2024学年广东省茂名市物理高二上期末检测试题含解析

2024学年广东省茂名市物理高二上期末检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U=12V的直流电源上，且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端（如图所示），电压表的示数为8V，如果把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将（）A.小于4VB.等于4VC.大于4V、小于8VD.等于或大于8V2、有关带电粒子（不计重力）所受静电力和洛伦兹力的说法中，正确的是（）A.粒子在磁场中一定受洛伦兹力的作用B.粒子在电场中可能不受静电力的作用C.粒子若仅受洛伦兹力，则其速度不变D.粒子若仅受洛伦兹力，则其动能不变3、首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（）A.安培 B.法拉第C.奥斯特 D.特斯拉4、电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（）A.电动势是一种非静电力B.电动势越大，表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压5、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U=220V，频率f=50Hz，3只灯泡L1、L2、L3的亮度相同（L无直流电阻），若将交流电源的频率变为f=100Hz，电压有效值不变，则（）A.灯比原来亮B.灯比原来亮C.灯比原来暗D.灯和原来一样亮6、下列说法中正确的是（）A.奥斯特首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究B.法拉第在对理论基础和实验资料进行严格分析后，提出了电磁感应定律C.楞次认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体D.安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律二、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、如图所示，空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向和磁场方向相互垂直，在正交的电磁场空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内，一质量为m，带电量为q（q>0）的小球套在绝缘杆上，若小球沿杆向下的初速度为时，小球恰好做匀速直线运动，已知重力加速度大小为g，小球电荷量保持不变，则以下说法正确的是A.小球的初速度B.若小球沿杆向下的初速度，小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动，最后停止C.若小球沿杆向下的初速度，小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动，最后停止D.若小球沿杆向下初速度，则从开始运动到稳定过程中，小球克服摩擦力做功为8、如图所示，线圈C连接光滑平行导轨，导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨上放着导体棒MN.为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流，可使导体棒MN()A.向右加速运动 B.向右减速运动C.向左加速运动 D.向左减速运动9、如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔沿a→b方向垂直射入容器内的匀强磁场中，结果一部分电子从小孔c射出，一部分电子从小孔d射出，则从c、d两孔射出的电子A.速度之比vc∶vd＝1∶2B.在容器中运动时间之比tc∶td＝1∶2C.在容器中运动加速度之比ac∶ad＝2∶1D.在容器中运动受到向心力之比Fc∶Fd＝1∶210、如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1>r，电压表和电流表均为理想电表。开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴恰好处于静止状态。在将滑动变阻器的滑片P向b端滑动的过程中，下列说法正确的是A.R3功率变大 B.电源的输出功率一定减小C.电压表、电流表的示数均变大 D.电容器C所带电量减少，液滴向下加速运动三、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）通过如图实验可以探究产生感应电流的条件。（以下三空均填“偏转”或“不偏转”）（1）接好电路，合上开关瞬间，电流表指针________（2）电路稳定后，电流表指针_______；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针________12．（12分）如图所示为质谱仪的原理图，利用这种质谱仪可以对氢元素的各种同位素迚行测量。从容器A下方的小孔S1迚入加速电压为U的加速电场，可以认为从容器出来的粒子初速度为零，粒子被加速后从小孔S2迚入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，关于氢的三种同位素氕、氘、氚迚入磁场时速率最大的是_________；三条谱线中a是粒子形成的_________。（填“氕”、“氘”或“氚”）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，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14．（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】当电压表接在R1两端时，其示数为8V，则此时电阻R2两端的电压为4V，将R1与RV并联后的总电阻用R1V表示，则==解得R1V=2R2由于R1>R1V，则R1>2R2。当电压表改接在R2两端时，将R2与RV并联后的总电阻用R2V表示，则R2>R2V。此时电阻R1两端的电压U1与电压表示数U2V之比为=>>=2故电压表的示数将小于4V。故A正确，BCD错误。故选A。2、D【解题分析】A．电荷在磁场中受洛伦兹力时是有条件的，即运动电荷和磁场方向有夹角，故A错误；B．电场的基本性质就是对其中的电荷有力的作用，粒子在电场中一定受静电力的作用，故B错误；CD．若仅受洛伦兹力，则其动能不变，速度大小不变，而方向改变，故C错误，D正确。故选D。3、C【解题分析】首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特；安培提出了分子电流假说，研究了通电导线的磁场；法拉第研究了电磁感应现象；特斯拉是电力工程师。故选C。4、C【解题分析】电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，不是一种非静电力，故A错误；电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大，故B错误C正确；电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故D错误【题目点拨】电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量5、D【解题分析】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过L1的电流变大，流过L2的电流变小，流过L3的电流不变．由上分析可知，L1灯比原来亮，L2灯比原来暗，L3灯和原来一样亮，故ABC错误，D正确；故选D点睛：解决本题的关键知道电感和电容对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关．记住感抗和容抗的两个公式可以帮助定性分析．XL=2πLf，XC=6、D【解题分析】A.法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象研究，选项A错误；B.电磁感应定律是纽曼和韦伯在对理论基础和实验资料进行严格分析后提出，法拉第只是发现了电磁感应现象，选项B错误；C.安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体，选项C错误；D.安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，选项D正确。故选D。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】A．对小球进行受力分析如图电场力的大小由于重力的方向竖直向下，电场力的方向水平向右，二者垂直，合力由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功．所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反。所以qv0B=2mg所以故A错误；B．若小球的初速度为，则洛伦兹力f=qv0B=mg＜则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力f=μFN小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，故B正确；C．若小球的初速度为，则洛伦兹力f=qv0B=3mg＞则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力f=μFN小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动，故C错误；D．若小球的初速度为，则洛伦兹力f=qv0B=4mg＞则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力f=μFN小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动。小球克服摩擦力做功为故D正确；故选BD。8、AD【解题分析】N再由右手定则判断MN应向左运动，磁场减弱则电流减小故MN应减速，故可判断MN向左减速，同理可判断向右加速也可，故选A、D.→N再由右手定则判断MN应向左运动，磁场减弱则电流减小故MN应减速，故可判断MN向左减速，同理可判断向右加速也可，故选A、D.9、BC【解题分析】设磁场边长为，如图所示，粒子从点离开，其半径为：粒子从点离开，其半径为：A．电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：电子速率之比：故A错误；B．从点射出的电子的运动时间是个周期，从点射出的电子的运动时间是个周期，电子在磁场中做圆周运动的周期相同，从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比：故B正确；C．向心加速度：从两孔射出的电子的加速度大小之比：故C正确；D．向心力：向心力之比：故D错误；故选BC。10、CD【解题分析】AC．滑片P向b端移动，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律：可知干路电流增大，上分压增大，电压表示数变大，和构成的并联电路分压减小，通过的电流减小，则通过的电流增大，电流表示数增大，根据电功率：可知上消耗的功率变小，A错误，C正确；B．输出功率与外电路电阻的关系如图所示：因为，所以总电阻减小，根据图像可知电源的输出功率变大，B错误；D．电容器和并联，电容器两端电压与两端电压相等，根据上述分析可知电容器两端电压减小，根据电容的定义：不变，减小，带电量减小，平行板电容器之间为匀强电场，根据：可知电场强度减小，液滴受到竖直向上的电场力减小，竖直向下的重力不变，液滴加速向下运动，D正确。故选CD。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.偏转②.不偏转③.偏转【解题分析】(1)[1]接好电路，合上开关瞬间，穿过大线圈的磁通量增加，电流表指针偏转；(2)[2][3]电路稳定后，穿过大线圈的磁通量不变，电流表指针不偏转；迅速移动滑动变阻器的滑片，穿过大线圈的磁通量变化，电流表指针偏转。12、①.氕②.氚【解题分析】[1]．粒子在电场中被加速，由动能定理得；粒子进入磁场时的速度大小由于氕氘氚的电荷量q相等、加速电压U相等、m氕＜m氘＜m氚，则它们的速度关系为：v氕＞v氘＞v氚，即速率最大的是氕；[2]．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：粒子轨道半径由于氕氘氚的电荷量q相等、磁感应强度B相等、加速电压U相等、m氕＜m氘＜m氚，则