浙江省绍兴市诸暨市2024学年高二物理第一学期期末学业质量监测试题含解析

浙江省绍兴市诸暨市2024学年高二物理第一学期期末学业质量监测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的（）A距离变化 B.正对面积变化C.介质变化 D.电压变化2、线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则线圈中通以如图所示方向的电流时A.小磁针N极向里转B.小磁针N极向外转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动3、如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v­t图像中，可能正确描述上述过程的是()A. B.C. D.4、如图甲所示，10匝铜导线制成的线圈两端M、N与一电压表相连，线圈内磁场方向垂直纸面向里，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（）A.电压表的正接线柱接线圈的N端 B.线圈中磁通量的变化量为1.5WbC.线圈中磁通量的变化率为1.5Wb/s D.电压表的读数为5V5、如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度始终与AB边垂直且保持AC平行于OQ,关于线框中的感应电流,以下说法正确的是:A.开始进入磁场时感应电流最小B.开始穿出磁场时感应电流最大C.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D.开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向6、美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()A.带电粒子每运动一周被加速两次B.带电粒子每运动一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度与D形盒的尺寸有关D.加速电场方向需要做周期性的变化二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示的xOy平面内，存在正交的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直xOy平面向里，匀强电场大小为E，方向沿y轴正方向．将一质量为m、带电量为q的粒子从O点由静止释放，粒子的运动曲线如图所示，运动周期为T，P点距x轴的距离为粒子运动过程中距x轴最大距离的一半，粒子的重力忽略不计．以下说法正确的是()A.粒子带正电B.粒子运动到最低点时，粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等C.粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为D.粒子在运动过程中，距x轴的最大距离为8、如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为-e（e>0），加速电场的电压为U0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。忽略电子的重力，则下列说法中正确的是A.加速电场的左极板应该带正电B.电子进入偏转电场的初速度等于C.电子在偏转电场中沿电场方向的位移（Δy）等于D.电子离开偏转电场时的动能为9、如图，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ右侧．导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图所示，规定从Q到P为电流正方向．导线框R中的感应电动势A.在时为零B.在时改变方向C.在时最大，且沿顺时针方向D.在时最大，且沿顺时针方向10、如图为回旋加速器的示意图．两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B．一质子从加速器的A处开始加速．已知D形盒的半径为R，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q．已知质子在磁场中运动的周期等于交变电源的周期，下列说法正确的是（）A.质子的最大速度不超过2πRfB.质子的最大动能为C.质子的最大动能与U无关D.若增大电压U,质子的最大动能增大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在物理实验室中测量瞬时速度是一件相对比较烦琐的事，有时利用平抛运动可以很好的解决，有些情况下甚至可以用水平射程来间接代替平抛运动的水平初速度，因此平抛运动在很多物理实验中都有应用。为了用最简便的方法验证动量守恒定律，某同学设计了如下实验，把两个大小不同的物体用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，调节装置，使得烧断细线后，两物体在离开桌面前弹簧已经将其弹开，观察物体的运动情况，进行必要的测量.(1)该同学还必须有的器材是______和_____(2)需要直接测量的物理量是（）A.物块的质量、物块的质量B.物块、离开水平桌面后做平抛运动的飞行时间C.水平桌面边缘到水平地面的高度D.、落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离、(3)在实验误差允许范围内，若______和______相等或近似相等，则表明、系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向动量守恒。（用第（2）问中直接测得的物理量字母或符号表示）12．（12分）如图所示为一束粒子沿Ob方向垂直射入匀强磁场，在磁场中分为a、b、c三束，其中a、c发生偏转，b不发生偏转，不计粒子的重力，请判断，在a、b、c三束粒子中，带正电的是______，带负电的是______。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】由题意，对着话筒说话时，振动膜前后振动，则金属层和金属板间距离改变，即电容器两极板间距离改变，导致电容变化，BCD错误，A正确。故选A。2、A【解题分析】根据右手螺旋定则判断出环形电流内部和外部的磁场，根据小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，判断出小磁针N极的偏转【题目详解】根据右手螺旋定则知，环形电流内部的磁场方向向里，外部的磁场方向向外，则小磁针的N极向纸面里偏转．故A正确，B、C、D错误【题目点拨】解决本题本题的关键知道小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向，以及会运用右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向3、D【解题分析】线框进入磁场时，由右手定则和左手点则可知线框受到向左的安培力，由于，则安培力减小，故线框做加速度减小的减速运动；同理可知线框离开磁场时，线框也受到向左的安培力，做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，线框中没有感应电流，不再受安培力作用，线框做匀速运动，本题选D4、D【解题分析】线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小，从而得出电压表读数，再由楞次定律判定感应电流方向【题目详解】A、由楞次定律可得：感应电流方向为逆时针，则M端比N端的电势高，所以电压表“+”接线柱接M端，故A错误；B、磁通量的变化需要时间，由于未说明变化时间，故B错误；C、磁通量的变化率为：，C错误；D、根据法拉第电磁感应定律：，所以电压表读数为5V，D正确故选D【题目点拨】由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，而感应电流的方向则由楞次定律判定．同时穿过磁通量发生变化的线圈相当于电源，所以电源内部（线圈）电流方向是负极到正极5、D【解题分析】A．感应电流：而E=Blv线框开始进入磁场时有效的切割长度等于AC最长，产生的感应电动势最大，此时，感应电流最大，故A错误B．开始穿出磁场时，有效切割长度逐渐增加，故感应电流最小，故B错误。C．开始穿出磁场时，ABC边切割，由右手定则，可判定部分导体切割磁感线产生的感应电流方向为C到B到A，即感应电流沿顺时针方向，故C错误。D．由右手定则，可判定部分导体切割磁感线产生的感应电流方向为C到A，即感应电流沿顺时针方向，故D正确。故选D6、C【解题分析】由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误，由R＝和Uq＝mv－mv可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误．由v＝可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，C正确；由T＝可知，粒子运动的周期不随v而变，故D错误二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解题分析】考查带电粒子在复合场中的运动。详解】A．粒子由静止开始运动，故开始时电场力方向向下，故带正电，A正确；B．粒子运动到最低点时，合运动的洛伦兹力向上，电场力向下，合力提供向心力，故洛伦兹力大于电场力，B错误；C．粒子的初速度为零，将初速度沿水平方向分解为水平向左和水平向右的两个相等分速度v1和v2，大小都是v，向右的分速度v2，对应的洛伦兹力f2与电场力平衡，故粒子的第二分运动以v1的初速度向左运动，做逆时针的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：其中：联立解得：粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为：C正确；D．粒子在运动过程中，距x轴的最大距离为：D错误。故选AC。8、BD【解题分析】A．由于电子在电场中向右加速，所以电场方向应水平向左，则加速电场的左极板应该带负电，故A错误；B．在加速度电场中由动能定理得解得故B正确；C．在偏转电场中，电子的运动时间为：偏转距离为故C错误；D．对粒子从静止到离开偏转电场由动能定理得解得故D正确。故选BD。9、AC【解题分析】本题考查交变电流图象、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的知识点解析由图（b）可知，导线PQ中电流在t=T/4时达到最大值，变化率为零，导线框R中磁通量变化率为零，根据法拉第电磁感应定律，在t=T/4时导线框中产生感应电动势为零，选项A正确；在t=T/2时，导线PQ中电流图象斜率方向不变，导致导线框R中磁通量变化率的正负不变，根据楞次定律，所以在t=T/2时，导线框中产生的感应电动势方向不变，选项B错误；由于在t=T/2时，导线PQ中电流图象斜率最大，电流变化率最大，导致导线框R中磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，在t=T/2时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可判断出感应电动势的方向为顺时针方向，选项C正确；由楞次定律可判断出在t=T时感应电动势的方向为逆时针方向，选项D错误10、AC【解题分析】A．质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则所以最大速度不超过2πfR，A正确。BC．周期，质子的最大动能与电压无关，B错误，C正确；D．质子的最大动能，只增大电压U，则质子的最大动能不变，D错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、(1).刻度尺(2).天平(3).AD(4).(5).【解题分析】(1)[1][2]．该同学还必须有的器材是刻度尺和天平；(2)[3]．要验证的关系式是其中即；则需要直接测量的物理量是物块的质量、物块的质量以及、落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离、；故选AD。(3)[4][5]．在实验误差允许范围内，若和相等或近似相等，则表明、系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向动量守恒。12、(1).a(2).c【解题分析】[1][2]由图看出，b粒子射入磁场后不发生偏转，说明不受洛伦兹力，b粒子不带电；a粒子向左偏转，洛伦兹力向左，根据左手定