广西桂林阳朔中学2023-2024学年物理高二上期末教学质量检测试题含解析

广西桂林阳朔中学2023-2024学年物理高二上期末教学质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc、cd和de的长度均为L，且∠abc＝∠cde＝120°，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为()A.BIL B.2BILC.3BIL D.4BIL2、下列说法正确的是（）A.法拉第提出的“分子电流”假说，揭示了磁现象的电本质B.元电荷e的数值最早是由库仑用实验测得的C.奥斯特发现了电流的磁效应D.静电力常量是卡文迪许通过扭秤实验测得的3、有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部．当小磁针静止时，小磁针指向如图所示，其中是正确的（）Aa B.bC.c D.d4、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A.粒子从回旋加速器的磁场中获得能量B.高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动周期的2倍C.D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大D.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子5、下列符合物理历史事实的有A.卢瑟福粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构B.德布罗意认为电子也有波动性，且电子的波长与它的动量成反比C.贝克勒耳发现天然放射现象，揭示了原子可再分的序幕D.结合能越大，原子核越稳定6、穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是A.0~2s B.2s~3sC.3s~4s D.4s~6s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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列方法可行的是（）A.增大磁场的磁感应强度 B.减小狭缝间的距离C.增大D形金属盒的半径 D.增大两D形金属盒间的加速电压8、如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2∶1，原线圈两端的交变电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡L，灯泡的额定功率为22，原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关后，灯泡恰能正常发光。若用和分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A.原线圈输入电压的瞬时表达式为)VB.灯泡的额定电压为110VC.副线圈输出交流电的频率为100HzD.220V，0.2A9、某导体中的电流随其两端的电压的变化图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A.加5V的电压时，导体的电阻约是5ΩB.加11V的电压时，导体的电阻约是1.4ΩC.由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D.由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小10、回旋加速器的工作原理如图所示，两个半径为的形盒间加周期性变化交变电压，中心处粒子源发出的带电粒子经形盒缝隙中的电场加速度进入形盒中，经磁场回旋，最终从形盒出口导出．已知匀强磁场的磁感应强度大小为、方向与盒面垂直，忽略处粒子源产生的粒子的初速度及在狭缝中加速的时间，则A.交变电压的周期等于粒子在磁场中回转周期的一半B.越大，粒子最终获得的动能越大C.形盒半径越大，粒子最终获得的动能越大D.磁感应强度越大，粒子最终获得的动能越大三、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）某同学用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件（1）图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成图中实物间的连线________（2）若连接好实验电路并检查无误后，闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈______（填“A”或“B”）中有了感应电流．开关闭合后，他还进行了其他两项操作尝试，发现也产生了感应电流，请写出两项可能的操作：①_________________________________；②_________________________________12．（12分）质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和R，周期分别为Tp和T，则Rp∶R＝_________，Tp∶T＝_________。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）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，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】ab段导线受力，根据左手定则判断方向向上；bcd段导线的有效长度即是bd的长度，因为∠abc＝∠cde＝120°，所以bd长也为L，受到安培力，根据左手定则判断方向向上；dc段导线受安培力，根据左手定则判断方向向上，所以整段导线受力，ABD错误C正确2、C【解析】A．安培提出的“分子电流”假说，揭示了磁现象的电本质，故A错误；B．元电荷e的数值最早是由密立根用油滴实验测得的，故B错误；C．奥斯特发现了通电导线周围的小磁针发生偏转，发现了电流的磁效应，故C正确；D．静电力常量是库伦通过扭秤实验测得的，故D错误。故选C3、D【解析】根据安培定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧磁场方向水平向右，小磁针c位置不对；上方磁场方向水平向左，所以小磁针d位置正确；左侧水平向右，a位置不对；内部水平向右，b位置不对，故ABC错误，D正确．故选D4、C【解析】回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径【详解】A项：粒子从两D形盒之间的加速电场中获得能量，故A错误；B项：高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动的周期，故B错误；C项：根据，解得：，所以D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大，故C正确；D项：根据，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期，故D错误故选C【点睛】解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等5、B【解析】A．卢瑟福用粒子散射实验，在分析实验结果的基础上，他提出了原子核式结构模型，不是原子核有复杂结构，故A错误；B．德布罗意认为电子也有波动性，且电子的波长与它的动量成反比，故B正确；C．天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，同时有中子产生，因此说明了原子核可以再分，故C错误；D．比结合能越大，原子核越稳定，故D错误6、A【解析】根据得，感应电动势与磁通量的变化率成正比。Φ-t图线的斜率表示磁通量的变化率，0s～2s内磁通量的变化率最小，则产生的感应电动势最小，故A正确。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、AC【解析】由洛伦兹力提供向心力，可知计算得出则动能可知，动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能，故选AC。8、AB【解析】AC．原线圈的频率为角速度为瞬时表达式为故A正确，C错误；B．有效值为由得副线圈两端电压为110V，即灯泡的额定电压为110V，故B正确；D．电压表示数为副线圈中的电流为由公式可知，原线圈中的电流为即电流表示数为0.1A，故D错误。故选AB。9、AD【解析】A．由图可知，当U＝5V时，R＝5Ω，根据欧姆定律得导体的电阻为故A项正确；BC．曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，电压增大时，连线斜率在减小，故电阻逐渐增大，U＝11V时的电阻一定大于5Ω，故B、C错误；D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小，故D正确。故选AD。10、CD【解析】根据题图可知，本题考查了回旋加速器的原理．根据回旋加速器中交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，由周期公式和半径公式，从而推导最大动能的表达式，即可进行判断【详解】A、交变电压的周期等于粒子在磁场中回转周期，否则带电粒子不可能总是被加速的．故A错误BCD、根据半径公式知，，则粒子的最大动能，与加速的电压无关，与D形盒的半径以及磁感应强度有关，D形盒的半径R越大，粒子加速所能获得的最大动能越大，故CD正确，B错误；【点睛】在回旋加速器中，粒子获得的最大动能是由D型盒的半径决定的，交变电压的周期等于粒子在磁场中回转周期的条件三、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.（2）B；③.将滑动变阻器的滑片快速滑动；④.将线圈A（或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间【解析】感应电流产生的条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化，所以要想探究这个问题就要从这个条件出发，尽可能的改变穿过线圈B的磁通量，达到电流计发生偏转的效果【详解】（1）连接实物图如图所示：（2）闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈B中有了感应电流，根据感应电流产生的条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化即可，所以要想是电流计指针发生偏转，则还可以采取的措施为：将线圈A（或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间12、①.1:2②.1:2【解析】[1]质子（）和α粒子（）以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中，均做匀速圆周运动由公式得可知，半径与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即[2]由公式可知，周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比，即四、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)(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=3N15、（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