廣西桂林陽(yáng)朔中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

廣西桂林陽(yáng)朔中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、一段導(dǎo)線abcde位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向（垂直于紙面向里）垂直．線段ab、bc、cd和de的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且∠abc＝∠cde＝120°，流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導(dǎo)線段abcde所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力大小為()A.BIL B.2BILC.3BIL D.4BIL2、下列說(shuō)法正確的是（）A.法拉第提出的“分子電流”假說(shuō)，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)B.元電荷e的數(shù)值最早是由庫(kù)侖用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D.靜電力常量是卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得的3、有a、b、c、d四個(gè)小磁針，分別放置在通電螺線管的附近和內(nèi)部．當(dāng)小磁針靜止時(shí)，小磁針指向如圖所示，其中是正確的（）Aa B.bC.c D.d4、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)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(chǎng)中，如圖所示．設(shè)D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子從回旋加速器的磁場(chǎng)中獲得能量B.高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)周期的2倍C.D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時(shí)速度越大D.不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子5、下列符合物理歷史事實(shí)的有A.盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B.德布羅意認(rèn)為電子也有波動(dòng)性，且電子的波長(zhǎng)與它的動(dòng)量成反比C.貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，揭示了原子可再分的序幕D.結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定6、穿過(guò)某線圈的磁通量隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，在下列幾段時(shí)間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小的是A.0~2s B.2s~3sC.3s~4s D.4s~6s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、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)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(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列方法可行的是（）A.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B.減小狹縫間的距離C.增大D形金屬盒的半徑 D.增大兩D形金屬盒間的加速電壓8、如圖甲所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為2∶1，原線圈兩端的交變電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，副線圈電路中接有燈泡L，燈泡的額定功率為22，原線圈電路中接有電壓表和電流表。現(xiàn)閉合開關(guān)后，燈泡恰能正常發(fā)光。若用和分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則（）A.原線圈輸入電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為)VB.燈泡的額定電壓為110VC.副線圈輸出交流電的頻率為100HzD.220V，0.2A9、某導(dǎo)體中的電流隨其兩端的電壓的變化圖象如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.加5V的電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是5ΩB.加11V的電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是1.4ΩC.由圖可知，隨著電壓增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D.由圖可知，隨著電壓減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小10、回旋加速器的工作原理如圖所示，兩個(gè)半徑為的形盒間加周期性變化交變電壓，中心處粒子源發(fā)出的帶電粒子經(jīng)形盒縫隙中的電場(chǎng)加速度進(jìn)入形盒中，經(jīng)磁場(chǎng)回旋，最終從形盒出口導(dǎo)出．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向與盒面垂直，忽略處粒子源產(chǎn)生的粒子的初速度及在狹縫中加速的時(shí)間，則A.交變電壓的周期等于粒子在磁場(chǎng)中回轉(zhuǎn)周期的一半B.越大，粒子最終獲得的動(dòng)能越大C.形盒半徑越大，粒子最終獲得的動(dòng)能越大D.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，粒子最終獲得的動(dòng)能越大三、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(guò)程。11．（6分）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材來(lái)探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件（1）圖中已經(jīng)用導(dǎo)線將部分器材連接，請(qǐng)補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線________（2）若連接好實(shí)驗(yàn)電路并檢查無(wú)誤后，閉合開關(guān)的瞬間，觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明線圈______（填“A”或“B”）中有了感應(yīng)電流．開關(guān)閉合后，他還進(jìn)行了其他兩項(xiàng)操作嘗試，發(fā)現(xiàn)也產(chǎn)生了感應(yīng)電流，請(qǐng)寫出兩項(xiàng)可能的操作：①_________________________________；②_________________________________12．（12分）質(zhì)子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑分別為Rp和R，周期分別為Tp和T，則Rp∶R＝_________，Tp∶T＝_________。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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(guò)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L14．（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，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

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】ab段導(dǎo)線受力，根據(jù)左手定則判斷方向向上；bcd段導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度即是bd的長(zhǎng)度，因?yàn)椤蟖bc＝∠cde＝120°，所以bd長(zhǎng)也為L(zhǎng)，受到安培力，根據(jù)左手定則判斷方向向上；dc段導(dǎo)線受安培力，根據(jù)左手定則判斷方向向上，所以整段導(dǎo)線受力，ABD錯(cuò)誤C正確2、C【解析】A．安培提出的“分子電流”假說(shuō)，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B．元電荷e的數(shù)值最早是由密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，故B錯(cuò)誤；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故C正確；D．靜電力常量是庫(kù)倫通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，故D錯(cuò)誤。故選C3、D【解析】根據(jù)安培定則可知通電螺線管N極在右端，因此右側(cè)磁場(chǎng)方向水平向右，小磁針c位置不對(duì)；上方磁場(chǎng)方向水平向左，所以小磁針d位置正確；左側(cè)水平向右，a位置不對(duì)；內(nèi)部水平向右，b位置不對(duì)，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選D4、C【解析】回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)，速度最大，此時(shí)運(yùn)動(dòng)的半徑等于D形盒的半徑【詳解】A項(xiàng)：粒子從兩D形盒之間的加速電場(chǎng)中獲得能量，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的周期，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：根據(jù)，解得：，所以D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時(shí)速度越大，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)，知質(zhì)子換成α粒子，比荷發(fā)生變化，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應(yīng)強(qiáng)度或交流電的周期，故D錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等5、B【解析】A．盧瑟福用粒子散射實(shí)驗(yàn)，在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，他提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，不是原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；B．德布羅意認(rèn)為電子也有波動(dòng)性，且電子的波長(zhǎng)與它的動(dòng)量成反比，故B正確；C．天然放射現(xiàn)象中，原子核發(fā)生衰變，生成新核，同時(shí)有中子產(chǎn)生，因此說(shuō)明了原子核可以再分，故C錯(cuò)誤；D．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤6、A【解析】根據(jù)得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比。Φ-t圖線的斜率表示磁通量的變化率，0s～2s內(nèi)磁通量的變化率最小，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，故A正確。故選A。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、AC【解析】由洛倫茲力提供向心力，可知計(jì)算得出則動(dòng)能可知，動(dòng)能與加速的電壓無(wú)關(guān)，與狹縫間的距離無(wú)關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)，增大磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑，可以增加粒子的動(dòng)能，故選AC。8、AB【解析】AC．原線圈的頻率為角速度為瞬時(shí)表達(dá)式為故A正確，C錯(cuò)誤；B．有效值為由得副線圈兩端電壓為110V，即燈泡的額定電壓為110V，故B正確；D．電壓表示數(shù)為副線圈中的電流為由公式可知，原線圈中的電流為即電流表示數(shù)為0.1A，故D錯(cuò)誤。故選AB。9、AD【解析】A．由圖可知，當(dāng)U＝5V時(shí)，R＝5Ω，根據(jù)歐姆定律得導(dǎo)體的電阻為故A項(xiàng)正確；BC．曲線上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)表示電阻，電壓增大時(shí)，連線斜率在減小，故電阻逐漸增大，U＝11V時(shí)的電阻一定大于5Ω，故B、C錯(cuò)誤；D．由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小，故D正確。故選AD。10、CD【解析】根據(jù)題圖可知，本題考查了回旋加速器的原理．根據(jù)回旋加速器中交流電源的周期必須和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期一致，由周期公式和半徑公式，從而推導(dǎo)最大動(dòng)能的表達(dá)式，即可進(jìn)行判斷【詳解】A、交變電壓的周期等于粒子在磁場(chǎng)中回轉(zhuǎn)周期，否則帶電粒子不可能總是被加速的．故A錯(cuò)誤BCD、根據(jù)半徑公式知，，則粒子的最大動(dòng)能，與加速的電壓無(wú)關(guān)，與D形盒的半徑以及磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，D形盒的半徑R越大，粒子加速所能獲得的最大動(dòng)能越大，故CD正確，B錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】在回旋加速器中，粒子獲得的最大動(dòng)能是由D型盒的半徑?jīng)Q定的，交變電壓的周期等于粒子在磁場(chǎng)中回轉(zhuǎn)周期的條件三、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(guò)程。11、①.②.（2）B；③.將滑動(dòng)變阻器的滑片快速滑動(dòng)；④.將線圈A（或鐵芯）快速抽出；斷開開關(guān)的瞬間【解析】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，所以要想探究這個(gè)問(wèn)題就要從這個(gè)條件出發(fā)，盡可能的改變穿過(guò)線圈B的磁通量，達(dá)到電流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的效果【詳解】（1）連接實(shí)物圖如圖所示：（2）閉合開關(guān)的瞬間，觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明線圈B中有了感應(yīng)電流，根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化即可，所以要想是電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則還可以采取的措施為：將線圈A（或鐵芯）快速抽出；斷開開關(guān)的瞬間12、①.1:2②.1:2【解析】[1]質(zhì)子（）和α粒子（）以相同的速度垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由公式得可知，半徑與這兩粒子的質(zhì)量與電量的比值成正比。即[2]由公式可知，周期與這兩粒子的質(zhì)量與電量的比值成正比，即四、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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得14、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電