2023-2024学年广东省肇庆市重点中学物理高二第一学期期末质量检测试题含解析

2023-2024学年广东省肇庆市重点中学物理高二第一学期期末质量检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示是氧气在0℃和100℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系，下列说法错误的是()A.虚线曲线对应的温度为0℃B.100℃的氧气速率大的分子比例较多C.0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点D.在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积相等2、通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为2I，则在时间t内产生的热量为（）A.2Q B.4QC.6Q D.8Q3、如图所示，实线表示匀强电场的电场线．一个带负电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点．若a点电势为φa，b点电势为φb，则()A.场强方向一定向左，且电势φa＜φbB.场强方向一定向左，且电势φa＞φbC.场强方向一定向右，且电势φa＞φbD.场强方向一定向右，且电势φa＜φb4、一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc、cd和de的长度均为L，且∠abc＝∠cde＝120°，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为()A.BIL B.2BILC.3BIL D.4BIL5、如图所示为一种获得高能粒子的装置——环形加速器，环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场．质量为m、电荷量为＋q的粒子在环中做半径为R的圆周运动．A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为＋U，B板电势仍保持为零，粒子在两极板间的电场中加速．每当粒子离开电场区域时，A板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而在环形区域内绕行半径不变（设极板间距远小于R）．下列关于环形加速器的说法中正确的是（）A.环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为＝B.环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为C.A、B板之间的电压可以始终保持不变D.粒子每次绕行一圈所需的时间tn与加速次数n之间的关系为＝6、下述说法正确的是()A.场强为零的地方，电势不一定为零B.等势面上各点场强大小相等C.电荷处在电势越高的地方电势能越大D.电场中电场强度越大地方，电势越高二、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，倒置的U形金属导轨所在平面与水平面夹角为，其中MN与PQ平行且间距为L=1m，导轨处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，磁场随时间变化情况如图乙所示，取图甲所示磁场方向为磁感应强度的正方向．现将金属棒ab垂直放置在导轨上，金属棒与NQ相距0.2m，在0~4s内金属棒始终处于静止状态．已知金属棒ab的质量m=0.1kg，电阻为R=2Ω，不计导轨电阻，g=10m/s2，则()A.t=2s时刻金属棒ab所受安培力的方向改变B.0~4s内金属棒所受的最大静摩擦力为0.9NC.0~4s内穿过金属棒的电荷量为0.4CD.0~4s内金属棒中产生的焦耳热为0.32J8、如图甲，半径为r、电阻为R的圆形单匝导线框处于垂直于线框平面的变化磁场中，磁感应强度B随时间变化的图线如图乙(垂直纸面向里为正方向)。下列说法正确的是（）A.从纸面外向里看，线框中有顺时针方向的感应电流B.从纸面外向里看，线框中有逆时针方向的感应电流C.线框中感应电流为D.线框中感应电流为9、对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是（）A.电势差越大，在这两点的电场强度也越大B.两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功C.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关D.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关10、关于元电荷的下列说法中正确的是（）A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的数值通常取1.6×10-19CD.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的三、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）如图所示，将一个电荷量为q=+3×10−10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10−9J．已知A点的电势为φA=−4V，求B点的电势为______V．电荷在B点的电势能为______12．（12分）用多用电表测某一电阻，一同学选择欧姆挡“×100”，用正确的操作步骤测量时，发现指针位置如图中虚线所示。（1）为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：A.将选择开关转至_____（选填“×1”“×10”或“×1k”）挡；B．将红、黑表笔短接，进行_____（选填“欧姆调零”或“机械调零”）。（2）重新测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则测量结果是_____Ω。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）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14．（16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【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同【详解】A．同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，所以对应的图象的峰值温度越高，峰值对应的速度越大，故实线为时情形，故A错误；B．具有最大比例的速率区间是指曲线峰值附近对应的速率，显然，时对应的峰值速率大，故B正确；C．同一温度下，气体分子速率分布总呈“中间多，两头少”的分布特点，即速率处于中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比较小，故C正确；D．由题图可知，在和两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故D正确【点睛】本题考查了分子运动速率的统计分布规律，课本中有原图和说明，需要着重记忆；温度是分子平均动能的标志，要体会平均两字的含义2、D【解析】根据公式可得：当通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为，当若电阻为2R，电流强度为2I，则在时间t内产生的热量为，故D正确，A、B、C错误；故选D【点睛】关键是正确掌握焦耳定律公式3、A【解析】由曲线运动条件可知合力指向曲线的内侧，而电场强度方向应该是电场线上每一点的切线方向，所以该带电粒子所受的电场力一定向右．由于该粒子是负电荷，所以场强方向一定向左，根据沿着电场线的方向电势降低的，可判定a点的电势小于b点，即φa＜φb，故A正确4、C【解析】ab段导线受力，根据左手定则判断方向向上；bcd段导线的有效长度即是bd的长度，因为∠abc＝∠cde＝120°，所以bd长也为L，受到安培力，根据左手定则判断方向向上；dc段导线受安培力，根据左手定则判断方向向上，所以整段导线受力，ABD错误C正确5、B【解析】因粒子每绕行一圈，其增加的能量为qU，所以，绕行第n圈时获得总动能为，得第n圈的速度．在磁场中，由牛顿第二定律得，解得，所以，A错误、B正确；如果A、B板之间的电压始终保持不变，粒子在A、B两极板之间飞行时，电场力对其做功qU，从而使之加速，在磁场内飞行时，电场又对粒子做功－qU，从而使之减速．粒子绕行一周电场对其所做总功为零，动能不会增加，达不到加速效果，C错误；根据得，得，D错误；故选B【点睛】此题考查带电粒子在电场力作用下运动问题，电场力做功从而获得动能，掌握动能定理、牛顿第二定律与向心力公式的应用，掌握粒子做匀速圆周运动的周期公式，及运用数学的通项式；此题不仅考查物理基本规律的运用，也考查数学计算能力.6、A【解析】A．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，场强为零的地方，电势不一定为零，A选项正确；B．等势面上各点电势相等，电场强度不一定相等，B选项错误；C．电势能可见在电荷量一定的情况下，电势越高，正电荷电势能越大，而负电荷电势能越小，C选项错误；D．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，电场中电场强度越大的地方，电势越不一定高，D选项错误。故选A。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、ABD【解析】A、根据楞次定律1~2s内金属棒ab受到的安培力方向始终沿斜面向上，2~3s内向下，选项A正确；B、当安培力方向沿导轨向下最大时静摩擦力最大，静摩擦力的最大值，其中，解得，，选项B正确；C、根据法拉第电磁感应定律和电流定义得，选项C错误；D、0~4s内金属棒产生的焦耳热为，选项D正确点睛：本题考查法拉第电磁感应定律的相关内容，注意电流的方向性的问题，同时注意和两段时间内电流相等，只是方向不同8、AD【解析】AB．穿过线框的磁场方向垂直纸面向里，且正在减弱，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，也是垂直纸面向里，根据安培定则可知感应电流方向从纸面外向里看为顺时针方向，A正确，B错误；CD．线框的面积为：根据图线知：由法拉第电磁感应定律可得产生的感应电动势为：根据欧姆定律可得产生的感应电流为：C错误，D正确。故选AD。9、BD【解析】A．根据可知，电势差越大，在这两点的电场强度不一定越大，选项A错误；B．根据可知，两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功，选项B正确；CD．两点间的电势差只与电场本身有关，与在这两点间移动的电荷无关，选项D正确，C错误；故选BD【点睛】掌握电场强度与电势差的关系，知道电势差的物理意义，在匀强电场中，根据公式U=Ed，d是电场线方向两点间的距离；此题考查对物理规律的解理能力．物理公式要从每个量的意义、公式适用条件等方面理解10、BCD【解析】实验得出，所有带电体的电荷量是电子电量e=1.6×10-19C的整数倍，这就是说，电荷量是不能连续变化的物理量，电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，是最小的电荷量，这个电荷量就叫元电荷，故A错误，BCD正确。故选BCD。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、①.16V②.【解析】AB间的电势差由UAB=φA-φB，φA=-4V，得：φB=φA-UAB=-4-（-20）=16V根据电势能的公式：EPB＝qφB＝3×10−10×16＝4.8×10−9J12、①.×10②.欧姆调零③.130【解析】（1）[1][2]．选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，指针偏转角度太大说明指针示数太小，选择倍率太大，为准确测量电阻阻值：A．应换用小挡位，换用×10倍率档；B．将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。（2）[3]．由图示表盘可知，测量结果为：