2023年河北省沧州市沧县中学物理高二上期末学业质量监测试题含解析

2023年河北省沧州市沧县中学物理高二上期末学业质量监测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、1930年劳伦斯提出回旋加速器理论并于1932年制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。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，一氘核（）从加速器的某处由静止开始加速。已知D型盒的半径为R，匀强磁场的最大磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、最大工作频率为f，氘核的质量为m、电荷量为q。不计粒子的重力，忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是A.氘核从D形金属盒的边缘飞入，在电场中获得能量，氘核的最大动能由高频交变电源的电压U决定，并且随电压U增大而增加B.高频交变电源的频率为f应该等于，该装置才能正常工作。若将氘核换成氦核（），必须相应的改变交流电源的频率，否则该装置无法正常工作C.氘核第1次加速和第2次加速后在磁场中运动的轨道半径之比为1:2D.当时，氘核的最大动能为2、下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是()A.奥斯特首先发现了电磁感应现象B.库仑最早用扭秤实验测量出电子电荷量的精确值C.法拉第最早提出了“电场”的概念D.卢瑟福通过对阴极射线的研究提出原子具有核式结构3、下图中能产生感应电流的是（）A. B.C. D.4、如图所示，电路中A灯与B灯的电阻相同，电源的内阻不可忽略，则当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时，两灯亮度的变化情况是（）A.A灯变亮，B灯变亮 B.A灯变暗，B灯变亮C.A灯变暗，B灯变暗 D.A灯变亮，B灯变暗5、所谓元电荷是指（）A.电子 B.质子C.中子 D.自然界中已知的最小电荷量6、如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的感应电流，下列方法可行的是()A.仅使匀强磁场磁感应强度均匀增大B.仅使圆环绕水平轴ab如图转动30°C.仅使圆环绕水平轴cd如图转动30°D.保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动二、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、木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上。在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示。当撤去外力后，下列说法正确的是（）A.a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒B.a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒C.a离开墙后，a、b组成的系统动量不守恒D.a离开墙后，a、b组成的系统动量守恒8、一束带电粒子从静止开始经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。若它们在磁场中做圆周运动的半径相同，则它们在磁场中具有相同的（）A.速率 B.动能C.动量大小 D.周期9、如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是()A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能10、如图，两块正对平行金属板M、N与电池相连，N板接地，在与两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷，如果M板向下平移一小段距离，则A.点电荷受到的电场力变大 B.M板的带电荷量增加C.P点的电势不变 D.点电荷在P点具有的电势能增大三、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）下列关于多用电表欧姆档测电阻的说法中，正确的是（）A.测电路中某个电阻的阻值时，先要将该电阻与其它元件断开B.测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关旋转到倍率较大的档位C.每次换测另一个电阻时，都必须重新欧姆调零D.测量完毕后，应将选择开关旋转到倍率最大的欧姆档12．（12分）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为：：1原线圈接200V交流电源，副线圈接额定功率为20W的灯泡L，灯泡正常发光，当电源电压降为180V时，求灯泡实际消耗功率与其额定功率之比______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L14．（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）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】A．粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有得当时，粒子的速度最大，即为最大动能为所以粒子的最大动能与电压无关，故A错误；B．当粒子做圆周运动的频率与交流电的频率相等时，装置正常工作，即故B错误；C．由动能定理可得粒子加速第1次的速度为粒子加速第2次的速度为由公式可知，半径之比等于速度之比即为，故C错误；D．当时，由公式可知，粒子做圆周运动的频率小于最大工作频率，即装置能正常工作，所以粒子的最大动能为故D正确。故选D。2、C【解析】法拉第首先发现了电磁感应现象，选项A错误；库仑最早用扭秤实验测量出静电引力常数，密立根通过油滴实验第一次测得了电子电荷量的精确值，选项B错误；法拉第最早提出了“电场”的概念，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究提出原子具有核式结构，选项D错误；故选C.3、B【解析】A．图中没有闭合回路，所以不能形成感应电流，故A错误；B．磁感应强度不变，由于运动的两个导体棒围成的横截面积增大，由公式可知磁通量变化，两导体棒与导轨形成闭合回路，所以可以产生感应电流，故B正确；C．导线前，磁感应强度方向向下，导线后，磁感应强度方向向上，由对称性可知，整个线圈磁通量为零，磁通量不随电流的增大而变化，没有感应电流产生，故C错误；D．线圈向右移动，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，故D错误。故选B。4、A【解析】根据闭合电路欧姆定律，当滑动变阻器阻值发生变化时，回路中的电流以及路端电压也发生变化，从而导致灯的亮暗发生变化。【详解】当滑片P向上滑动时，接入电路的滑动变阻器阻值增大，从而外电路的总电阻R变大，根据闭合电路欧姆定律总电流强度减小，从而内电压降低，路端电压升高，加在B灯两端的电压就是路端电压，因此B灯变亮，流过B灯的电流IB增大，从而流过R0的电流I0减小，即加在R0两端的电压U0降低，而路端电压因此加在A灯两端的电压升高，A灯变亮。A正确，BCD错误。故选A。【点睛】若流过滑动变阻器的电流变小，与滑动变阻器是串联关系的所有用电器的电流都变小，与滑动变阻器是并联关系的用电路电流都变大，这就是“串同并反”。5、D【解析】元电荷是自然界最小的电量，可作为电量的一种单位，不是实物粒子．故选D.【点睛】对于元电荷要注意理解，它不是质子也不是电子；只是在数值上等于质子或电子带电量；任何带电体的电量均为元电荷的整数倍6、A【解析】A.原磁场的方向向上，圆环中顺时针(从上向下看)方向的感应电流的磁场方向向下，与原磁场的方向相反，所以穿过圆环的磁通量应增大.仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，圆环产生顺时针(从上向下看)方向的感应电流，选项A正确；BC.仅使圆环绕水平轴ab或cd按题图所示方向转动30°，转动过程中穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，圆环中产生逆时针(从上向下看)方向的感应电流，选项B、C错误；D.保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动，穿过圆环的磁通量保持不变，不能产生感应电流，选项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、AD【解析】AB．以a、b及弹簧组成系统为研究对象，撤去外力后，b向右运动，在a尚未离开墙壁前，系统所受合外力不为零，因此该过程系统动量不守恒，B错误A正确；CD．当a离开墙壁后，系统水平方向不受外力，系统动量守恒，C错误D正确。故选AD。8、AD【解析】根据动能定理得得：根据，得根据半径相同，U相同，知粒子的比荷相同。根据知，粒子在磁场中的速率相同。根据知，粒子在磁场中的周期相同。A．速率，与结论相符，选项A正确；B．动能，与结论不相符，选项B错误；C．动量大小，与结论不相符，选项C错误；D．周期，与结论相符，选项D正确；故选AD。9、BD【解析】A．根据等量异种电荷的电场分布可知，A点的电势高于B点的电势不同、两点的场强相同，选项A错误；B．C、D两处处在电势为零的等势面上，则电势相同；由对称性可知两点的场强也相同，选项B正确；C．在虚线AB上O点的电场线最稀疏，则场强最小，选项C错误；D．因为O点电势为零，而B点电势小于零，则带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能，选项D正确；故选BD.10、AB【解析】本题考查电容器的动态分析。【详解】A.由题分析得知，电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距离，板间距离减小，由公式可知，板间场强增大，点电荷受到的电场力增大，故A正确；B.电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距离，板间距离减小，电容器的电容C增大，根据可知，M板的带电量增加，故B正确；C.板间场强增大，P点与下板间的距离未变，则由，可知P点与下极板之间电势差增大，下极板电势为零，且P点的电势高于下极板的电势，则P点的电势升高，故C错误；D.该点电荷带负电，而P点电势升高，则点电荷在P点具有的电势能减小，故D错误。故选AB。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、A【解析】A．欧姆档内部有电源，所以测电路中某个电阻的阻值时，先要将该电阻与其它元件断开，A正确；B．测量电阻时，如果指针偏转过大，说明待测电阻较小，需要更换倍率较小的档位，B错误；C．每次换挡时，都必须重新欧姆调零，C错误；D．测量完毕后，应将选择开关旋转到“”档或交流电压最大值处，D错误。故选A。12、【解析】根据灯泡正常工作，功率为额定功率，进而求出灯泡电阻，再根据变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系即可求解【详解】理想变压器原、副线圈的匝数比为：：1，原线圈接200V交流电源，根据电压与匝数成正比得副线圈电压为：，副线圈接额定功率为20W的灯泡L，灯泡正常发光．所以灯泡电阻为：，当电源电压降为180V时，根据电压与匝数成正比得副线圈电压为：，灯泡实际消耗的功率为：，灯泡实际消耗功率与其额定功率之比为四、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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力