2023年天津市河西區(qū)新華中學高二物理第一學期期末質量檢測試題含解析

2023年天津市河西區(qū)新華中學高二物理第一學期期末質量檢測試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導線，當導線中通以圖示方向的電流時（）A.磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用B.磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用C.磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用D.磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用2、質譜儀是測量帶電粒子的質量和分析同位素的重要工具.如圖所示為質譜儀的原理示意圖,現(xiàn)利用質譜儀對氫元素進行測量.讓氫元素三種同位素的離子流從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場.加速后垂直進入磁感強度為B的勻強磁場中.氫的三種同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三條“質譜線”.則下列判斷正確的是A.進入磁場時速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕B.進入磁場時動能從大到小排列的順序是氕、氘、氚C.在磁場中運動時間由大到小排列的順序是氕、氘、氚D.a、b、c三條“質譜線”依次排列的順序是氚、氘、氕3、如圖所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除A點處的電量為－q外，其余各點處的電量均為＋q，則圓心O處()A.場強大小為，方向沿AO方向B.場強大小為，方向沿OA方向C.場強大小為，方向沿AO方向D.場強大小為，方向沿OA方向4、運動電荷在磁場中受到洛倫茲力的作用，運動方向會發(fā)生偏轉，這一點對地球上的生命來說有十分重要的意義．從太陽和其他星體發(fā)射出的高能粒子流，稱為宇宙射線，在射向地球時，由于地磁場的存在，改變了帶電粒子的運動方向，對地球起到了保護作用．如圖所示為地磁場對宇宙射線作用的示意圖．現(xiàn)有來自宇宙的一束質子流，以與地球表而垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這束質子在進入地球周圍的空間將（）A.豎直向下沿直線射向地面 B.向東偏轉C.向西偏轉 D.向北偏轉5、下列屬于防范靜電的是()A.避雷針B.噴涂C.靜電復印D.靜電除塵6、位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內電勢分布如圖所示，圖中實線表示等勢線，則（）

A.a點和b點的電場強度相同B.正電荷從c點移到d點，電場力做正功C.負電荷從a點移到c點，電場力做正功D.正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電勢能不改變二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，帶正電的金屬滑塊質量為m，電荷量為q與絕緣水平面間的動摩擦因數(shù)為()。水平面上方有水平向右的勻強電場，電場強度為。如果在A點給滑塊一個向左的大小為v的初速度，滑塊運動到B點時速度恰好為零，假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（）A.滑塊運動到B點后將保持靜止B.滑塊運動到B點后將返回向A點運動，來回所用時間不相同C.滑塊運動到B點后將返回向A點運動，到A點時速度大小仍為vD.滑塊回到A點時速度大小為8、日本福島核電站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用質譜儀可分析碘的各種同位素．如圖所示，電荷量均為＋q的碘131和碘127質量分別為m1和m2，它們從容器A下方的小孔S1進入電壓為U的加速電場(入場速度忽略不計)．經(jīng)電場加速后從S2小孔射出，垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片上．下列說法正確的是A.磁場的方向垂直于紙面向里B.碘131進入磁場時的速率為C.碘131與碘127在磁場中運動的時間差值為D.打到照相底片上的碘131與碘127之間的距離為9、如圖所示，兩勻強磁場方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應強度分別為B1、B2。今有一個質量為m、電荷量為e的電子從MN上的P點沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場B1中，其運動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線。則以下說法正確的是（）A.電子的運行軌跡為PDMCNEB.電子運行一周回到P用時為T=C.B1=2B2D.B1=4B210、如圖表示交變電流的圖象是（）A B.C. D.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學想通過實驗測定一個阻值約為50Ω的電阻Rx的阻值。設計了一個如圖所示的電路圖。請你幫助他完善實驗設計。（1）如果實驗室提供的滑動變阻器最大電阻R1=20Ω，想要實現(xiàn)對Rx的測量，要求電路簡單，可操作性強，則在此電路圖的基礎上去掉一根導線_______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（2）如果實驗室提供的滑動變阻器最大電阻R1=200Ω，想要實現(xiàn)對Rx的測量，要求電路簡單，可操作性強，則在此電路圖的基礎上去掉兩根導線_______、______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（3）如果不加修改，直接用上圖測量，請你從安全、精確、可操作等角度評價這一方案，并預測可能出現(xiàn)的問題___。12．（12分）為了描繪標有“”的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡電壓能從零開始變化．所給器材如下：A．電流表，內阻約B．電流表，內阻約C．電壓表，內阻約D．電壓表，內阻約E．滑動變阻器F．電源電動勢3V，內阻不計G．開關一個，導線若干為了完成上述實驗，實驗中應選擇的儀器是______在如圖1所示的虛線框中畫出完成此實驗的電路圖補充完整將實物圖按電路圖用導線補充完整實驗描繪出的圖線如圖2所示，小燈泡的電阻隨電壓的升高而______變大、變小；小燈泡是______元件線性、非線性四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】以導線為研究對象，由左手定則判斷得知導線所受安培力方向斜向右下方，根據(jù)牛頓第三定律得知，導線對磁鐵安培力方向斜向左上方，磁鐵有向左運動的趨勢，受到向右的摩擦力，同時磁鐵對地的壓力減小。故選C。2、D【解析】根據(jù)求出粒子進入偏轉磁場的速度，知道三種粒子進入磁場的速度大小關系，再根據(jù)求出R與什么因素有關，從而得出a、b、c三條“質譜線”的排列順序【詳解】A項：根據(jù)得：比荷最大的是氕，最小的是氚，所以進入磁場速度從大到小的順序是氕、氘、氚，故A錯誤；B項：根據(jù)動能定理可知Ek=qU，故動能相同，故B錯誤；C項：時間為，故在磁場中運動時間由大到小排列的順序是氚氘氕，故C錯誤；D項：進入偏轉磁場有，解得：氕比荷最大的，軌道半徑最小，c對應的是氕，氚比荷最小，則軌道半徑最大，a對應的是氚，故D正確故選D【點睛】解決本題的關鍵知道根據(jù)可求出速度，知道速度與比荷有關，以及知道根據(jù)可求出軌道半徑與比荷有關3、D【解析】假設A處同樣放+q的正電荷，由對稱可知O處的合場強為零，所以在BCDE四處的+q電荷，在O處產(chǎn)生的合場強一定與A處所放的+q電荷產(chǎn)生的場強等大反向，即在BCDE四處的+q電荷在O處產(chǎn)生的合場強為，方向沿OA方向所以若在A處放一個-q的電荷則圓心O處的場強為，方向沿OA方向所以D正確；ABC錯誤；故選D。4、B【解析】質子流的方向從上而下射向地球表面，地磁場方向在赤道的上空從南指向北，根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向向東，所以質子向東偏轉。故B正確，ACD錯誤。故選B。5、A【解析】A．避雷針是為了導走房屋靜電，防止帶電云層打雷擊中，屬于靜電防范，故A正確；B．噴涂時利用高壓靜電電場，使帶負電的涂料微粒沿著電場相反的方向定向運動，并將涂料吸附在工件表面的噴涂方法，屬于靜電的利用，故B錯誤；C．復印機復印文件資料，屬于靜電利用，故C錯誤；D．靜電除塵利用的是除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負電，顆粒向電源正極運動，屬于靜電利用，D錯誤6、C【解析】A.場強方向與等勢面垂直，ab兩處電場強度的方向不同，由于場強是矢量，所以a點和b點的電場強度不同，故A錯誤B.由于場源是負電荷，正電荷從c點移到d點過程中受到場源的引力，而遠離場源運動，所以電場力做負功，故B錯誤C.由于場源是負電荷，負電荷從a點移到c點過程中受到場源的斥力，而遠離場源運動，所以電場力做正功，故C正確D.正電荷從e點沿圖中虛線移到f點的過程中，因為e、f兩點間電勢差不為零，故電場力做功不為零，電勢能改變量不為零，所以電勢能改變，故D錯誤二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】A．由題知，則物體在B點所受到的電場力大小為mg，大于其受到的最大靜摩擦力，所以物體到B點速度為零后要反向運動，故A錯誤；BCD．滑塊由A到B的過程中電場力與摩擦力都做負功，由動能定理得又解得滑塊返回A的過程中電場力做正功，摩擦力做功，由動能定理得聯(lián)立得由于在B點的速度都是0，而在A點的速度不相等，可知從A到B的過程與從B到A的過程中的平均速度不相等，所以滑塊運動到B點后將返回向A點運動，來回所用時間不相同，故C錯誤，BD正確。故選BD。8、BD【解析】A、根據(jù)粒子帶正電，結合左手定則可知，磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；B、由動能定理知，粒子在電場中得到的動能等于電場對它所做的功，解得：，故B正確；C、根據(jù)周期公式，因運動的時間t為周期的一半，則有：在磁場中運動的時間差值為：，故C錯誤；D、由洛倫茲力提供向心力，粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為R，則有，即，由此可得它們的距離之差,故D正確；

故選BD【點睛】考查電場力與洛倫茲力對粒子的作用，理解動能定理與牛頓第二定律及運動學公式的應用，注意所求距離與半徑的關系，同時注意周期與運動時間的關系9、AC【解析】A．根據(jù)左手定則，可知電子的運行軌跡為PDMCNE，A正確；B．由圖可知，電子在B1磁場中轉了一周，在B2磁場中轉了半周，因此電子運行一周回到P用時B錯誤；CD．根據(jù)又由圖像可知因此可得B1=2B2C正確，D錯誤故選AC。10、CD【解析】交變電流電流大小和方向都隨時間呈周期性變化，故CD正確，AB錯誤。故選CD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.ed②.ab③.ed④.當滑動變阻器劃片滑到b端時，電路會造成短路【解析】(1)[1]因為滑動變阻器的最大阻值小于待測電阻，故使用分壓式接法，所以要去掉圖中的ed導線；(2)[2][3]如果滑動變阻器最大電阻R1=200Ω，則為了方便測量，需要采用限流式接法，故要去掉圖中ab和ed兩根導線即可；(3)[4]如果不加修改，則會有安全隱患，當滑動變阻器劃片滑到b端時，電路會造成短路。12、①.BCEFG②.③.變大非線性【解析】（1）描繪標有“”的小燈泡的伏安特性曲線，需要：電源、開關、導線，燈泡額定電壓為3V，電壓表需要選擇C，燈泡額定電流為，電流表選擇B，故實驗器材需要：BCEFG（2）描繪燈泡伏安特性曲線時電壓與電流需要從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實驗電路圖如下左圖所示（3）根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如下右圖所示（4）由圖示圖象可知，隨U增大I增大，電壓與電流的比值變大，燈泡電阻變大；