2023年安徽省合肥市肥東中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測試題含解析

2023年安徽省合肥市肥東中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，一段通有恒定電流直導(dǎo)線水平放置在足夠大的勻強磁場中，第一次將導(dǎo)線以為軸在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過60°，第二次將導(dǎo)線以為軸垂直紙面向里轉(zhuǎn)過60°，不考慮電磁感應(yīng)的影響，關(guān)于兩種情況導(dǎo)體受到的安培力大小和方向，下列說法正確的是（）A.第一種情況，安培力大小一直在變，但方向不變B.第一種情況，安培力大小和方向都一直在變C.第二種情況，安培力大小和方向都一直在變D.第二種情況，安培力大小和方向都一直不變2、如圖所示，圓形區(qū)域半徑為R，區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場。磁感應(yīng)強度的大小為B，P為磁場邊界上的最低點。大量質(zhì)量均為m，電荷量絕對值均為q的帶負(fù)電粒子，以相同的速率v從P點沿各個方向射入磁場區(qū)域。粒子的軌道半徑r＝2R，A、C為圓形區(qū)域水平直徑的兩個端點，粒子重力不計，空氣阻力不計，則下列說法不正確的是（）A.粒子射入磁場的速率為v＝B.粒子在磁場中運動的最長時間為t＝C.不可能有粒子從C點射出磁場D.若粒子的速率可以變化，則可能有粒子從A點水平射出3、現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖所示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速。上圖為側(cè)視圖，下圖為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子沿逆時針方向運動。已知電子的電荷量為e，電子做圓周運動的軌道半徑為r，因電流變化而產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為(k為一定值)。下列說法中正確的是（）A.為使電子加速，電磁鐵的磁性應(yīng)逐漸減弱B.為使電子加速，感生電場的方向應(yīng)該沿逆時針方向C.為使電子加速，當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，電流應(yīng)該增大D.電子在圓形軌道中加速一周的過程中，感生電場對電子所做的功為24、如圖所示，空間中有寬為d的平行邊界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，MN、M′N′為磁場邊界，MN左側(cè)有一個電荷量為q的帶正電粒子P，若P粒子以速度v0垂直MN進(jìn)入磁場后，離開磁場時的速度方向與M′N′成θ=30°，不考慮粒子重力，則（）A.粒子P進(jìn)入磁場后做勻速圓周運動，半徑為2dB.粒子P進(jìn)入磁場時的速度越大，在磁場中運動的時將越長C.粒子P以速度v0進(jìn)入磁場后，在磁場運動過程中洛倫茲力的沖量為D.粒子P進(jìn)入磁場的速度小于時，粒子P將從MN離開磁場5、如圖所示，邊長為L的單匝正方形線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，第二次又在外力作用下以速度2v勻速進(jìn)入同一勻強磁場，下列說法正確的是（）A.第一次進(jìn)入磁場的過程中，CD兩端電勢差為BLvB.兩次進(jìn)入過程中線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比I1：I2=1：2C.兩次進(jìn)入過程中線圈產(chǎn)生的熱量之比Q1：Q2=1：4D.兩次進(jìn)入過程中通過線圈截面的電荷量之比q1：q2=1：26、若在一半徑為r，單位長度帶電荷量為q(q>0)的均勻帶電圓環(huán)上有一個很小的缺口Δl(且Δl?r)，如圖所示，則圓心處的場強大小為（）A. B.C. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，實線表示在豎直平面內(nèi)的電場線，電場線與水平方向成α角，水平方向的勻強磁場與電場正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線L做直線運動，L與水平方向成β角，且α>β，則下列說法中正確的是()A.液滴一定做勻速直線運動B.液滴有可能做勻減速直線運動C.電場線方向一定斜向上D.液滴的電勢能可能增大8、如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c，d到O點的距離均相等。關(guān)于這幾點處的磁場，下列說法正確的是()A.O點處的磁感應(yīng)強度為零B.a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同C.c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反D.a、b、c、d、O五點處磁感應(yīng)強度的方向都相同9、如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時()A.磁鐵對桌面的壓力增大B.磁鐵對桌面的壓力減小C.磁鐵受到向右的摩擦力作用D.磁鐵受到向左的摩擦力作用10、“電流天平”是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中受安培力作用制成的一種靈敏測量儀器．利用“電流天平”可以測量磁感應(yīng)強度B的大小，把匝數(shù)為n的矩形導(dǎo)線框吊在等臂天平的一臂，另一臂掛空砝碼盤，使天平平衡；再在天平砝碼盤加重為mg的砝碼，矩形導(dǎo)線框通電流強度為I的電流，長度為L的ab邊在磁場中，天平再次平衡．則A.導(dǎo)線框中電流的方向為a→bB.導(dǎo)線框中電流的方向為b→aC.磁感應(yīng)強度B的大小為mg/ILD.磁感應(yīng)強度B大小mg/nIL三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）讀出下圖中游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_________mm.；螺旋測微器的讀數(shù)為_________mm.12．（12分）當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流隨時間變化的圖像為___圖；通過燈泡A2的電流隨時間變化的圖像為___圖A.B.C.D.四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】AB．第一次將導(dǎo)線以為軸在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過，根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力總是垂直紙面向里，根據(jù)安培力大小表達(dá)式：可知，是垂直磁場方向的有效長度，在順時針轉(zhuǎn)動過程中，有效長度不斷減小，故這種情況下安培力大小一直在變，但方向不變，A正確，B錯誤；CD．同理，第二次將導(dǎo)線以為軸垂直紙面向里轉(zhuǎn)過，垂直磁場方向的長度不變，安培力的大小總是不變，根據(jù)左手定則可知，安培力方向不斷變化，CD錯誤。故選A。2、C【解析】A．由洛倫茲力提供向心力，有解得根據(jù)題意r＝2R可得故A正確，不符合題意；B．當(dāng)粒子以圓形區(qū)域的直徑2R為弦做圓周運動時，粒子在磁場中運動的時間最長，由幾何關(guān)系可知此時軌跡對應(yīng)的圓心角為60°，粒子運動的周期為則粒子在磁場中運動的時間為故B正確，不符合題意；C．粒子的軌道半徑為2R，磁場的半徑為R，粒子可能從C點射出，故C錯誤，符合題意；D．當(dāng)粒子的軌道半徑為R時，豎直向上射出的粒子，可以從A點水平射出，且速率滿足故D正確，不符合題意。故選C。3、C【解析】A．為使電子加速，應(yīng)使感生電場方向與電子運動方向相反，由于電子沿沿逆時針方向運動，如果電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，由楞次定律可得，電磁鐵的磁性應(yīng)逐漸增強，故A錯誤；B．由于電子帶負(fù)電，所以感生電場的方向應(yīng)該沿順時針方向，故B錯誤；C．當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，若電流增大，根據(jù)楞次定律，可知渦旋電場的方向為順時針方向，電子將沿逆時針方向做加速運動，故C正確；D．磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為感生電動勢電子運動一周感生電場始終做正功故D錯誤。故選C。4、D【解析】A．粒子運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得解得故A錯誤；B．由洛倫茲力提供向心力得得所以速度越大，半徑越大，粒子的偏轉(zhuǎn)角越小，由公式可知，粒子在磁場中的運動時間越小，故B錯誤；C．粒子P以速度v0進(jìn)入磁場，離開磁場時速度偏轉(zhuǎn)60°，則進(jìn)入磁場時的速度與離開磁場時的速度和速度變化量組成等邊三角形，則速度變化量為沖量為故C錯誤；D．粒子從MN邊射出的臨界狀態(tài)為軌跡與右邊界相切，此時半徑為d，則有得且即所以當(dāng)速度為時，粒子P將從MN離開磁場，故D正確；故選D。5、B【解析】A．第一次進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電動勢大小為導(dǎo)體棒作為電源切割磁感線，所以兩端電壓為路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知故A錯誤；B．第二次進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電動勢大小根據(jù)閉合電路歐姆定律可知故B正確；C．根據(jù)焦耳定律可知故C錯誤；D．通過線框的電荷量兩次通過磁場的相同，所以兩次進(jìn)入過程中通過線圈截面的電荷量相同，故D錯誤。故選B。6、C【解析】把缺口處填補為完整的圓，則填補上的小圓弧帶電荷量q′＝Δlq由于Δl?r，故可視為點電荷，它在O點產(chǎn)生的場強為：由對稱性可知整個圓環(huán)在O點的場強E合＝0則存在缺口時在O點的場強大小E＝E′即故選C二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】由題設(shè)條件可知，帶電液滴的電性、電場的方向都未知，因此需要分情況分析【詳解】A．如下圖所示，帶電液滴，在復(fù)合場中，受到重力、洛倫茲力和電場力作用，由題設(shè)條件知，帶電液滴沿斜向上的虛線L做直線運動，所以重力、洛倫茲力和電場力這三個力的合力為零，故A正確B．如果液滴有可能做勻減速直線運動，那么液滴受洛倫茲力會變小，液滴受的重力和電場力都是恒力，液滴受力合力不為零，其合力方向與液滴運動方向不在一條直線上，液滴就不會做直線運動，不符合題意，故B錯誤C．由以上分析知，電場線方向一定斜向上，且液滴帶正電，否則液滴不在沿虛線L做直線運動，故C正確D．液滴受力合力零，液滴帶正電，且在電場中從高電勢向低電勢位置運動，液滴的電勢能不可能增大，故D錯誤，故選AC?！军c睛】帶電微粒在復(fù)合場中的運動情況比較復(fù)雜，分析時要從多個角度去考慮，才有可能回答的正確8、BD【解析】A．根據(jù)右手螺旋定則，M處導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強度不等于0，故A錯誤；B．M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強的疊加知，a、b兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故B正確；C．M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，在d出產(chǎn)生的磁場方向垂直dM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dN偏下，根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場方向豎直向下，d處的磁場方向豎直向下，且合場強大小相等，故C錯誤；D．a(chǎn)、b、c、d、O五點處磁感應(yīng)強度的方向都豎直向下，故D正確。故選BD。9、BC【解析】根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場方向（切線方向），再根據(jù)左手定則判斷安培力方向，如下左圖圖；根據(jù)牛頓第三定律，電流對磁體的作用力向左上方，如下右圖根據(jù)平衡條件，可知通電后支持力變小，靜摩擦力變大，故磁鐵對桌面的壓力變?。欢o摩擦力向右．故B、C正確，A、D錯誤．故選BC【點睛】本題主要考查了磁場對電流的作用、安培力、共點力作用下的平衡等綜合應(yīng)用．屬于中等難度的題目．本題關(guān)鍵先對電流分析，得到其受力方向，先判斷電流所在位置的磁場方向，然后根據(jù)左手定則判斷安培力方向；再結(jié)合牛頓第三定律和平衡條件分析磁體的受力情況10、BD【解析】根據(jù)左手定則判斷電流方向；由安培力和重力平衡求解B.【詳解】導(dǎo)線框受安培力向下，由左手定則可知，ab中的電流的方向為b→a，選項A錯誤，B正確；由平衡知識可知：mg=nBIL可知，選項C錯誤，D正確；故選BD.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.11.4②.10.294到10.296都對【解析】游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀【詳解】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：1.1cm+0.1mm×4=11.4mm；螺旋測微器的讀數(shù)為：10mm+0.01mm×29.5=10.295mm.【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．以及螺旋測微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀12、①.C②.A【解析】當(dāng)電流增大時，線圈會阻礙電流的增大，當(dāng)電流減小時，線圈會阻礙電流的減小【詳解】當(dāng)電鍵S接通時，由于線