山东省枣庄第三高级中学校2020-2021学年高二下学期四月质量检测物理试题 Word版含答案

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山东省枣庄第三高级中学校2020-2021学年高二下学期四月质量检测物理试题 Word版含答案

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秘密★启用前
枣庄三中2019级高二年级四月份质量检测考试
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共8页。满分100分钟,考试用时90分钟。答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、考号、班级填写在答题纸和答题卡规定的位置。考试结束后,将答题纸和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(共46分)
注意事项:
1.第Ⅰ卷共12小题,共46分。
2.每小题选出后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,在选涂其他标号。不涂在答题卡上,只答在试卷上不得分。
一、选择题(共46分,在每小题给出的四个选项中,第1~7小题只有一个选项符合题目要求,每小题3分;第8~12小题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 下面关于物理学家所做出的贡献的表述,符合物理史实的是(  )
A. 麦克斯韦发现导线通电时,导线附近的小磁针会发生偏转
B. 安培发现了电流的磁效应,并总结了安培定则来判断电流周围的磁场方向
C. 洛伦兹提出磁场对运动电荷有力的作用
D. 法拉第通过分析许多实验事实后总结了判断感应电流方向的法拉第电磁感应定律
2. 关于通电直导线在匀强磁场中所受到的安培力、磁感应强度、电流三者之间的方向关系,下列说法中正确的是(  )
A. 安培力的方向一定垂直于磁感应强度和电流所在的平面
B. 磁感应强度的方向一定垂直于安培力和电流所在的平面
C. 电流的方向一定垂直于安培力和磁感应强度所在的平面
D. 安培力、磁感应强度、电流三者之间的方向一定互相垂直
3. 如图所示,通过电流的直导线与矩形线框共面,当矩形线框在平面内沿垂直于直导线的方向从左侧运动到右侧的过程中,关于矩形导线框中感应电流的流向说法中正确的是(  )
A. 感应电流的方向是先沿方向流动,再沿方向流动
B. 感应电流的方向是先沿方向流动,再沿方向流动
C. 感应电流方向是先沿方向流动,然后沿方向流动,再沿方向流动
D. 感应电流的方向是先沿方向流动,然后沿方向流动,再沿方向流动
4. 如图所示,有一边长为的刚性正三角形导线框在竖直平面内,且、水平,导线框的重力忽略不计。各边导线材料及粗细完全相同,处在方向垂直导线框所在平面向里的匀强磁场中,通过绝缘细线在点悬挂一个质量为的物体,将两顶点、分别接在恒流源的正负极上,重物恰好对地面没有压力。某时刻由于故障导致线框的水平边失去电流,其他条件不变,则稳定后物块对地面的压力是(  )
A. B. 0 C. D.
5. 如图所示,带电量大小为的负粒子经小孔从水平边界垂直进入范围足够广的匀强磁场,虚线为其运动轨迹。粒子以水平速度与静止的、带电量大小为的正粒子发生对心正碰,碰后粘在一起,碰撞时间极短,不考虑粒子和粒子的重力,与碰撞前相比,下列说法正确的是(  )
A. 碰后粒子做匀速圆周运动的周期不变 B. 碰后粒子做匀速圆周运动的速率将减为一半
C. 碰后粒子做匀速圆周运动的轨道半径不变 D. 碰后粒子做匀速圆周运动的动能减少
6. 通过对法拉第电磁感应定律的学习,请判断下列的说法正确的是(  )
A. 在电磁感应现象中,有感应电动势,就一定有感应电流
B. 穿过闭合回路的磁通量增大,闭合回路中产生的感应电流可能减少
C. 闭合回路置于磁场中,当磁感应强度为零时,感应电动势也为零
D. 感应电动势的大小跟穿过闭合回路的磁通量的变化量成正比
7. 在如图所示的电路中,开关闭合且稳定后流过自感线圈的电流是,流过灯泡的电流是,现将开关突然断开,能正确反映流过灯泡的电流在开关断开前后随时间变化关系的图像是(  )
A.
B.
C.
D.
8. 如图所示,在以坐标原点为圆心、半径为的圆形区域内,存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,相同的带正电粒子从磁场边界与轴的交点A处以相同的速率垂直射入磁场,已知粒子的比荷,不计粒子的重力,则关于粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是(  )
A. 粒子可能从磁场边界与轴的交点沿轴正方向飞出磁场
B. 粒子在磁场中运动的最长时间为
C. 沿轴正方向射入的粒子在飞出磁场时的偏向角为60°
D. 如仅将磁感应强度变为,所有粒子都平行于轴飞出磁场
9. 如图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的场强分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是(  )
A. 质谱仪是分析同位素的重要工具
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越大
10. 如图所示,光滑平行金属导轨和都处于同一水平面内,之间连接电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现垂直于导轨放置一导体棒,现使导体棒获得与之垂直的水平向右的初速度,同时对导体棒施加向左的水平拉力,在导体棒向右运动的过程中,关于导体棒中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是(  )
A. 感应电流的方向是 B. 感应电流的方向是
C. 安培力的方向水平向左 D. 安培力的方向水平向右
11. 如图所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝处产生大量热量,将金属融化,把工件焊接在一起,而工件其他部分发热很少,以下说法正确的是( )
A. 电流变化频率越低,焊缝处的温度升高得越快
B. 电流变化的频率越高,焊缝处的温度升高得越快
C. 工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻较小
D. 工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻较大
12. 如图所示,用一根横截面积为S、电阻率为的均匀硬质导线做成一个半径为的圆环,以圆环的圆心为坐标原点建立坐标系,圆环与、轴的负方向的交点分别为、,在一二、四象限内存在垂直于圆环向里的匀强磁场,磁感应强度的大小随时间的变化率()。下列说法正确的是(  )
A. 圆环中产生顺时针方向的感应电流
B. 圆环具有收缩的趋势
C. 圆环中的感应电流的大小为
D. 圆环上两点间的电势差为
二、实验题(本题共2小题,共12分。)
13. 如图所示,是“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)将实物电路中所缺的导线补充完整.
( )
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计指针向右偏了一下,那么合上开关后,将线圈L1迅速插入线圈L2中,灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)
(3)线圈L1插入线圈L2后,将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时,灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)
14. 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1=6.0 Ω,定值电阻R=2.0 Ω,AB间电压U=6.0 V。开关S原来闭合,电路处于稳定状态,在t1=1.0×10-3 s时刻断开开关S,此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示。则线圈L的直流电阻 RL=____;断开开关后通过电灯的电流方向为____(选填“向左”或“向右”);在t2=1.6×10-3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小为____.?
三、计算题(本题包括4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出的不能得分。有数值计算的题,中必须明确写出数值和单位。)
15. 如图所示,质量为的通电导体杆置于倾角为的平行固定放置的光滑导轨上,导轨间距为,轨道的顶端连接电阻和电动势为、内阻不计的电源,导体杆的电阻为,装置处于竖直方向的匀强磁场中,导轨、导线的电阻忽略不计。为使导体杆静止在导轨上,请完成下面的判定和计算:
(1)匀强磁场的方向
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小
16. 如图甲所示的电路中,螺线管匝数匝,横截面积,螺线管导线电阻,,,,闭合开关,在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,规定螺线管内的磁感应强度的方向向下为正方向。求:
(1)电容器的下极板的电性
(2)流过电阻电流大小
(3)断开后,流过电阻电荷量
17. 如图所示,在平面直角坐标系内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿轴正方向的匀强电场,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在磁场感应强度的大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电粒子从第象限中的点以速度沿轴正方向射入,恰好从坐标原点进入磁场,经过轴上的点(未画出),不计粒子重力,求:
(1)点与点之间的距离
(2)粒子从点出发到经过点的时间
18. 如图甲所示,两根足够长的直金属导轨、平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为,、两点间接有阻值为的定值电阻,一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略,让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(重力加速度为)
(1)由向方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出杆下滑过程中的受力示意图
(2)在加速下滑过程中,当杆的速度大小为时,求此时杆中的电流大小及其加速度的大小
(3)至金属杆下滑恰好达到最大速度时通过电阻的电荷量为,则该过程中电阻产生的焦耳热的大小
秘密★启用前
枣庄三中2019级高二年级四月份质量检测考试
物理试题 答案版
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共8页。满分100分钟,考试用时90分钟。答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、考号、班级填写在答题纸和答题卡规定的位置。考试结束后,将答题纸和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(共46分)
注意事项:
1.第Ⅰ卷共12小题,共46分。
2.每小题选出后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,在选涂其他标号。不涂在答题卡上,只答在试卷上不得分。
一、选择题(共46分,在每小题给出的四个选项中,第1~7小题只有一个选项符合题目要求,每小题3分;第8~12小题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 下面关于物理学家所做出的贡献的表述,符合物理史实的是(  )
A. 麦克斯韦发现导线通电时,导线附近的小磁针会发生偏转
B. 安培发现了电流的磁效应,并总结了安培定则来判断电流周围的磁场方向
C. 洛伦兹提出磁场对运动电荷有力的作用
D. 法拉第通过分析许多实验事实后总结了判断感应电流方向的法拉第电磁感应定律
【答案】C
2. 关于通电直导线在匀强磁场中所受到的安培力、磁感应强度、电流三者之间的方向关系,下列说法中正确的是(  )
A. 安培力的方向一定垂直于磁感应强度和电流所在的平面
B. 磁感应强度的方向一定垂直于安培力和电流所在的平面
C. 电流的方向一定垂直于安培力和磁感应强度所在的平面
D. 安培力、磁感应强度、电流三者之间的方向一定互相垂直
【答案】A
3. 如图所示,通过电流的直导线与矩形线框共面,当矩形线框在平面内沿垂直于直导线的方向从左侧运动到右侧的过程中,关于矩形导线框中感应电流的流向说法中正确的是(  )
A. 感应电流的方向是先沿方向流动,再沿方向流动
B. 感应电流的方向是先沿方向流动,再沿方向流动
C. 感应电流方向是先沿方向流动,然后沿方向流动,再沿方向流动
D. 感应电流的方向是先沿方向流动,然后沿方向流动,再沿方向流动
【答案】C
4. 如图所示,有一边长为的刚性正三角形导线框在竖直平面内,且、水平,导线框的重力忽略不计。各边导线材料及粗细完全相同,处在方向垂直导线框所在平面向里的匀强磁场中,通过绝缘细线在点悬挂一个质量为的物体,将两顶点、分别接在恒流源的正负极上,重物恰好对地面没有压力。某时刻由于故障导致线框的水平边失去电流,其他条件不变,则稳定后物块对地面的压力是(  )
A. B. 0 C. D.
【答案】B
5. 如图所示,带电量大小为的负粒子经小孔从水平边界垂直进入范围足够广的匀强磁场,虚线为其运动轨迹。粒子以水平速度与静止的、带电量大小为的正粒子发生对心正碰,碰后粘在一起,碰撞时间极短,不考虑粒子和粒子的重力,与碰撞前相比,下列说法正确的是(  )
A. 碰后粒子做匀速圆周运动的周期不变 B. 碰后粒子做匀速圆周运动的速率将减为一半
C. 碰后粒子做匀速圆周运动的轨道半径不变 D. 碰后粒子做匀速圆周运动的动能减少
【答案】D
6. 通过对法拉第电磁感应定律的学习,请判断下列的说法正确的是(  )
A. 在电磁感应现象中,有感应电动势,就一定有感应电流
B. 穿过闭合回路的磁通量增大,闭合回路中产生的感应电流可能减少
C. 闭合回路置于磁场中,当磁感应强度为零时,感应电动势也为零
D. 感应电动势的大小跟穿过闭合回路的磁通量的变化量成正比
【答案】B
7. 在如图所示的电路中,开关闭合且稳定后流过自感线圈的电流是,流过灯泡的电流是,现将开关突然断开,能正确反映流过灯泡的电流在开关断开前后随时间变化关系的图像是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
8. 如图所示,在以坐标原点为圆心、半径为的圆形区域内,存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,相同的带正电粒子从磁场边界与轴的交点A处以相同的速率垂直射入磁场,已知粒子的比荷,不计粒子的重力,则关于粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是(  )
A. 粒子可能从磁场边界与轴的交点沿轴正方向飞出磁场
B. 粒子在磁场中运动的最长时间为
C. 沿轴正方向射入的粒子在飞出磁场时的偏向角为60°
D. 如仅将磁感应强度变为,所有粒子都平行于轴飞出磁场
【答案】BD
9. 如图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的场强分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是(  )
A. 质谱仪是分析同位素的重要工具
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越大
【答案】ACD
10. 如图所示,光滑平行金属导轨和都处于同一水平面内,之间连接电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现垂直于导轨放置一导体棒,现使导体棒获得与之垂直的水平向右的初速度,同时对导体棒施加向左的水平拉力,在导体棒向右运动的过程中,关于导体棒中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是(  )
A. 感应电流的方向是 B. 感应电流的方向是
C. 安培力的方向水平向左 D. 安培力的方向水平向右
【答案】BC
11. 如图所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝处产生大量热量,将金属融化,把工件焊接在一起,而工件其他部分发热很少,以下说法正确的是( )
A. 电流变化频率越低,焊缝处的温度升高得越快
B. 电流变化的频率越高,焊缝处的温度升高得越快
C. 工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻较小
D. 工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻较大
【答案】BD
12. 如图所示,用一根横截面积为S、电阻率为的均匀硬质导线做成一个半径为的圆环,以圆环的圆心为坐标原点建立坐标系,圆环与、轴的负方向的交点分别为、,在一二、四象限内存在垂直于圆环向里的匀强磁场,磁感应强度的大小随时间的变化率()。下列说法正确的是(  )
A. 圆环中产生顺时针方向的感应电流
B. 圆环具有收缩的趋势
C. 圆环中的感应电流的大小为
D. 圆环上两点间的电势差为
【答案】BC
二、实验题(本题共2小题,共12分。)
13. 如图所示,是“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)将实物电路中所缺的导线补充完整.
( )
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计指针向右偏了一下,那么合上开关后,将线圈L1迅速插入线圈L2中,灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)
(3)线圈L1插入线圈L2后,将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时,灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)
【答案】 (1). (2). 向右 (3). 向左
14. 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1=6.0 Ω,定值电阻R=2.0 Ω,AB间电压U=6.0 V。开关S原来闭合,电路处于稳定状态,在t1=1.0×10-3 s时刻断开开关S,此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示。则线圈L的直流电阻 RL=____;断开开关后通过电灯的电流方向为____(选填“向左”或“向右”);在t2=1.6×10-3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小为____.?
【答案】 (1). 2Ω (2). 向左 (3). 2.0V
三、计算题(本题包括4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出的不能得分。有数值计算的题,中必须明确写出数值和单位。)
15. 如图所示,质量为的通电导体杆置于倾角为的平行固定放置的光滑导轨上,导轨间距为,轨道的顶端连接电阻和电动势为、内阻不计的电源,导体杆的电阻为,装置处于竖直方向的匀强磁场中,导轨、导线的电阻忽略不计。为使导体杆静止在导轨上,请完成下面的判定和计算:
(1)匀强磁场的方向
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小
【答案】(1)竖直向上;(2)
16. 如图甲所示的电路中,螺线管匝数匝,横截面积,螺线管导线电阻,,,,闭合开关,在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,规定螺线管内的磁感应强度的方向向下为正方向。求:
(1)电容器的下极板的电性
(2)流过电阻电流大小
(3)断开后,流过电阻电荷量
【答案】(1)带正电;(2);(3)
17. 如图所示,在平面直角坐标系内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿轴正方向的匀强电场,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在磁场感应强度的大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电粒子从第象限中的点以速度沿轴正方向射入,恰好从坐标原点进入磁场,经过轴上的点(未画出),不计粒子重力,求:
(1)点与点之间的距离
(2)粒子从点出发到经过点的时间
【答案】(1);(2)
18. 如图甲所示,两根足够长的直金属导轨、平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为,、两点间接有阻值为的定值电阻,一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略,让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(重力加速度为)
(1)由向方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出杆下滑过程中的受力示意图
(2)在加速下滑过程中,当杆的速度大小为时,求此时杆中的电流大小及其加速度的大小
(3)至金属杆下滑恰好达到最大速度时通过电阻的电荷量为,则该过程中电阻产生的焦耳热的大小
【答案】(1) ;(2),;(3)

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