天津市大白高中2023-2024學(xué)年物理高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

天津市大白高中2023-2024學(xué)年物理高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題注意事項(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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家是A.安培 B.奧斯特C.法拉第 D.歐姆2、帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度方向如圖所示，所受重力和洛侖茲力的合力恰好與速度方向相反，不計(jì)阻力，則在此后的一小段時(shí)間內(nèi)，帶電質(zhì)點(diǎn)將（）A.可能做直線運(yùn)動(dòng) B.可能做勻減速運(yùn)動(dòng)C.可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D.一定做曲線運(yùn)動(dòng)3、如圖所示是示波管的原理示意圖，XX′和YY′上不加電壓時(shí)，在熒光屏的正中央出現(xiàn)一亮斑，現(xiàn)將XX′和YY′分別連接如圖甲乙所示電壓，從熒光屏正前方觀察，你應(yīng)該看到的是圖中哪一個(gè)圖形？A. B.C. D.4、有關(guān)電場的幾個(gè)公式，下列說法正確的是（）A.由可知電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度是由試探電荷的電量和它所受的電場力共同決定的B.僅適用于點(diǎn)電荷，由公式可知與場源電荷距離相等的各點(diǎn)場強(qiáng)均相同C.由，移動(dòng)電荷時(shí)，電場力做功與初末位置的電勢差有關(guān)，而與電荷移動(dòng)的路徑無關(guān)D.僅適用于勻強(qiáng)電場，其中表示、兩點(diǎn)間的距離5、電場中有a、b兩點(diǎn)，a點(diǎn)電勢為4V，帶電量為的負(fù)離子僅在電場力作用下從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，電場力做正功，則（）A.b點(diǎn)電勢是2V B.a、b兩點(diǎn)中，b點(diǎn)電勢較高C.此電荷的電勢能增加 D.該電荷速度一定減小6、相同的金屬小球M、N，帶電量分別為和．兩球接觸后分開，M、N的帶電量分別為A. B.C. D.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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，下列說法中正確的是()A.帶電粒子每一次通過狹縫時(shí)增加的能量不同B.D形盤的半徑R越大，粒子離開回旋加速器時(shí)最大動(dòng)能越大C.粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為D.粒子被電場加速后，運(yùn)動(dòng)越來越快，走過半圓的時(shí)間越來越短8、1931年英國物理學(xué)家狄拉克曾經(jīng)預(yù)言，自然界應(yīng)該存在只有一個(gè)磁極的磁單極子，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布；如圖所示,現(xiàn)一半徑為R的線狀圓環(huán)其環(huán)面的豎直對稱軸CD上某處有一固定的磁單S極子，與圓環(huán)相交的磁感線跟對稱軸成θ角，圓環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，忽略空氣阻力，下列說法正確的是A.若R為一閉合載流I、方向如圖的導(dǎo)體圓環(huán)，該圓環(huán)所受安培力的方向豎直向上，大小為BIRB.若R為一閉合載流I、方向如圖的導(dǎo)體圓環(huán)，該圓環(huán)所受安培力的方向豎直向下，大小為2πBIRsinθC.若R為一如圖方向運(yùn)動(dòng)的帶電小球所形成的軌跡圓，則小球帶負(fù)電D.若將閉合導(dǎo)體圓環(huán)從靜止開始釋放，環(huán)中產(chǎn)生如圖反方向感應(yīng)電流、加速度等于重力加速度9、如圖所示，空間內(nèi)存在著方向豎直向下的勻強(qiáng)電場E和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電液滴，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.液滴在運(yùn)動(dòng)過程中速率不變B.液滴所帶電荷一定為負(fù)電荷，電荷量大小為C.液滴一定沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)D.液滴可以沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，也可以沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)10、許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)是A.庫侖最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場B.丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機(jī)D.安培發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系三、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，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率．先在平鋪的白紙上放半圓形玻璃磚，用鉛筆畫出直徑所在的位置MN、圓心O以及玻璃磚圓弧線（圖中半圓實(shí)線）；再垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O；最后在玻璃磚圓弧線一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像．移走玻璃磚，作出與圓弧線對稱的半圓虛線，過O點(diǎn)作垂直于MN的直線作為法線；連接OP2P1，交半圓虛線于B點(diǎn)，過B點(diǎn)作法線的垂線交法線于A點(diǎn)；連接OP3，交半圓實(shí)線于C點(diǎn)，過C點(diǎn)作法線的垂線交法線于D點(diǎn)（1）測得AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4．計(jì)算玻璃磚折射率n的公式是n=__________（選用l1、l2、l3或l4表示）（2）該同學(xué)在插大頭針P3前，不小心將玻璃磚以O(shè)為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度，該同學(xué)測得的玻璃磚折射率將__________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）12．（12分）某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率，步驟如下：用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖1，由圖可知其長度為______mm；用螺旋測微器測量其直徑如圖2，由圖可知其直徑為______mm；該同學(xué)先用歐姆表粗測該圓柱體的阻值，選擇歐姆檔倍率“”后測得的阻值如圖3表盤所示，測得的阻值約為______，導(dǎo)線的直徑為d，長度為L，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則電阻率的表達(dá)式______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(dòng)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(gè)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??；（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(gè)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】根據(jù)物理學(xué)中科學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可解題【詳解】首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家是丹麥的物理學(xué)家奧斯特．安培提出了分子電流假說，研究了通電導(dǎo)線的磁場．法拉第研究了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B正確，ACD錯(cuò)誤2、D【解析】在圖示時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)所受合力方向與質(zhì)點(diǎn)速度方向相反，質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)速度減小，由f=qvB可知，質(zhì)點(diǎn)受到的洛倫茲力減小，則質(zhì)點(diǎn)所受重力與洛倫茲力的合力與速度方向不再在同一直線上，即質(zhì)點(diǎn)的速度方向與所受合力方向不在同一直線上，質(zhì)點(diǎn)將做曲線運(yùn)動(dòng)；由于合力與速度不垂直，粒子不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；故選D.【點(diǎn)睛】此題是對洛倫茲力及曲線運(yùn)動(dòng)的考查；要注意質(zhì)點(diǎn)所受洛倫茲力隨速度的變化而變化，質(zhì)點(diǎn)所受合力隨之變化，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)所受的合力與速度不共線時(shí)，質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)．做勻速圓周的的條件是質(zhì)點(diǎn)受到大小不變的，方向總與速度垂直的合力作用.3、D【解析】示波管的YY′偏轉(zhuǎn)電壓上加的是待顯示的信號電壓，XX′偏轉(zhuǎn)電極通常接入鋸齒形電壓，即掃描電壓，當(dāng)信號電壓與掃描電壓周期相同時(shí)，就可以在熒光屏上得到待測信號在一個(gè)周期內(nèi)的穩(wěn)定圖象【詳解】設(shè)加速電場的電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U2，偏轉(zhuǎn)電極的長度為L，板間距離為d，根據(jù)推論得知，偏轉(zhuǎn)距離為，可見，偏轉(zhuǎn)距離與偏轉(zhuǎn)電壓U2成正比，由幾何知識得知，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離也與偏轉(zhuǎn)電壓成正比，則偏轉(zhuǎn)電極XX′上加上隨時(shí)間作線性變化的電壓時(shí)，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離與時(shí)間也是線性關(guān)系，形成一條亮線，若電壓是周期性變化，就可以使電子在水平方向不斷掃描．在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加按正弦規(guī)律變化的電壓，電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離按正弦規(guī)律變化，而在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加適當(dāng)頻率的掃描電壓，水平方向電子不斷從右向左勻速掃描，在熒光屏上出現(xiàn)一條正弦曲線；由于X方向的電壓變化的周期為T0，而Y方向變化的周期為2T0，所以在2T0時(shí)間內(nèi)X方向變化2次，Y方向變化一次．在熒光屏上將出現(xiàn)由兩條線組成的圖象；由于開始時(shí)X方向與Y方向的電壓都是0，所以兩條線在坐標(biāo)原點(diǎn)交叉．故D正確，ABC錯(cuò)誤，故選D【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要清楚示波管的工作原理，要用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的正交分解思想進(jìn)行思考，注意兩極所加電勢差的正負(fù)4、C【解析】A．是電場強(qiáng)度的定義式，電場強(qiáng)度是電場本身具有的屬性，和、無關(guān)，A錯(cuò)誤；B．是計(jì)算點(diǎn)電荷周圍場強(qiáng)大小的公式，電場強(qiáng)度是矢量，還需要考慮方向，所以與場源電荷距離相等的各點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向不同，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知移動(dòng)電荷時(shí)，電場力做功與初末位置的電勢差有關(guān)，而與電荷移動(dòng)的路徑無關(guān)，C正確；D．僅適用于計(jì)算勻強(qiáng)電場兩點(diǎn)間的電勢差，其中表示兩點(diǎn)間沿電場線方向上的距離，D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解析】AB．根據(jù)題意，由公式可得，a、b間電勢差為又有則則b點(diǎn)電勢較高，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)題意可知，負(fù)電荷僅在電場力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減小，動(dòng)能增大，則速度增大，故CD錯(cuò)誤。故選B。6、D【解析】兩個(gè)完全相同的金屬小球接觸，電荷先中和后均分，故：，故選D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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7、BC【解析】粒子在D型盒的狹縫中被電場加速，沒經(jīng)過狹縫一次，則能量增加qU；根據(jù)洛倫茲力等于向心力，當(dāng)半徑等于D型盒的半徑時(shí)，粒子的動(dòng)能最大；結(jié)合動(dòng)能定理求解粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后速度之比，再求半徑之比；粒子在D型盒半圓中運(yùn)動(dòng)的周期與粒子的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān).【詳解】根據(jù)回旋加速器的原理可知，帶電粒子每一次通過狹縫時(shí)增加的能量均為qU（U為D型盒的加速電壓），則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；回旋加速器工作時(shí)，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由，得；當(dāng)r等于D型盒的半徑R時(shí)粒子的動(dòng)能最大，則帶電粒子射出時(shí)的最大動(dòng)能Ek=mv2=，則D形盤的半徑R越大，粒子離開回旋加速器時(shí)最大動(dòng)能越大，選項(xiàng)B正確；根據(jù)，則粒子第2次和第3次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后速度之比為；根據(jù)可知，軌道半徑之比為，選項(xiàng)C正確；粒子在D型盒半圓中運(yùn)動(dòng)的周期與粒子的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，則粒子走過半圓的時(shí)間是一定的，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道粒子的最大動(dòng)能與加速的電壓無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)；粒子運(yùn)轉(zhuǎn)的周期與速度無關(guān)8、BC【解析】AB．根據(jù)左手定則可知，通電圓環(huán)每一部分受到的安培力斜向下，利用微元法可知該圓環(huán)所受安培力的方向豎直向下，大小為F安=2πBIRsinθ故A錯(cuò)誤，B正確；C．若R為一如圖方向運(yùn)動(dòng)的帶電小球所形成的軌跡圓，說明形成的電流產(chǎn)生的安培力豎直向上，形成的電流應(yīng)與圖示電流方向相反，故小球帶負(fù)電，故C正確；D．若將閉合導(dǎo)體圓環(huán)從靜止開始釋放，在下落過程中穿過線框的磁通量增大，根據(jù)右手定則可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為環(huán)中產(chǎn)生如圖反方向感應(yīng)電流，受到的安培力向上，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度小于g，故D錯(cuò)誤。故選BC。9、ABC【解析】AB．粒子在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率不變，洛倫茲力提供向心力，所以重力和豎直向上的電場力等大反向：所以液滴帶負(fù)電，電荷量大小為：AB正確；CD．根據(jù)左手定則結(jié)合圖中軌跡，可知帶負(fù)電的液滴一定沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。10、BC【解析】A．法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B正確；C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機(jī)，選項(xiàng)C正確；D．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.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.（1）l1/l3②.（2）偏大【解析】用插針法測定半圓形玻璃磚折射率的原理是折射定律，利用幾何知識得到入射角的正弦和折射角的正弦，推導(dǎo)出折射率的表達(dá)式，即可知道所要測量的量【詳解】（1）設(shè)圓的半徑為R，由幾何知識得入射角的正弦為：sini=sin∠AOB=；折射角的正弦為：sinr=sin∠DOC=根據(jù)折射定律（2）該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，折射光線將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而作圖時(shí)其邊界和法線不變，則入射角（玻璃磚中的角）不變，折射角（空氣中的角）減小，由折射率公式可知，測得玻璃磚的折射率將偏大【點(diǎn)睛】本題采用單位圓法測量玻璃磚的折射率，是數(shù)學(xué)知識在物理實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用，簡單方便，分析誤差關(guān)鍵分析入射角和折射角產(chǎn)生的誤差，明確實(shí)驗(yàn)原理即可得出答案12、①.50.15②.4.697(±2)③.700Ω④.【解析】游標(biāo)卡尺是20分度的卡尺，其分度值為，則圖示讀數(shù)為：螺旋測微器的固定刻度為，可動(dòng)刻度為，所以最終讀數(shù)為表盤的讀數(shù)為7