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文档简介
重庆市万州龙驹中学2023-2024学年物理高二上期末教学质量检测试题注意事项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、如图所示,在真空中电荷量相等的离子P1、P2分别以相同初速度从O点沿垂直于电场强度的方向射入匀强电场,粒子只在电场力的作用下发生偏转,P1打在极板B上的C点,P2打在极板B上的D点.G点在O点的正下方,已知GC=CD,则离子P1、P2的质量之比为()A.1∶1 B.1∶2C.1∶3 D.1∶42、两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为L.导轨上横放着两根导体棒ab和cd构成矩形回路,如图所示两根导体棒的质量皆为m,ab棒的电阻为R,cd棒的电阻为2R,回路中其余部分的电阻可不计,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场磁感应强度为B,开始时,cd棒静止,ab棒有指向棒cd的初速度v,若两导体棒在运动中始终不接触,cd榉达到的最大速度为,则在两根棒到达共同速度的过程中,下列说法中错误的是()A.ab棒的最小速度为B.ab棒和cd棒的加速度大小始终相同,方向始终相反C.安培力对cd棒做的功为,cd棒产生热量为D.ab棒克服安培力做功为,两根导体棒生热为3、带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是A.洛伦兹力对带电粒子做功 B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能C.洛伦兹力的大小与速度无关 D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向4、如图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后静止时()A.N极竖直向上 B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右5、如图所示交流电的电流随时间而变化的图象,此交流电的有效值是()A.5A B.5AC.3.5A D.3.5A6、关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是()A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C.由B=可知,某处磁感应强度大小与放入该处通电导线IL乘积成反比D.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零二、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,半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直轨道平面向里.一可视为质点,质量为m,电荷量为q(q>0)的小球由轨道左端A无初速度滑下,当小球滑至轨道最低点C时,给小球再施加一始终水平向右的外力F,使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的D点,若小球始终与轨道接触,重力加速度为g,则下列判断正确的是A.小球在C点受到的洛伦兹力大小为B.小球在C点对轨道的压力大小为3mg+C.小球从C到D的过程中,外力F的大小保持不变D.小球从C到D的过程中,外力F的功率逐渐增大8、说起电流表,小明就头疼,电表的改装是他心中永远的痛,下面这个问题,小明就老是舒扯不清,请你帮忙解决一下:如图所示为有0.1A和1A两个量程的电流表的原理图,已知表头的内阻为200,满偏电流为2mA,则下列说法中正确的是A.当使用a、b两个端点时,量程为0.1AB.当使用a、c两个端点时,量程为0.1AC.,D.,9、如图所示,光滑水平桌面上有一竖直向下的有界匀强磁场,有一矩形导体闭合线框的边和边刚好处在磁场的边缘,边长是边长的2倍,第1次用沿方向的水平恒力将线框沿边向右以速度匀速拉出磁场,第2次用沿方向的水平恒力将线框沿边向上以速度匀速拉出磁场,则下列说法正确的是()A.两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同B.两次拉出线框过程中拉力的大小相等C.两次拉出线框过程中点的电势都高于点的电势D.两次拉出线框过程中拉力所做的功相等10、如图(a)所示的电路中,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图(b)所示的两条U–I图线()A.图线甲是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的B.由图线可知,电源内阻r=3.0ΩC.图中两图线的交点表示在整个调节过程中,此时电源的输出功率最大D.图中两图线的交点表示在整个调节过程中,此时电源效率达到最大值三、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“测定电源的电动势和内电阻”的实验中,备有下列器材:A.待测的干电池一节B.电流表A1(量程0~3mA,内阻Rg1=10Ω)C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻Rg2=0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,1.0A)E.电阻箱R0(0~9999.9Ω)F.开关和若干导线(1)某同学发现上述器材中没有电压表,他想利用其中的一个电流表和电阻箱改装成一块电压表,其量程为0~3V,并设计了图甲所示的a、b两个参考实验电路(虚线框内为改装电压表的电路),其中合理的是______(选填“a”或“b”)电路;此时R0的阻值应取______Ω;(2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的I1-I2图象(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数)。根据该图线可得被测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω。12.(12分)某学习小组拟研究一个标有“3.6V,1.8W”的小电珠的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:①电流表A,量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω;②电压表V,量程0~15V,内阻约为15kΩ;③滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω;④学生电源E,电动势为4V,内阻不计;⑤开关S及导线若干(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量,请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来___________(2)甲同学在实验中发现,由于电压表的量程较大而造成读数误差很大,因而影响了测量结果.于是又从实验室找来一量程为Ig=100μA、内阻Rg=1000Ω的灵敏电流计,想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表,则需串联一个阻值为________Ω的电阻(3)甲同学用改装后的电压表进行实验,得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示:I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(μA)010203040506070请在图丙中的坐标纸上画出I1-I2图线______(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中,则该小电珠消耗的电功率约为________W.已知电源的电动势为E′=3.0V,内阻r=1.5Ω,定值电阻R0=4.5Ω.(结果保留两位有效数字)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、D【解析】设离子的初速度为v0,电荷量为q,质量为m,加速度为a,运动的时间为t,在水平方向可得离子运动的时间由于GC=CD,所以飞行的时间之比t1∶t2=1∶2在竖直方向偏转量h相同,则有加速度联立可得因为P1带电荷量与P2的带电荷量相同,可得m1∶m2=1∶4故选D。2、C【解析】A.cd榉达到的最大速度为,两棒的总动量守恒,此时ab棒的速度最小,根据动量守恒定律可得mv=mvA+m⋅解得:vA=故A项与题意不相符;B.根据右手定则可知感应电流方向为cdba,根据左手定则可知ab受到的安培力方向向右、cd受到的安培力方向向左,安培力大小相等,根据牛顿第二定律可得a=所以ab棒和cd棒的加速度大小始终相同,方向始终相反,故B项与题意不相符;C.安培力对cd棒做的功为W=整个过程中动能损失为cd棒产生热量为故C项与题意相符;D.ab棒克服安培力做功为整个过程中动能损失为则两根导体棒生热为,故D项与题意不相符3、B【解析】根据洛伦兹力的特点,洛伦兹力对带电粒子不做功,A错.B对.根据F=Bqv,可知大小与速度有关.洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向,不改变速度的大小.4、C【解析】金属环带负电,按题图所示的方向旋转,则金属环的电流方向与旋转方向相反,由右手螺旋定则可知磁极的方向:左端N极,右端S极,因此小磁针最后静止时N极沿轴线向左,故C正确,ABD错误。故选C。5、B【解析】根据交流电的有效值的定义:,解得:I=5A,故选B【点睛】对于非正弦式电流可根据有效值的定义求解有效值.取一个周期时间,将交流与直流分别通过相同的电阻,若产生的热量相同,直流的电流值,即为此交流的有效值6、A【解析】磁感线的切线方向为磁场的方向,则磁感线可以形象地描述各点磁场的方向,选项A正确;磁场是客观存在的物质,磁感线是为了解释磁极间的相互作用而人为假想的,选项B错误;某处磁感应强度大小只由磁场本身决定,与放入该处的通电导线IL乘积无关,选项C错误;一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,可能是直导线的放置方向与磁场平行,该处的磁感应强度不一定为零,选项D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、AD【解析】A.由于洛伦兹力不做功,所以从A到C过程中,只有重力做功,故有,解得,在C点受到竖直向上的洛伦兹力,大小为,A正确;B.在C点,受到向上的洛伦兹力,向上的支持力,向下的重力,三者的合力充当向心力,故有,解得,B错误;C.小球从C到D过程中,洛伦兹力和支持力沿水平方向的分力增大,所以水平外力F的增大.C错误;D.小球从C到D的过程中小球的速率不变,而洛伦兹力和支持力不做功,所以小球的动能不变,拉力F的功率与重力的功率大小相等,方向相反.由运动的合成与分解可知,小球从C向D运动的过程中,竖直方向的分速度越来越大,所以重力的功率增大,所以外力F的功率也增大,D正确.故选AD。【点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路
正确的受力分析除重力.弹力和摩擦力外,要特别注意电场力和磁场力的分析
正确分析物体的运动状态找出物体的速度.位置及其变化特点,分析运动过程.如果出现临界状态,要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动,取决于带电粒子的受力情况(1)当粒子在复合场内所受合力为零时,做匀速直线运动(如速度选择器)(2)当带电粒子所受的重力与电场力等值反向,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动(3)当带电粒子所受的合力是变力,且与初速度方向不在一条直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区,因此粒子的运动情况也发生相应的变化,其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成8、BD【解析】使用a、c两个端点时,改装好的电流表量程为当使用
a、b两个端点时,改装后电流表的量程为可知a、b两个端点之间的是大量程,a、c两个端点之间是小量程,代入数据解得R1=0.41ΩR2=3.67Ω故BD正确,AC错误。故选BD。9、AD【解析】A.两长方向线框的宽为l,则长为2l,线框的总电阻为R,由于拉出过程中流过横截面的电量为所以两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同,故A正确;B.线框匀速拉出过程,外力和安培力二力平衡,第一次拉出过程外力为第二次拉出过程中外力为所以两次拉出过程中外力不相等,故B错误;C.第一次拉出过程中,cd棒作为电源,根据右手定则可知,电流方向为c到d,所以c端作为电源的负极,c端的电势比d端低;第二次拉出过程中根据楞次定律可知,回路中的电流方向为adcba,所以d点的电势比c点高,故C错误;D.第一次拉出过程,外力做功第二次拉出过程外力做功为所以两次拉力做功相等,故D正确。故选AD。10、AC【解析】A.甲图表示路端电压和电流中电流的关系,即电压表V1和电流表A的示数描述,故A正确;B.其中总截距表示电源电动势斜率的绝对值表示电源内阻故B错误;C.交点表示两电表示数相等,即滑动变阻器阻值为零,因为所以交点表示此时电源的输出功率最大,故C正确。D.电源的效率在交点处外电阻最小,则电源效率最小,选项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.b②.990③.1.48(1.46~1.49之间)④.0.84(0.82~0.87之间)【解析】(1)[1][2]上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,电路中电流最大为故电流表至少应选择量程,故应将3mA电流表G串联一个电阻,改装成较大量程的电压表使用,电表流A由于内阻较小,故应采用相对电源来说的外接法,故a、b两个参考实验电路,其中合理的是b,要改装的电压表量程为,根据解得(2)[3][4]图象与纵轴的交点得最大电流为,根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为根据图象与纵轴的交点得电动势为与横轴的交点可得出路端电压为1V时电流是,由闭合电路欧姆定律得。12、①.连接图见解析②.49000③.图像见解析④.0.35【解析】(1)[1]如图所示(2)[2]设需要串联的电阻阻值为Rx,则有:Ig(Rg+Rx)=5V代入数据可得Rx=49000Ω.(3)[3]根据表格数据可以的下图(4)[4]将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分,则内阻r′=6Ω,由此可得路端电压:
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