安徽省合肥九中2023-2024学年物理高二上期末考试试题含解析

安徽省合肥九中2023-2024学年物理高二上期末考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、关于磁现象的电本质，安培提出了分子电流假说．他是在怎样的情况下提出来的（）A.安培通过精密仪器观察到分子电流B.安培根据原子结构理论，进行严格推理得出的结论C.安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说D.安培凭空想出来的2、直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当通过如图所示的电流时（同时通电）从左向右看，线圈将（）A.顺时针转动，同时靠近直导线ABB.顺时针转动，同时离开直导线ABC.逆时针转动，同时靠近直导线ＡＢD.不动3、一质点做曲线运动，在运动的某一位置，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之间的关系是()A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度方向与合外力的方向一定相同C.加速度方向与速度方向一定相同D.速度方向与合外力方向可能相同，也可能不同4、关于运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的说法正确的是()A.洛仑兹力与速度在一条直线上B.洛仑兹力可以改变速度方向C.洛仑兹力可以使速度增加D.洛仑兹力可以使速度减小5、下列说法中正确的是A.开普勒总结了行星运动的三定律，并发现了万有引力定律B.奥斯特发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系C.法拉第提出了分子电流假说D.富兰克林发现“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应6、质量为m的通电导体棒置于倾角为θ的光滑导轨上，下面四个图中的磁场不可能使导体棒保持静止的是A. B.C. D.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、在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故．为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化．使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约2240℃~3100℃,一般炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料表明()A.磁性材料在低温下容易被磁化B.磁性材料在低温下容易被消磁C.磁性材料在高温下容易被磁化D.磁性材料在高温下容易被消磁8、在如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一带电粒子以某一速度沿着指向圆心O的方向垂直射入匀强磁场，不计粒子重力，粒子在磁场中做匀速圆周运动后，以一定的偏转角θ从磁场中射出，离开磁场方向的反向延长线过Ｏ点，设粒子在磁场中的运动半径为r．若增大粒子的初速度，仍沿着原来方向进入磁场，则A.r增大 B.r减小C.θ增大 D.θ减小9、把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示，虚线框内有产生以上弧形磁感线的磁场源。导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a向b。由静止释放导线后，从上往下看，导线（只在磁场力作用下）逆时针转动的同时向下靠近磁场源。则磁场源可能是下列中的A. B.C. D.10、如图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光．MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．P为屏上的一小孔，PQ与MN垂直．一群质量为m、带电荷量都为q的正粒子（不计重力），以相同的速率v，从小孔P处沿垂直于磁场且与PQ夹角为θ的范围内向各个方向射入磁场区域，不计粒子间的相互作用．则以下说法正确的是（）A.在荧光屏上将出现一个条形亮线，其半径为B.在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为C.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为D.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为三、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）下列说法中正确是________A.把调准的时钟,由北京移至赤道,这个钟将变快B.振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短C.1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的D.调谐是电磁波发射应该经历的过程,调制是电磁波接收应该经历的过程E.普朗克认为原子激发时发出的光的频率可以是任意值12．（12分）在电场中的某点P放一电荷量为q的电荷,所受静电力为F,则P点的电场强度的大小为____,若把此电荷q移走,则P点的电场强度的大小为____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．（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）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

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、C【解析】安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种分子电流假说，C对2、C【解析】根据安培定则可知，通电导线在右侧产生磁场方向垂直纸面向里．采用电流元法，将圆环分成前后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向上，内侧受到的安培力向下，从左向右看，圆环将逆时针转动；又特殊位置：圆环转过时，通电直导线对左半圆环产生吸引力，对右半圆环产生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圆环靠近，故C正确，ABD错误【点睛】本题是磁场中典型问题：判断安培力作用下导体运动的方向．常用方法有：等效法、电流元法、特殊位置法等，根据安培定则判断通电导线产生的磁场方向，采用电流元法和特殊位置法分析圆环所受安培力，判断圆环的运动情况3、B【解析】AD．质点做曲线运动，合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上．故A错误，D错误；B．根据牛顿第二定律知，加速度的方向与合外力的方向一定相同．故B正确；C．物体做曲线运动，合力的方向与速度方向不同，则加速度方向与速度方向不同．故C错误4、B【解析】A．根据左手定则可知洛伦兹力和速度方向垂直，故A错误；BCD．洛伦兹力和速度方向垂直，只能改变速度的方向，不能改变速度的大小，故B正确，CD错误。故选B。5、B【解析】A．开普勒总结了行星运动的三定律，牛顿发现了万有引力定律，故选项A错误；B．1820年奥斯特发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故B正确；C．安培提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质，故C错误；D．法拉第发现“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应，故D错误【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一6、C【解析】A.导线所受安培力竖直向上，若其大小等于重力，则导线可以静止在光滑的斜面上，故A可能静止，不符合题意；B.导线所受安培力水平向右，受重力和支持力，三个力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故B可能静止，不符合题意；C.导线所受安培力竖直向下，受重力和支持力，三个力不可能平衡，所以导线不能静止在光滑的斜面上，故C不可能静止，符合题意；D.导线所受安培力沿斜面向上，受重力和支持力，三力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故D可能静止，不符合题意二、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.由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向基本一致，因而易被磁化，故A项正确，B项错误.CD.高温时，分子剧烈运动，导致趋向基本一致的分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章，进而达到消磁目的，故C项错误，D项正确.8、AD【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后根据题意分析答题【详解】A、B项：粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：粒子速度v增大，则粒子轨道半径增大，故A正确，B错误；C、D项：偏转角：θ=由于r增大，则偏向角θ减小，故C错误，D正确故选AD【点睛】本题考查了带电粒子在有界匀强磁场中的运动，粒子在电场中的偏转，利用平抛运动的知识求解；粒子在有边界的匀强磁场中运动，利用几何关系求解运动半径和转过的圆心角是解决问题的关键9、AC【解析】由静止释放导线后，从上往下看，导线（只在磁场力作用下）逆时针转动的同时向下靠近磁场源。则通电导线左半部分受到安培力方向垂直纸面向外，右半部分安培力方向垂直向纸面向里，根据左手定则可知磁感线方向是从左向右。A．若为条形磁铁，左端为N极，故A正确；B．若为蹄形磁铁，左端为N极，故B错误；C．若为通电螺线管，左端为N极，根据安培定则判断可知，电流的方向从左端向上流入，右端向下流出，故C正确；D．若为通电直导线，根据安培定则可知，电流的方向垂直纸面向里，故D错误。故选AC。10、BD【解析】一群质量、电量都相同的正负两种粒子（不计重力），以相同的速率v从小孔P处沿垂直于磁场方向入射，则不可能在荧光屏上出现圆形亮环，故A错误；以正粒子为例，如下图可知：正粒子垂直边界射入，轨迹如上面左图，此时出射点最远，与边界交点与P间距为：2r；正粒子沿着右侧边界射入，轨迹如上面中图，此时出射点最近，与边界交点与P间距为：2rcosθ；正粒子沿着左侧边界射入，轨迹如上面右间图，此时出射点最近，与边界交点与P间距为：2rcosθ；负离子受力与正离子相反，轨迹与正粒子轨迹关于PQ对称；故范围为在荧光屏上P点两侧，将出现两个相等长度条形亮线，其长度为：2r-2rcosθ=2r（1-cosθ）=，故B正确；粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离，则圆弧所对应的圆心角最大，即离P点最近的距离．由几何关系可求出粒子离x轴最大距离为，故C错误，D正确考点：带电粒子在匀强磁场中的运动三、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、BC【解析】A．因为赤道处重力加速度较小，根据，把调准的时钟由北京移至赤道，则周期变大，这个钟将变慢，选项A错误；B．振动的频率越高，周期越小，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，选项B正确；C．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的，选项C正确；D．调谐是电磁波接收应该经历的过程；调制是电磁波发射应该经历的过程，选项D错误；E．普朗克认为原子激发时发出的光的频率是不连续的，呈现量子化，选项E错误；故选BC.12、①.②.【解析】电量为q的电荷是试探电荷，在P点所受的电静电力为F，根据电场强度的定义式也可以确定P点电场强度的大小，电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关．若将点电荷q从P点取走，P点的电场强度大小不变；【详解】将电量为q的点电荷放在P点，P点的电场强度的大小为，电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关．若将点电荷q从P点取走，P点的电场强度大小不变，仍为；答案为：；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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、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15、（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