天津市新四区示范校2027届物理高二第一学期期末教学质量检测试题含解析

天津市新四区示范校2027届物理高二第一学期期末教学质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、下列说法正确的是A.电容器，电流、磁感应强度都用到了比值定义法B.在匀强电场中，同一直线上距离相等的任意两点间的电势差大小一定都相等C.电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，但所受洛伦兹力不一定与磁场方向垂直D.通电导线在磁场中受到的安培力越大，该处磁场的磁感应强度就越强2、如图所示四幅图中，匀强磁场磁感应强度大小都为B，导体中的电流大小都为I，导体的长度都为L，A、B、C三个图中的导体都与纸面平行，则四幅图中导体所受安培力大小不等于BIL的是A. B.C. D.3、如图所示是示波管的原理示意图，XX′和YY′上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？A. B.C. D.4、关于静电场中的电场强度和磁场中的磁感应强度，下列说法正确的是（）A.电场强度是矢量，真空中点电荷的电场强度定义式为E=B.电场强度的公式E=，适用于任何静电场C.磁感应强度B是矢量，其定义式为B=D.由磁感应强度公式B=，磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同5、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”.则下列判断正确的是A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D.a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氚、氘、氕6、把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直．当导线中通过的电流为3.0A时，该直导线受到的安培力的大小为1.5×10﹣3N．则该匀强磁场的磁感应强度大小为（）A.4.5×10﹣3T B.2.5×103TC.2.0×102T D.5.0×10﹣3T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、2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段，通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV，质子被引出后射入人体，当到达病灶的瞬间，释放大量能量，实现对癌细胞的精准清除，不损伤人体正常细胞，是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于D2圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，质子在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，下列说法正确的是（）A.交流电源的周期B.质子第一次进入D1盒与第一次进入D2盒的半径之比为1:2C.质子在电场中加速的次数为D.若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大8、如图所示，带负电的小球穿在一根绝缘粗糙细杆上，杆与水平方向成θ角，整个空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场B.现给小球一初速度，使小球沿杆向下运动，小球经过a点时动能为10J，到达c点时动能减为零，b为ac的中点，那么带电小球在运动过程中()A.到达c点后保持静止B.受到的弹力增大C.在b点时动能为5JD.在ab段克服摩擦力做的功与bc段克服摩擦力做的功相等9、如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（）A.感应电流方向是N→M B.感应电流方向是M→NC.安培力方向水平向左 D.安培力方向水平向右10、如图所示，一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，A上有一质量m=1kg的光滑小球B，将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能Ep=6J，B与A右壁距离为l。解除锁定，B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层（忽略其厚度）碰撞并被粘住，下列说法正确的是（）A.碰到油灰阻挡层前A与B的动量相同B.B脱离弹簧时，A的速度为1m/sC.B和油灰阻挡层碰撞并被粘住，该过程B受到的冲量大小为3N·sD.整个过程B移动的距离为三、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）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线现有下列器材供选用：A.电压表0-5V，内阻约10KΩ

B、电压表0-15V，内阻约20KΩ

C、电流表0-3A，内阻约

1Ω

D、

电流表0-0.6A，内阻约0.4Ω

E、滑动变阻器10Ω2A

F、

滑动变阻器500Ω1AG、学生电源直流6V、开关、导线若干实验中所用电压表应选______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______．实验电路应采用电流表______接法填“内”或“外”12．（12分）用一游标卡尺测量一工件的长度，结果如图所示，可以读出此工件的长度为_____cm。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、B【解析】A．电容、磁感应强度都用到了比值定义法；但电流不是用比值法定义的，故A错误；B．根据U=Ed可知，在匀强电场中，同一直线上距离相等的任意两点间的电势差大小一定都相等，故B正确；C．正电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，负电荷所受电场力一定与该处电场方向相反，运动电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直，故C错误；D．根据公式F=BILsinθ，通电导线在磁场中受到的安培力大，该处磁场的磁感应强度不一定强，还与电流方向与磁场方向的夹角θ有关，故D错误；故选B.2、C【解析】只有当电流与磁场垂直时，安培力大小：F=BIL；ABD．三个图中磁场方向与电流方向垂直，故安培力大小均为BIL，选项ABD不符合题意；C．图中电流与磁场平行，安培力为零，选项C符合题意；故选C.3、D【解析】示波管的YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象【详解】设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转电极的长度为L，板间距离为d，根据推论得知，偏转距离为，可见，偏转距离与偏转电压U2成正比，由几何知识得知，电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比，则偏转电极XX′上加上随时间作线性变化的电压时，电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系，形成一条亮线，若电压是周期性变化，就可以使电子在水平方向不断扫描．在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏偏转的距离按正弦规律变化，而在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压，水平方向电子不断从右向左匀速扫描，在荧光屏上出现一条正弦曲线；由于X方向的电压变化的周期为T0，而Y方向变化的周期为2T0，所以在2T0时间内X方向变化2次，Y方向变化一次．在荧光屏上将出现由两条线组成的图象；由于开始时X方向与Y方向的电压都是0，所以两条线在坐标原点交叉．故D正确，ABC错误，故选D【点睛】本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考，注意两极所加电势差的正负4、C【解析】A．电场强度是矢量，其定义式为，公式为点电荷场强的决定式，故A错误；B．电场强度的公式，仅适用于任何匀强电场，故B错误；C．磁感应强度是矢量，公式的磁感应强度的定义式，该定义式的条件是电流的方向垂直于磁场的方向，电流元在磁场中受力为，故C正确；D．磁感应强度的方向和该处的通电导线所受的安培力方向垂直，故D错误。故选C。5、D【解析】根据求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序【详解】A项：根据得：比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A错误；B项：根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；C项：时间为，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；D项：进入偏转磁场有，解得：氕比荷最大的，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D正确故选D【点睛】解决本题的关键知道根据可求出速度，知道速度与比荷有关，以及知道根据可求出轨道半径与比荷有关6、D【解析】当磁场的方向与电流方向垂直时，，根据该公式求出磁场的磁感应强度当磁场的方向与电流方向垂直时，，则故磁感应强度的大小为5×10﹣3T．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、AC【解析】A．质子在回旋加速器中每做半个圆周运动电场变换一次，则回旋加速器的交流电频率等于质子在磁场中的运动周期，故有，故A正确；B．质子第一次进入D1盒时加速了一次，设速度为，有做圆周运动的半径为，有可得质子第一次进入D2盒时加速了两次，同理推得，故两半径之比为故B错误；D．无论质子在电场中加速多少次，最后都是从磁场中以最大速度匀速圆周离开，有可得最大动能为故有质子的最大动能与加速电压U无关，与加速度的最大半径R有关，故若只增大交变电压U，则质子的最大动能不变，故D错误；C．由最大动能可推出质子在电场中的加速次数，有解得质子在电场中加速的次数为故C正确故选AC。8、AB【解析】AB、若，小球受杆弹力垂直杆向下，随速度减小弹力减小，小球受摩擦力减小，当时，小球匀速运动；若，小球与杆无弹力，速度增大，小球受杆弹力垂直杆向下，弹力增大，小球受摩擦力增大，当时，小球匀速运动；若，小球受杆弹力垂直杆向上，随速度减小弹力增大，小球受摩擦力增大，小球从A到C做加速度增大的减速运动；所以小球从A到C过程中动能减小，速度减小，滑动摩擦力大于重力沿粗糙细杆的分力，做加速度增大的减速运动，小球在c点一定保持静止，故A、B正确；CD、从A到C，小球受摩擦力增大，在ab段克服摩擦力做的功小于bc段克服摩擦力做的功，根据动能定理可得在ab段动能变化量小于bc段动能变化量，则有在b点时动能大于5J，故C、D错误；故选AB【点睛】关键是小球从A到C过程中动能减小，速度减小，滑动摩擦力大于重力沿粗糙细杆的分力，做加速度增大的减速运动9、AC【解析】以导体棒MN为研究对象，所处位置磁场方向向下、运动方向向右。由右手定则可知，感应电流方向是N→M；再由左手定则可知，安培力方向水平向左。故BD错，AC对。故选AC。10、BCD【解析】A．对于B球、弹簧和A车组成的系统，在弹簧作用的过程、B球撞A车右壁的过程，均满足系统的外力之和为零，系统的动量守恒，初态总动量为零，则此后的任何时刻A与B的动量总是等大反向，因方向相反而动量不同，故A错误；B．设B脱离弹簧时，B的速度为，方向向右，A的速度为，方向向左，设向右为正方向，由动量守恒定律由能量守恒定律可得联立可得，，故B正确；C．B球与A车以等大反向的动量相撞，由动量守恒定律可知两物体的共同速度为零，则对B球由动量定理可知即粘住的过程B受到的冲量大小为3N·s，负号表示冲量方向向左，故C正确；D．对B球与A车的作用过程，满足人船模型解得，，故D正确。故选BCD。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.A②.D③.E④.外接【解析】根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法．仪表的选择应本着安全准确的原则；电压表要测量灯泡两端的电压，故应通过灯泡的额定电压值判断需要的电压表；由流过灯泡的电流判断需要的电流表；由题意判断需要的滑动变阻器【详解】灯泡的额定电压为4V，可知电压表选择A；灯泡的额定电流为，可知电流表选择D；滑动变阻器要用分压电路，可知要选择阻值较小的E；电压表的内阻（10KΩ）远大于灯泡的电阻（8Ω），可知要采用电流表外接电路.【点睛】本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断12、235【解析】[1]游标卡