安徽省合肥市众兴中学2023-2024学年高二物理第一学期期末学业质量监测试题含解析

安徽省合肥市众兴中学2023-2024学年高二物理第一学期期末学业质量监测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、矩形线圈，长=20cm，宽=10cm，匝数=200，线圈回路总电阻R=5Ω。整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过。若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则（）A.线圈回路中感应电动势随时间增大B.线圈回路中产生的感应电流为0.2AC.当t=0.3时，线圈的边所受的安培力大小为0.016ND.在1min内线圈回路产生的焦耳热为48J2、如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场．一束带电粒子（不计重力）沿着直线通过两板间而不发生偏转，则这些粒子一定具有相同的（）A.质量 B.初速度C.电荷量 D.比荷3、一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化如图所示，下列说法中正确的是（）A.时刻通过线圈的磁通量最小B.时刻通过线圈的磁通量最大C.时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当改变方向时，通过线圈的磁通量都为最大4、如图，直角坐标系oxy2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为B，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2B，现将半径为R，圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动．t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向．则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是（）A. B.C. D.5、如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B1，P为磁场边界上的一点．相同的带正电荷粒子，以相同的速率从P点射入磁场区域，速度方向沿位于纸面内的各个方向．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的．若将磁感应强度的大小变为B2，结果相应的弧长变为圆周长的，不计粒子的重力和粒子间的相互影响，则等于A. B.C. D.6、下列说法正确的是A.库仑发现只有很小的带电体之间才存在相互作用力B.根据电场强度定义，可知电场中某点的场强大小与放在该点的试探电荷受到的电场力成正比C.电场中任何两条电场线都不相交D.磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量二、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,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场方向垂直于纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的是()A.Ga最大 B.Gb最大C.Gc最大 D.Gb最小8、如图所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图像，则下列说法中正确的是(

)A.电动势E1=E2，短路电流I1>I2B.电动势E1=E2，内阻r1>r2C.电动势E1>E2，内阻r1>r2D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大9、在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r．将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是（）A.电压表V的示数变小B.电流表A2的示数变小C.电流表A1的示数变大D.电流表A的示数变大10、如图是一个回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核（）和氦核（），下列正确的是（）A.它们的最大速度相同B.两次所接高频电源的频率不同C.若加速电压不变，则它们的加速次数相等D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能三、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）某兴趣小组用图示器材研究电磁感应现象（1）以笔画线代替导线，将图中电路连接完整．（）（2）电路正确连接后，手持线圈B，放在线圈A的上方附近（如图），闭合开关，发现灵敏电流计向左轻微偏转，当线圈B完全放入线圈A中，断开开关瞬间灵敏电流计指针向______偏转（填“左”或“右”）（3）若用楞次定律解释（2）中实验现象，需要明确：_____________A.灵敏电流计指针偏转方向与电流流入方向之间的关系B.线圈A的绕向C.线圈B的绕向D.两线圈的匝数12．（12分）(1)读出下图中游标卡尺和螺旋测微器读数，游标卡尺的读数为_________mm.；螺旋测微器的读数为_________mm.(2)如图所示，a、b、c、d、e是滑动变阻器上间距相同的五个位置（a、e为滑动变阻器的两个端点），某实验小组将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、x、e（x是d、e间某一位置）进行测量，把相应的电流表示数记录在下表中，经分析，发现滑动变阻器de间发生了断路。P的位置abcdxe电流表读数（A）1.200.600.400.301.20根据电路有关知识推断，滑片P位于x处的电流表示数的可能值为（）A．0.28AB．0.48AC．0.58AD．0.78A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．由法拉第电磁感应定律，则有可知，由于线圈中磁感应强度的变化率为定值则回路中感应电动势为且恒定不变，故A错误；B．回路中感应电流的大小为故B错误；C．当t=0.3s时，磁感应强度B=0.2T，则安培力为故C错误；D．1min内线圈回路产生的焦耳热为故D正确。故选D。2、B【解析】一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转，知粒子受电场力和洛伦兹力平衡，有：，因为与是确定的，所以，知粒子的速度相同，所以B正确的，A，C，D错误．故选B【点睛】解决本题的关键知道速度选择器选择粒子，通过平衡知，选择的粒子与粒子的电量、电性无关3、D【解析】A．由图可知，t1时刻线圈的感应电动势最小（零），则磁通量的变化率也为零，所以通过线圈的磁通量为最大，故A错误；B．由图可知，t2时刻线圈的感应电动势最大，故磁通量的变化率也最大，通过线圈的磁通量最小，故B错误；C．由图可知，t3时刻线圈的感应电动势最小（零），则磁通量的变化率绝对值为零，故C错误；D．每当e转换方向时，线圈与磁场垂直，线圈通过中性面时，磁通量最大，故D正确；故选D。4、B【解析】在0﹣t时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90°的过程中，产生的感应电动势为：E1=ω•R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I1==．根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针在t﹣2t时间内，线框进入第3象限的过程中，回路电流方向为顺时针．回路中产生的感应电动势为：E2=ω•R2+ω•R2=Bω•R2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在2t﹣3t时间内，线框进入第4象限的过程中，回路电流方向为逆时针．回路中产生的感应电动势为：E3=ω•R2+ω•R2=Bω•R2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在3t﹣4t时间内，线框出第4象限的过程中，回路电流方向为顺时针．回路中产生的感应电动势为：E4=ω•R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I4=I1；故B正确故选B5、C【解析】设圆的半径为r;（1）磁感应强度为B1时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界的交点，，如图所示；所以粒子做圆周运动的半径R为：磁感应强度为B2时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，,如图所示；所以粒子做圆周运动的半径为：;带电粒子做圆周运动的半径为，由于v，m，q相等，则得：，故选C考点：带电粒子扎起匀强磁场中得运动【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中得运动问题；解题时关键是分析粒子做圆周运动临界圆状态，结合几何关系找到粒子做圆周运动的半径，然后结合半径表达式求解磁感应强度的关系6、C【解析】根据“库仑、电场强度定义、电场线、磁通量”可知，本题考查物理学史以及对电场强度、电场线的理解，根据物理学上重大发现和著名实验，运用电场线和磁感线概念的理解分析.【详解】A、带电体之间都存在着相互作用力；故A错误.B、电场强度定义中，电场强度的大小与电荷受到的电场力大小、电荷的多少无关；故B错误.C、根据电场线的特点可知，电场中任何两条电场线都不相交；故C正确.D、磁通量的计算使用代数方法，不是矢量，是标量；故D错误.故选C.【点睛】带电体之间都存在着相互作用力，库仑利用库仑扭秤研究带电体间的相互作用，总结出了库仑定律；电场强度的大小与电荷受到的电场力大小、电荷的多少无关；根据电场线的特点判断.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】a球受力平衡，有Ga=qE①重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电；b球受力平衡，有Gb+qvB=qE②c球受力平衡，有Gc=qvB+qE③解得Gc＞Ga＞Gb故选CD.8、AD【解析】ABC.全电路的欧姆定律结合U-I图象可知，图象与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，则知电动势E1=E2，内阻r1＜r2，U-I图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流I1＞I2；故A项正确，B项、C项错误.D.根据U=E-Ir可知，△U=r•△I，因内阻r1＜r2，故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大；故D正确.9、BCD【解析】当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，则总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，则由U=E-Ir可知，路端电压增大；则可知电流表A的示数减小，电压表V的示数增大；故A错误，D正确；因路端电压增大，A1中电流增大；因总电流减小，而R1中电流增大，则A2中电流减小，故BC正确．故选BCD10、AC【解析】A．根据，得两粒子的比荷相等，所以最大速度相等。故A正确。B．带电粒子在磁场中运动的周期两粒子的比荷相等，所以周期和频率相等。故B错误。C．最大动能则加速次数两粒子的比荷相等，加速电压不变，则加速次数相同，选项C正确；D．根据知，仅增大高频电源的频率不能增大粒子动能，故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、①.②.右③.ABC【解析】（1）[1]根据实验原理，可知将大线圈A与灵敏电流计连成一个回路，将小线圈B与滑动变阻器电源连成一个回路，则实验图如图所示：（2）[2]由题意可知当穿过A的磁通量增大时，指针向左偏转，则可知当穿过A的磁通量减小时，指针应该向右偏转．断开开关瞬间，B中的电流减小，穿过A的磁场变弱，穿过A的磁通量减小，故灵敏电流计的指针向右偏转（3）[3]ABC.在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清线圈A与线圈B的绕制方向，故ABC符合题意；D.两线圈的匝数对磁通量的变化没有影响，故D不符合题意12、①.11.4②.0.920（0.919-0.921均给分）③.AD【解析】(1)[1]游标卡尺的读数为：；[2]螺旋测微器的读数为：(2)[3]若是x在断路位置的下方，则是变阻器下方部分被接入电路，且总电阻大于滑片接d位置时的电阻，电流就比滑片接d点时的电流要小，所以电流表示数可能是小于0.30A；若是x在断路位置的上方，则变阻器是xe部分被接入电路，此时电路中的总电阻应该小于滑片接b点时的电阻，所以电路中的电流应该大于滑片接b点时的电流，即大于0.60A，但是要小于滑片接a点或接e点时的电流