2023年福建省泉州永春华侨中学高二物理第一学期期末学业质量监测试题含解析

2023年福建省泉州永春华侨中学高二物理第一学期期末学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的S极朝上N极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来．下列判断正确的是（）A.线框能旋转起来，是因为惯性B.导线框将上下振动C.电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率D.俯视观察，线框沿逆时针方向旋转2、我们位于地球的北半球，曾经在教室的天花板上装有吊扇．假设吊扇的各叶片水平，只考虑该处地磁场的竖直分量，设地磁场磁感应强度的竖直分量的大小为B，叶片的长度为L，中间圆盘半径为R．电扇使用时转动的频率为f，逆着地磁场竖直分量的方向看吊扇，其叶片按逆时针方向转动，叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，用E表示每个叶片上的感应电动势，则（）A.E=πf(L+R)LB，且a点电势高于b点电势B.E=2πf(L–R)LB，且a点电势高于b点电势C.E=2πfL(L-2R)B，且a点电势低于b点电势D.E=πfL(L+2R)B，且a点电势低于b点电势3、如图所示，将边长为L的正方形闭合线圈以不同速度v1、v2向右匀速拉出磁场时(v1<v2)，下列结论不正确的是()A.拉力所做的功W2>W1 B.拉力的功率P2>P1C.流过线框的电荷量Q2>Q1 D.线框中的感应电流I2>I14、关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是()A.磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B.磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C.沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D.磁感线是闭合曲线5、如图所示，可视为质点的带正电小球，质量为m，用长为L的绝缘轻杆分别悬挂在（甲）重力场、（乙）悬点O处有正点电荷的静电场、（丙）垂直纸面向里的匀强磁场中，且偏角均为θ（θ＜10°）．当小球均能由静止开始摆动到最低点A时，下列说法正确的是（）A.三种情形下，达到A点时所用的时间相同B.三种情形下，达到A点时轻杆的拉力相同C.三种情形下，达到A点时的向心力不同D.三种情形下，达到A点时的动能不同6、一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，如图所示.以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电压，Q表示平行板所带的电荷量.若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么().A.U变小，E不变 B.E变大，Q变大C.U变大，Q不变 D.U不变，Q不变二、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、关于能源和能量，下列说法正确的有（）A.自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭B.能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能是不守恒的C.电磁波的传播过程也是能量传播的过程D.电动机是将电能转化为机械能的装置8、带电粒子从静止出发经过电场加速后，垂直进入偏转电场，当离开偏转电场时，决定带电粒子侧移距离大小的因素是（）A.带电粒子质量越大，侧移越大 B.带电粒子电量越大，侧移越大C.加速电压越低，侧移越大 D.偏转电压越高，侧移越大9、一根长为0.2m、电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是()A.0.4N B.0.2NC.0.1N D.0N10、如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、工作时内阻为2Ω的电动机。闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1A，则下列不正确的是（）A.副线圈两端电压22VB.电动机输出的机械功率为12WC.通过电动机的交流电频率为100HzD.若电动机突然卡住不转，原线圈输入功率变大三、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）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______。12．（12分）如图为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V.100W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为________V，电流表读数为________A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）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L15．（12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

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、D【解析】根据左手定则判断线框的转动方向，根据能量守恒定律判断电流的大小【详解】小磁铁产生的磁场方向为线框的下端A向下流向磁铁，对线框的下端平台侧面分析，扁圆柱形磁铁上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以，由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，所以该装置的原理是电流在磁场中的受力，不是惯性．故AB错误，D正确；因为电源输出的电功率一部分转化为内能，另一部分转化为动能，所以电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率．故C错误．故选D2、D【解析】根据题意应用右手定则可以判断出电势高低．应用E=BLv求出感应电动势大小【详解】教室在北半球，地磁场竖直分量方向竖直向下，由右手定则可知，a点电势低，b点电势高．叶片转动的角速度：ω=2πf，叶片的感应电动势：；故选D.【点睛】风扇转动时叶片切割磁感线产生感应电动势，应用右手定则与E=BLv可以解题，注意切割磁感线的速度要取叶片两端点线速度的平均值3、C【解析】A．向右匀速拉出磁场的过程中，正方形闭合线圈的感应电流：正方形闭合线圈受到安培力：安由于，故有：安1安2根据二力平衡，拉力安，故有：根据拉力做的功可知拉力所做的功：故A不符合题意；B．根据拉力的功率，，，则有：故B不符合题意；C.根据公式可得：可知两次磁通量变化量相同，故电荷量相同，即：故C符合题意；D.根据，，则有线框中的感应电流：故D不符合题意；故选C。4、D【解析】A、磁体外部磁感线由N极指向S极，而内部磁感线由S极指向N极；故A错误；B、通电导体受力方向与磁场方向相互垂直；故B错误；C、磁场的方向不能决定磁场的强弱，只有磁感线的疏密才能说明磁场的强弱，故C错误；D、磁感线分布特点：在磁体外部磁感线从N极出发进入S极，在磁体内部从S极指向N极，磁感线是闭合的曲线，故D正确5、A【解析】分别对三种情况受力分析，根据受力情况确定各力做功情况，根据动能定理即可明确到达A点的速度关系，再根据向心力公式明确向心力及绳子上的拉力，根据运动情况即可确定时间关系【详解】三种情况下均只有重力做功，因此由动能定理可知，它们到达最底点时的速度相同，因此达到A点时的动能相同；根据向心力公式可知，它们在A点需要的向心力相同；但由于乙受到库仑力，而丙受到洛伦兹力，因此三种情况下绳子上的拉力不相同；由于运动任意对应的时刻的速度均相同，因此达到A点的时间一定相同故只有A正确，BCD错误故选A【点睛】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动及受力情况，要注意明确洛伦兹力永不做功，同时注意电场力做功的性质6、A【解析】电容器与电源断开，电量不变，根据d的变化判断出电容的变化，再根据电容的变化，判断出电势差的变化，最后依据导出电场强度的综合表达式【详解】电容器与电源断开，电量Q不变，d减小，根据电容的决定式知，电容C增大，根据，知电量不变，则U变小.再依据，则有E不变，故A正确，B、C、D错误.故选A.【点睛】本题是电容器的动态分析，关键是抓住不变量，当电容器与电源相连，两端间电势差不变，当电容与电源断开，所带电量不变，注意电场强度的综合表达式的推导二、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、CD【解析】根据“能源和能量”，本题考查了能量守恒定律和能源的知识，根据能量守恒定律进行判断即可【详解】A、自然界的能量是守恒的，但提供能量的物质即能源是有限的，是会枯竭的．故A错误B、能源的利用过程中有能量耗散，是指有部分能量不能回收利用，但能量仍是守恒的．故B错误C、电磁波传播过程，是电场能和磁场能不断传播过程，因此C正确；D.电动机是通过电流在磁场中受到力的作用，通过安培力做功将电能转化为机械能的装置，故D正确8、CD【解析】粒子先直线加速后做类似平抛运动，对直线加速过程根据动能定理列式，对类似平抛运动过程根据分位移公式列式，最后联立求解即可【详解】直线加速过程，根据动能定理，有：，在偏转电场中做类平抛运动，则有：L=vt，，加速度：，联立解得：，故侧移距离的大小与带电粒子的质量、电量无关，与加速度电压、偏转电压有关，当加速度电压越低时，侧越大；当偏转电压越高，侧移越大，故AB错误，CD正确，故选CD【点睛】本题关键是推导出侧移量的表达式进行分析，可以记住“经过同一个加速电场加速、同样偏转电场偏转的粒子的运动轨迹一定相同”的结论9、BCD【解析】当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为Fmax=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零。则导线所受磁场力的范围为0-0.2NA.0.4N与分析不符，故A错误。B.0.2N与分析相符，故B正确。C.0.1N与分析相符，故C正确。D.0N与分析相符，故D正确。10、ABC【解析】A．由乙图可知，输入电压的最大值为则有效值故A错误，符合题意；B．输出的机械功率故B错误，符合题意；C．由乙图可知，输入交变电压的周期为0.02s，则频率为因为原副线圈交变电流频率相等，则通过电动机的交流电频率为50Hz，故C错误，符合题意；D．卡住电动机，电动机变成了纯电阻，电压不变，电流增大，输出功率增加，则原线圈输入功率增加，故D正确，不符合题意。故选ABC。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).a(2).c【解析】[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，根据左手定则判断可知，a粒子带正电；c粒子向右偏转，洛伦兹力向右，根据左手定则判断可知，c粒子带负电。12、①.216②.0.463【解析】[1]由公式可得[2]由得=0.463A四、