】A．电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻的电压，当增大的阻值，导致总电流减小，则外电压增大，因此电容器的电压增大，板间场强增强，油滴将向上运动，故A正确；B．电路稳定时，当增大的阻值，不改变电路中的电流，因此电容器的电压不变，板间场强不变，油滴将不运动，故B错误；C．增大两板间的距离，因电容器的电压不变，则电场强度减小，导致油滴向下运动，故C错误；D．断开开关S，电容器放电，板间场强逐渐减小，油滴将向下运动，故D正确；故选AD。9、AB【解题分析】根据“欲使粒子不打在极板上”可知，本题考查带电粒子在有界磁场中运动的问题，根据沦洛伦兹力提供向心力得到粒子做圆周运动的半径和粒子速度的关系，运用几何关系求出轨迹半径，列式计算.【题目详解】欲使粒子不打在极板上，如图所示，带正电的粒子从左边射出磁场时，其在磁场中圆周运动的半径.粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力，即：可得粒子做圆周运动的半径：所以粒子不打到极板上且从左边射出，则：即：.带正电的粒子从右边射出，如图所示，此时粒子的最小半径为r，由上图可知：；可得粒子圆周运动的最大半径：则：，即：故欲使粒子不打在极板上，粒子的速度必须满足或，故A、B正确，C、D错误；故选AB.【题目点拨】带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，需要找圆心，画轨迹，求半径，算时间.10、AD【解题分析】当粒子从静止开始运动或者初速度方向与电场力同向时，在匀强电场中做匀加速直线运动，选项A正确；粒子在匀强磁场中受洛伦兹力的方向与速度方向垂直，不可能做匀加速直线运动，选项B错误；带电粒子在匀强电场中肯定受电场力作用，不可能保持静止，选项C错误；粒子若在匀强磁场中速度为零，则受磁场力为零，可保持静止，选项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).0.680(2).(3).偏小(4).或者【解题分析】(1)[1]．由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；(2)[2]．电流表采用外接法，滑动变阻器为分压接法，如图。(3)[3]．由于电压表的分流，测得的电流比流过Rx的电流大，根据知电阻测量值偏小。(4)[4]．由电阻定律可知其中，所以电阻率12、①.（1）②.（2）向右偏③.右【解题分析】（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答（2）磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反【题目详解】（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；①闭合电键，将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转一下②原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，原线圈电流变大，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变大，灵敏电流计指针将向右偏转一下【题目点拨】本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同．知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是