2023年福建省泉州永春華僑中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2023年福建省泉州永春華僑中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、將圓柱形強(qiáng)磁鐵吸在干電池的負(fù)極，強(qiáng)磁鐵的S極朝上N極朝下，金屬導(dǎo)線折成上端有一支點(diǎn)，下端開口的導(dǎo)線框，使導(dǎo)線框的頂端支點(diǎn)和底端分別與電源的正極和磁鐵都接觸良好但不固定，這樣整個線框就可以繞電池旋轉(zhuǎn)起來．下列判斷正確的是（）A.線框能旋轉(zhuǎn)起來，是因?yàn)閼T性B.導(dǎo)線框?qū)⑸舷抡駝覥.電池輸出的電功率等于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率D.俯視觀察，線框沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)2、我們位于地球的北半球，曾經(jīng)在教室的天花板上裝有吊扇．假設(shè)吊扇的各葉片水平，只考慮該處地磁場的豎直分量，設(shè)地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量的大小為B，葉片的長度為L，中間圓盤半徑為R．電扇使用時(shí)轉(zhuǎn)動的頻率為f，逆著地磁場豎直分量的方向看吊扇，其葉片按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如圖所示，用E表示每個葉片上的感應(yīng)電動勢，則（）A.E=πf(L+R)LB，且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢B.E=2πf(L–R)LB，且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢C.E=2πfL(L-2R)B，且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢D.E=πfL(L+2R)B，且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢3、如圖所示，將邊長為L的正方形閉合線圈以不同速度v1、v2向右勻速拉出磁場時(shí)(v1<v2)，下列結(jié)論不正確的是()A.拉力所做的功W2>W1 B.拉力的功率P2>P1C.流過線框的電荷量Q2>Q1 D.線框中的感應(yīng)電流I2>I14、關(guān)于磁場和磁感線的描述，正確的說法是()A.磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極B.磁場的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中某點(diǎn)受磁場作用力的方向C.沿磁感線方向，磁場逐漸減弱D.磁感線是閉合曲線5、如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，質(zhì)量為m，用長為L的絕緣輕桿分別懸掛在（甲）重力場、（乙）懸點(diǎn)O處有正點(diǎn)電荷的靜電場、（丙）垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，且偏角均為θ（θ＜10°）．當(dāng)小球均能由靜止開始擺動到最低點(diǎn)A時(shí)，下列說法正確的是（）A.三種情形下，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間相同B.三種情形下，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)輕桿的拉力相同C.三種情形下，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)的向心力不同D.三種情形下，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)的動能不同6、一個平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，如圖所示.以E表示兩極板間的場強(qiáng)，U表示電容器兩極板間的電壓，Q表示平行板所帶的電荷量.若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，那么().A.U變小，E不變 B.E變大，Q變大C.U變大，Q不變 D.U不變，Q不變二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、關(guān)于能源和能量，下列說法正確的有（）A.自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭B.能源的利用過程中有能量耗散，所以自然界的能是不守恒的C.電磁波的傳播過程也是能量傳播的過程D.電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置8、帶電粒子從靜止出發(fā)經(jīng)過電場加速后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，當(dāng)離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，決定帶電粒子側(cè)移距離大小的因素是（）A.帶電粒子質(zhì)量越大，側(cè)移越大 B.帶電粒子電量越大，側(cè)移越大C.加速電壓越低，側(cè)移越大 D.偏轉(zhuǎn)電壓越高，側(cè)移越大9、一根長為0.2m、電流為2A的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場中，受到磁場力的大小可能是()A.0.4N B.0.2NC.0.1N D.0N10、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，原線圈輸入的交流電壓如圖乙所示，副線圈電路接有滑動變阻器R和額定電壓為12V、工作時(shí)內(nèi)阻為2Ω的電動機(jī)。閉合開關(guān)，電動機(jī)正常工作，電流表示數(shù)為1A，則下列不正確的是（）A.副線圈兩端電壓22VB.電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為12WC.通過電動機(jī)的交流電頻率為100HzD.若電動機(jī)突然卡住不轉(zhuǎn)，原線圈輸入功率變大三、實(shí)驗(yàn)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）如圖所示為一束粒子沿Ob方向垂直射入勻強(qiáng)磁場，在磁場中分為a、b、c三束，其中a、c發(fā)生偏轉(zhuǎn)，b不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不計(jì)粒子的重力，請判斷，在a、b、c三束粒子中，帶正電的是______，帶負(fù)電的是______。12．（12分）如圖為理想變壓器，它的初級線圈接在交流電源上，次級線圈接在一個標(biāo)有“12V.100W”的燈泡上．已知變壓器初、次級線圈匝數(shù)之比為18∶1，那么燈泡正常工作時(shí)，圖中的電壓表讀數(shù)為________V，電流表讀數(shù)為________A四、計(jì)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）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(jì)，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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(qiáng)度B的大小；（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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)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(jì)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(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】根據(jù)左手定則判斷線框的轉(zhuǎn)動方向，根據(jù)能量守恒定律判斷電流的大小【詳解】小磁鐵產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榫€框的下端A向下流向磁鐵，對線框的下端平臺側(cè)面分析，扁圓柱形磁鐵上端為S極，下端為N極，周圍磁感線由上往下斜穿入線框內(nèi)部，在垂直于紙面向外的徑向上，磁感應(yīng)線有垂直于紙面向里的分量，在此徑向上的負(fù)電荷由下往上運(yùn)動，由左手定則知：此負(fù)電荷受到垂直于徑向沿紙面向右的洛倫茲力，即在徑向的左垂線方向；同理，其他任一徑向上的電荷均受到左垂線方向的洛倫茲力（中心原點(diǎn)除外），所以，由上往下看（俯視），線框沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，所以該裝置的原理是電流在磁場中的受力，不是慣性．故AB錯誤，D正確；因?yàn)殡娫摧敵龅碾姽β室徊糠洲D(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為動能，所以電池輸出的電功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率．故C錯誤．故選D2、D【解析】根據(jù)題意應(yīng)用右手定則可以判斷出電勢高低．應(yīng)用E=BLv求出感應(yīng)電動勢大小【詳解】教室在北半球，地磁場豎直分量方向豎直向下，由右手定則可知，a點(diǎn)電勢低，b點(diǎn)電勢高．葉片轉(zhuǎn)動的角速度：ω=2πf，葉片的感應(yīng)電動勢：；故選D.【點(diǎn)睛】風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時(shí)葉片切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，應(yīng)用右手定則與E=BLv可以解題，注意切割磁感線的速度要取葉片兩端點(diǎn)線速度的平均值3、C【解析】A．向右勻速拉出磁場的過程中，正方形閉合線圈的感應(yīng)電流：正方形閉合線圈受到安培力：安由于，故有：安1安2根據(jù)二力平衡，拉力安，故有：根據(jù)拉力做的功可知拉力所做的功：故A不符合題意；B．根據(jù)拉力的功率，，，則有：故B不符合題意；C.根據(jù)公式可得：可知兩次磁通量變化量相同，故電荷量相同，即：故C符合題意；D.根據(jù)，，則有線框中的感應(yīng)電流：故D不符合題意；故選C。4、D【解析】A、磁體外部磁感線由N極指向S極，而內(nèi)部磁感線由S極指向N極；故A錯誤；B、通電導(dǎo)體受力方向與磁場方向相互垂直；故B錯誤；C、磁場的方向不能決定磁場的強(qiáng)弱，只有磁感線的疏密才能說明磁場的強(qiáng)弱，故C錯誤；D、磁感線分布特點(diǎn)：在磁體外部磁感線從N極出發(fā)進(jìn)入S極，在磁體內(nèi)部從S極指向N極，磁感線是閉合的曲線，故D正確5、A【解析】分別對三種情況受力分析，根據(jù)受力情況確定各力做功情況，根據(jù)動能定理即可明確到達(dá)A點(diǎn)的速度關(guān)系，再根據(jù)向心力公式明確向心力及繩子上的拉力，根據(jù)運(yùn)動情況即可確定時(shí)間關(guān)系【詳解】三種情況下均只有重力做功，因此由動能定理可知，它們到達(dá)最底點(diǎn)時(shí)的速度相同，因此達(dá)到A點(diǎn)時(shí)的動能相同；根據(jù)向心力公式可知，它們在A點(diǎn)需要的向心力相同；但由于乙受到庫侖力，而丙受到洛倫茲力，因此三種情況下繩子上的拉力不相同；由于運(yùn)動任意對應(yīng)的時(shí)刻的速度均相同，因此達(dá)到A點(diǎn)的時(shí)間一定相同故只有A正確，BCD錯誤故選A【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在電場、磁場中的運(yùn)動及受力情況，要注意明確洛倫茲力永不做功，同時(shí)注意電場力做功的性質(zhì)6、A【解析】電容器與電源斷開，電量不變，根據(jù)d的變化判斷出電容的變化，再根據(jù)電容的變化，判斷出電勢差的變化，最后依據(jù)導(dǎo)出電場強(qiáng)度的綜合表達(dá)式【詳解】電容器與電源斷開，電量Q不變，d減小，根據(jù)電容的決定式知，電容C增大，根據(jù)，知電量不變，則U變小.再依據(jù)，則有E不變，故A正確，B、C、D錯誤.故選A.【點(diǎn)睛】本題是電容器的動態(tài)分析，關(guān)鍵是抓住不變量，當(dāng)電容器與電源相連，兩端間電勢差不變，當(dāng)電容與電源斷開，所帶電量不變，注意電場強(qiáng)度的綜合表達(dá)式的推導(dǎo)二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、CD【解析】根據(jù)“能源和能量”，本題考查了能量守恒定律和能源的知識，根據(jù)能量守恒定律進(jìn)行判斷即可【詳解】A、自然界的能量是守恒的，但提供能量的物質(zhì)即能源是有限的，是會枯竭的．故A錯誤B、能源的利用過程中有能量耗散，是指有部分能量不能回收利用，但能量仍是守恒的．故B錯誤C、電磁波傳播過程，是電場能和磁場能不斷傳播過程，因此C正確；D.電動機(jī)是通過電流在磁場中受到力的作用，通過安培力做功將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，故D正確8、CD【解析】粒子先直線加速后做類似平拋運(yùn)動，對直線加速過程根據(jù)動能定理列式，對類似平拋運(yùn)動過程根據(jù)分位移公式列式，最后聯(lián)立求解即可【詳解】直線加速過程，根據(jù)動能定理，有：，在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動，則有：L=vt，，加速度：，聯(lián)立解得：，故側(cè)移距離的大小與帶電粒子的質(zhì)量、電量無關(guān)，與加速度電壓、偏轉(zhuǎn)電壓有關(guān)，當(dāng)加速度電壓越低時(shí)，側(cè)越大；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓越高，側(cè)移越大，故AB錯誤，CD正確，故選CD【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是推導(dǎo)出側(cè)移量的表達(dá)式進(jìn)行分析，可以記住“經(jīng)過同一個加速電場加速、同樣偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)的粒子的運(yùn)動軌跡一定相同”的結(jié)論9、BCD【解析】當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場垂直時(shí)，導(dǎo)線所受的磁場力最大，為Fmax=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N當(dāng)導(dǎo)線與磁場平行時(shí)，導(dǎo)線所受磁場力最小為零。則導(dǎo)線所受磁場力的范圍為0-0.2NA.0.4N與分析不符，故A錯誤。B.0.2N與分析相符，故B正確。C.0.1N與分析相符，故C正確。D.0N與分析相符，故D正確。10、ABC【解析】A．由乙圖可知，輸入電壓的最大值為則有效值故A錯誤，符合題意；B．輸出的機(jī)械功率故B錯誤，符合題意；C．由乙圖可知，輸入交變電壓的周期為0.02s，則頻率為因?yàn)樵本€圈交變電流頻率相等，則通過電動機(jī)的交流電頻率為50Hz，故C錯誤，符合題意；D．卡住電動機(jī)，電動機(jī)變成了純電阻，電壓不變，電流增大，輸出功率增加，則原線圈輸入功率增加，故D正確，不符合題意。故選ABC。三、實(shí)驗(yàn)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).a(2).c【解析】[1][2]由圖看出，b粒子射入磁場后不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明不受洛倫茲力，b粒子不帶電；a粒子向左偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力向左，根據(jù)左手定則判斷可知，a粒子帶正電；c粒子向右偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力向右，根據(jù)左手定則判斷可知，c粒子帶負(fù)電。12、①.216②.0.463【解析】[1]由公式可得[2]由得=0.463A四、