2024屆江西省南昌市新建二中物理高二上期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2024屆江西省南昌市新建二中物理高二上期末質(zhì)量檢測(cè)試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、海洋能是一種蘊(yùn)藏量極大的可再生能源，具有廣闊的應(yīng)用前景。下列能源不屬于海洋能的是（）A.潮汐能 B.波浪能C.太陽(yáng)能 D.海流能2、如圖所示，空間中有寬為d的平行邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，MN、M′N′為磁場(chǎng)邊界，MN左側(cè)有一個(gè)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(chǎng)后，離開磁場(chǎng)時(shí)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(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為2dB.粒子P進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)將越長(zhǎng)C.粒子P以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)后，在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過程中洛倫茲力的沖量為D.粒子P進(jìn)入磁場(chǎng)的速度小于時(shí)，粒子P將從MN離開磁場(chǎng)3、質(zhì)量為m的通電細(xì)桿位于傾角為θ的斜面上，在如圖所示的四個(gè)圖中，細(xì)桿與斜面間摩擦力可能為零的是()A.B.C.D.4、導(dǎo)線中帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)形成了電流．帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力．如圖所示，設(shè)導(dǎo)線ab中每個(gè)帶正電粒子定向運(yùn)動(dòng)的速度都是v，單位體積的粒子數(shù)為n，粒子的電荷量為q，導(dǎo)線的橫截面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，則下列說法正確的是A.由題目已知條件可以算得通過導(dǎo)線的電流為B.題中導(dǎo)線受到的安培力的方向可用安培定則判斷C.每個(gè)粒子所受的洛倫茲力為，通電導(dǎo)線所受的安培力為D.改變適當(dāng)?shù)臈l件，有可能使圖中帶電粒子受到的洛倫茲力方向反向而導(dǎo)線受到的安培力方向保持不變5、在一根長(zhǎng)為的直導(dǎo)線中通入2A的電流，將導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力為，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可能是A. B.C. D.6、下列說法正確的是（）A.電荷處在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大B.電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度越大的地方，電勢(shì)越高C.電勢(shì)降落的方向必定是場(chǎng)強(qiáng)的方向D.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、均勻?qū)Ь€制成的正方形閉合線框abcd，線框的匝數(shù)為n、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R、總質(zhì)量為m，將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方某高度處，如圖所示，釋放線框，讓線框由靜止自由下落，線框平面保持與磁場(chǎng)垂直，cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行，已知cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框加速度大小恰好為，重力加速度為g，則線框cd邊離磁場(chǎng)邊界的高度h可能為()A. B.C. D.8、如圖所示,空間存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),其方向與水平方向夾角為30°,A、B連線與電場(chǎng)線垂直,一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球以初速度v0從A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)過時(shí)間t小球最終落在C點(diǎn),速度大小仍為v0，且AB=BC，則下列說法中正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿電場(chǎng)線斜向上B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C.此過程小球增加的電勢(shì)能等于D.小球在運(yùn)動(dòng)過程中下落的高度為9、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電壓U．下列說法中正確的有A.電壓U僅與材料有關(guān)B.電壓U與電流I有關(guān)C.若元件的載流子是自由電子，則C側(cè)面電勢(shì)低于D側(cè)面電勢(shì)D.若元件的載流子是正粒子，則C側(cè)面電勢(shì)低于D側(cè)面電勢(shì)10、質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，水平極板間有垂直極板方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，圓筒N內(nèi)可以產(chǎn)生質(zhì)子和氚核，它們由靜止進(jìn)入極板間，經(jīng)極板間的電場(chǎng)加速后進(jìn)入下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周后打到底片P上，不計(jì)質(zhì)子和氚核受到的重力及它們間的相互作用，下列判斷正確的是A.質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:3B.質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:1C.質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率之比為D.質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡半徑之比為三、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）某同學(xué)為測(cè)定某柱形電子元件電阻率，先做如下測(cè)量：(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量它的直徑，示數(shù)如圖甲所示，讀數(shù)為d＝____________mm；用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量它的長(zhǎng)度，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為L(zhǎng)＝________________cm.(2)多用電表粗測(cè)該元件的電阻如圖a所示，選用“×10”倍率的歐姆擋，測(cè)得該元件電阻為_________Ω(3)為了精確測(cè)得上述待測(cè)電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：A．電流表A1(量程50mA、內(nèi)阻r1＝10Ω)B．電流表A2(量程200mA、內(nèi)阻r2約為2Ω)C．定值電阻R0＝30ΩD．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為10Ω)E．電源E(電動(dòng)勢(shì)約為4V)F．開關(guān)S、導(dǎo)線若干該同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖b所示，N處的電流表應(yīng)選用____________(填器材選項(xiàng)前相應(yīng)的英文字母)．開關(guān)S閉合前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于___________(選填“a”或者“b”)．若M、N電表的讀數(shù)分別為IM、IN，則Rx的計(jì)算式為Rx＝___________________(用題中字母表示)12．（12分）用螺旋測(cè)微器測(cè)量某圓柱體的直徑，由圖讀得其直徑為_________mm?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(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)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?。唬?）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）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)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(chǎng).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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

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、C【解析】海洋能是一種蘊(yùn)藏量極大的可再生能源，具有廣闊的應(yīng)用前景，潮汐能、波浪能、海流能等都屬于海洋能，太陽(yáng)能則不屬于海洋能。故選C。2、D【解析】A．粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得解得故A錯(cuò)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越小，故B錯(cuò)誤；C．粒子P以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)，離開磁場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)60°，則進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度與離開磁場(chǎng)時(shí)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(cuò)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(shí)半徑為d，則有得且即所以當(dāng)速度為時(shí)，粒子P將從MN離開磁場(chǎng)，故D正確；故選D。3、A【解析】A．根據(jù)左手定則，知細(xì)桿受到的安培力方向水平向右，細(xì)桿受重力、支持力和安培力能夠處于平衡，摩擦力可能為零，故A正確；B．根據(jù)左手定則，知細(xì)桿受到的安培力方向豎直向下，受重力和支持力不可能處于平衡狀態(tài)，所以受到摩擦力作用，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)左手定則，知細(xì)桿受到的安培力方向水平向左，受重力、支持力不可能處于平衡狀態(tài)，所以受到摩擦力作用，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)左手定則，知細(xì)桿受到的安培力方向豎直向下，受重力和支持力不可能處于平衡狀態(tài)，所以受到摩擦力作用，故D錯(cuò)誤。故選：A。4、A【解析】判斷洛倫茲力的方向用左手定則，電流由其定義I=Q/t確定，洛倫茲力的集中表現(xiàn)為安培力【詳解】電流：，則A正確；導(dǎo)線受到的安培力的方向由左手定則判斷，則B錯(cuò)誤；粒子所受的洛倫茲力為F洛=qvB，導(dǎo)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則其受的安培力為：F=nqLSvB=BIL，則C錯(cuò)誤；洛倫茲力方向反向決定了所受到的安培力方向也反向，則D錯(cuò)誤；故選A【點(diǎn)睛】本題考查電流的微觀表達(dá)式，關(guān)鍵在于明確有多少電荷流過我們所確定的截面，并由洛倫茲力的集中表現(xiàn)為安培力5、A【解析】當(dāng)導(dǎo)線的方向與磁場(chǎng)方向平行，所受的安培力為零；當(dāng)導(dǎo)線的方向與磁場(chǎng)方向垂直，安培力最大；根據(jù)公式列式求解即可；【詳解】長(zhǎng)為0.2m的直導(dǎo)線中通入2A的電流，將導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力為0.2N，故：，由于，故：，故A正確，BCD錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式，當(dāng)B與I垂直時(shí)，，B與I平行時(shí)，6、D【解析】A．負(fù)電荷在低電勢(shì)處電勢(shì)能大，正電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能大，故A錯(cuò)誤；B．電勢(shì)的高低與電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)一定降低，但電勢(shì)降落的方向不一定是場(chǎng)強(qiáng)的方向，應(yīng)該是電勢(shì)降落最快的方向才是場(chǎng)強(qiáng)的方向，故C錯(cuò)誤；D．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部，原電場(chǎng)與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)完全抵消，場(chǎng)強(qiáng)處處為零，故D正確。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】在磁場(chǎng)上方運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故有，cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，根據(jù)歐姆定律可得，聯(lián)立可得；若cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：，聯(lián)立解得：；若cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：，聯(lián)立解得；故AD正確，BC錯(cuò)誤。8、BCD【解析】A.由題意可知，小球在下落過程中動(dòng)能不變，而重力做正功，則電場(chǎng)力做負(fù)功，而小球帶正電，故電場(chǎng)線應(yīng)斜向下，故A錯(cuò)誤；B.由動(dòng)能定理可知，mgABsin60°=EqBCcos30°，解得：，故B正確；D.將電場(chǎng)力分解為沿水平方向和豎直方向，則有豎直分量中的電場(chǎng)力：F=E′q=mgcos60°=，則物體在豎直方向上的合力：F合=mg+=，則由牛頓第二定律可知，豎直方向上的分加速度：ay=，則下落高度：故D正確；C.此過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，由幾何關(guān)系可知，小球在沿電場(chǎng)線的方向上的位移：，則電勢(shì)能的增加量：，故C正確。故選：BCD。9、BC【解析】AB.根據(jù)CD間存在電勢(shì)差，之間就存在電場(chǎng)，電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長(zhǎng)寬高分別為a、b、c，則有：又：則有：n由材料決定，故UCD與材料有關(guān)；UCD還與厚度c成反比，與寬b無(wú)關(guān)，同時(shí)還與磁場(chǎng)B與電流I有關(guān)，故A錯(cuò)誤，B正確C.若霍爾元件的載流子是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負(fù)電，D表面帶正電，所以C表面的電勢(shì)于低D側(cè)面電勢(shì)，故C正確D.若霍爾元件的載流子是正粒子，根據(jù)左手定則，正粒子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶正電，D表面帶負(fù)電，所以C表面的電勢(shì)高于D側(cè)面電勢(shì)，故D錯(cuò)誤10、CD【解析】根據(jù)題圖可知，考查了回旋加速器的原理．根據(jù)粒子在回旋加速器在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)即可求解【詳解】A、質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，有，則，所以質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為，故A錯(cuò)誤；B、質(zhì)子和氚核都為半個(gè)周期，周期的表達(dá)式為，所以質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:3，故B錯(cuò)誤；C、質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率由加速電場(chǎng)來(lái)決定，則有，得，所以質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率之比為，故C正確；D、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑，故質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為，D正確三、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、①.0.617(0.616～0.618均可)②.10.670③.70④.B⑤.a⑥.【解析】(1)[1]螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為11.7×0.01=0.117mm，所以最終讀數(shù)為0.617mm，由于讀數(shù)誤差，所以0.616～0.618均可；[2]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為106mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×14=0.70mm，所以最終讀數(shù)為106.70mm=10.670cm(2)[3]用多用表測(cè)量該元件的電阻，選用“×10”倍率的電阻檔后，應(yīng)先進(jìn)行歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量，由圖（a）所示可知，測(cè)量結(jié)果為；(3)[4]通過待測(cè)電阻的最大電流約為通過N出的最大電流約為為保證測(cè)量時(shí)電流表讀數(shù)不小于其量程的三分之一，N處的電流表應(yīng)選B；[5]開關(guān)s閉合前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于a；[6]通過定值電阻R0的電流并聯(lián)電路兩端電壓則待測(cè)電阻的電阻值12、700【解析】考查螺旋測(cè)微器的讀數(shù)。【詳解】螺旋測(cè)微器主尺讀數(shù)4.5mm，螺旋讀